JP2001028539A - チャージポンプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寄生容量Ｃｆ１，Ｃｆ２によるノード電位の
変動のために、出力電流の立ち上がり特性が劣化する。 【解決手段】 定電流変換部１２は、第一の電流路がト
ランジスタＭ１と電流素子Ｑ６より構成され、第二の電
流路がトランジスタＭ３と電流素子Ｑ７より構成されて
いる。第一の電流路の内部抵抗値と第二の電流路の内部
抵抗値がほぼ等しいため、ノードＢの電位は遅れ信号Ｉ
ｕのレベルの変化に対してほぼ一定であり、ノードＡの
電位もほぼ一定になる。従って、出力端子ＯＣＰの流出
電流Ｉｏｕｔの立ち上がり特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓ
ｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）、パルス幅・電圧変換回
路等に搭載されるチャージポンプ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】チャージポンプ回路は、ＰＬＬ、パルス
幅・電圧変換回路等を構成する回路の一つである。図５
には、ＰＬＬの構成を表すブロック図が示されている。
基準発振器６０から出力される所定の周波数の基準信号
ｆｏｓｃは、基準分周器６２に入力され、基準分周信号
ｆｒとして、位相比較器６４へ出力される。一方、電圧
制御発振器（以下、ＶＣＯとする）６６からの出力信号
ｆｖｃｏは、比較分周器６８によって分周され、比較分
周信号ｆｐとして、位相比較器６４へ出力される。位相
比較器６４では、基準分周信号ｆｒと比較分周信号ｆｐ
との位相を比較する。そして、その比較結果に応じて、
例えば、比較分周信号ｆｐの位相が基準分周信号ｆｒの
位相と比較して進んでいれば（以下、位相進み状態とす
る）、位相比較器より第一の信号である進み信号Ｉｄを
出力する。また、比較分周信号ｆｐの位相が基準分周信
号ｆｒの位相と比較して遅れていれば（以下、位相遅れ
状態とする）、位相比較器より第二の信号である遅れ信
号Ｉｕを出力する。進み信号Ｉｄと遅れ信号Ｉｕは、チ
ャージポンプ回路７０に入力される。

【０００３】チャージポンプ回路７０は、遅れ信号Ｉｕ
と進み信号Ｉｄを電流パルスに変換し、後段のループフ
ィルタ７２の容量を充放電し、制御電圧Ｖｔを発生させ
る。ループフィルタ７２は、一般的には抵抗とコンデン
サーより構成され、チャージポンプ回路７０からの出力
を平滑化し、制御電圧Ｖｔを出力する。この制御電圧Ｖ
ｔは、ＶＣＯ６６に入力され、ＶＣＯ６６の出力信号ｆ
ｖｃｏの発振周波数を制御する。例えば、位相遅れ状態
では、チャージポンプ回路７０から電流を出力し、ルー
プフィルタ７２を充電する。その結果、制御電圧Ｖｔが
高くなり、ＶＣＯ６６の出力信号ｆｖｃｏの発振周波数
が高くなる。逆に、位相進み状態では、チャージポンプ
回路７０からマイナス電流を出力し（即ち、チャージポ
ンプ回路７０へ電流を流入させ）、後段のループフィル
タ７２を放電する。その結果、制御電圧Ｖｔが低くな
り、ＶＣＯ６６の出力信号ｆｖｃｏの発振周波数が低く
なる。

【０００４】ＶＣＯ６６の出力信号ｆｖｃｏは、再び比
較分周器６８に入力され、比較分周信号ｆｐとして出力
される。そして、再び位相比較器６４によって、基準信
号ｆｏｓｃの基準分周信号ｆｒと比較分周信号ｆｐの位
相が比較される。このような動作が繰り返し実行される
ことによって、出力信号ｆｖｃｏは最終的に基準信号ｆ
ｏｓｃの逓倍にロックされる。

【０００５】このようなＰＬＬにおいて、出力信号ｆｖ
ｃｏを基準信号ｆｏｓｃの逓倍に高速にロックさせるた
めには、チャージポンプ回路７０から出力される電流の
立ち上がり特性を向上させ、ループフィルタ７２の容量
を高速に充放電し、ＶＣＯ６６の出力信号ｆｖｃｏを制
御する必要がある。

【０００６】従来より、チャージポンプ回路７０とし
て、様々な構成の回路が使用されている。図６には、従
来のチャージポンプ回路の一例が示されている。チャー
ジポンプ回路８０は、図５の位相比較器６４からの遅れ
信号Ｉｕと進み信号Ｉｄをループフィルタ７２に入力す
るための電流パルスに変換する定電流変換部８２，８４
と、各定電流変換部に定電流を供給する定電流供給部１
６と、遅れ信号Ｉｕ、進み信号Ｉｄに応じて出力端子Ｏ
ＣＰより電流を出力する電流出力部１８とを有する。

【０００７】定電流供給部１６は、定電流源Ｉ１と、こ
の定電流源Ｉ１に直列に接続されたトランジスタＱ１
と、トランジスタＱ１とカレントミラー回路を構成する
トランジスタＱ２、Ｑ３とから構成される。トランジス
タＱ２，Ｑ３には、定電流源Ｉ１に流れる電流に比例し
た電流が流れる。

【０００８】定電流変換部８２は、遅れ信号Ｉｕを電流
パルスに変換する電流変換ＭＯＳトランジスタＭ１と、
トランジスタＭ１と並列に接続されたバイポーラトラン
ジスタＱ７から構成される。

【０００９】遅れ信号Ｉｕは、トランジスタＭ１に入力
される。遅れ信号Ｉｕがハイレベルの時、トランジスタ
Ｍ１はオン状態になる。このとき、トランジスタＭ１の
内部抵抗値はトランジスタＭ１のチャネル抵抗値程度と
なる。トランジスタＭ１の内部抵抗値はバイポーラトラ
ンジスタＱ７と比較して十分小さいので、トランジスタ
Ｑ３から供給される電流の多くは、トランジスタＭ１を
通り、接地へ流れていく。トランジスタＭ１から接地へ
の電流路を第一の電流路とする。遅れ信号Ｉｕがローレ
ベルの時は、トランジスタＭ１はオフ状態となる。この
とき、トランジスタＱ３から供給される電流は、大部分
がトランジスタＱ７へ流れる。トランジスタＱ７から接
地への電流路を第二の電流路とする。

【００１０】このように、遅れ信号Ｉｕの信号レベルに
よって、トランジスタＱ３から供給される定電流が、第
一の電流路又は第二の電流路に相補的に分配される。

【００１１】定電流変換部８４は、進み信号Ｉｄが入力
され、遅れ信号Ｉｕが入力されたときの定電流変換部８
２と同様の機能を果たす。定電流変換部８４において
は、トランジスタＭ２から接地への電流路を第一の電流
路、トランジスタＱ１０から接地への電流路を第二の電
流路とする。このとき、トランジスタＭ２に入力される
進み信号Ｉｄの信号レベルによって、トランジスタＱ２
から供給される定電流が、第一の電流路又は第二の電流
路に相補的に分配される。

【００１２】電流出力部１８は、トランジスタＱ７とカ
レントミラー回路を構成し、出力トランジスタＱ５とカ
レントミラー回路を構成するトランジスタＱ４と直列に
接続されているトランジスタＱ８と、トランジスタＱ１
０とカレントミラー回路を構成する出力トランジスタＱ
１１を有する。

【００１３】トランジスタＱ８には、トランジスタＱ７
に流れる電流に比例する電流が流れる。その結果、トラ
ンジスタＱ４を介して、トランジスタＱ７に流れる電流
に比例する電流が出力トランジスタＱ５に流れる。出力
トランジスタＱ５とＱ１１との間には、出力端子ＯＣＰ
が接続されており、トランジスタＱ７に流れた電流は出
力端子ＯＣＰに流出電流Ｉｏｕｔを流出させ、図５に示
されたループフィルタ７２を充電する。

【００１４】また、トランジスタＱ１０と出力トランジ
スタＱ１１とカレントミラー回路を構成している。そし
て、進み信号Ｉｄの信号に応じて、出力端子ＯＣＰから
マイナスの出力電流を出力し（即ち、出力端子ＯＣＰよ
り流入電流Ｉｉｎを流入させ）、図５に示されたループ
フィルタ７２を放電する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図６に示されたチャー
ジポンプ回路８０においては、遅れ信号Ｉｕによってト
ランジスタＭ１がオン状態であるときと、オフ状態であ
るときでは、ノードＢの接地点に対する電位（以下、あ
るノードの接地点に対する電位を単に電位とする）が変
動する。図７に、遅れ信号Ｉｕの電圧の時間変化（図７
（ａ））と、それに対応するノードＢの電位の時間変化
（図７（ｂ））、ノードＡの電位の時間変化（図７
（ｃ））及び出力端子ＯＣＰでの流出電流Ｉｏｕｔの時
間変化（図７（ｄ））が示されている。

【００１６】時刻０〜ｔ１において、遅れ信号Ｉｕがハ
イレベルで（図７（ａ））、トランジスタＭ１がオン状
態である。このとき、ノードＢの電位は、トランジスタ
Ｍ１のオン抵抗分、０より電位が上がったＶＢ１程度と
なる（図７（ｂ））。このとき、ノードＡの電位はトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３のベース−エミッタ間電圧分
だけ、電源電位Ｖｃｃより下がったＶＡ１程度である
（図７（ｃ））。トランジスタＱ７に電流がほとんど流
れていないので、流出電流Ｉｏｕｔはほぼ０である（図
７（ｄ））。

【００１７】時刻ｔ１で遅れ信号Ｉｕの電圧がハイレベ
ルからローレベルになると（図７（ａ））、トランジス
タＭ１がオン状態からオフ状態になる。ノードＢの電位
はトランジスタＱ７のベース−エミッタ間電位α程度、
ＶＢ１より高いＶＢ２となる（図７（ｃ））。このと
き、ノードＢとノードＡとの間に、トランジスタＱ３の
ベース−コレクタ間の寄生容量Ｃｆ１が存在するため、
ノードＢの電位の上昇と共に、ノードＡの電位もαだけ
上昇する。その後、ノードＡの電位は、トランジスタＱ
１と定電流源Ｉ１により、時刻ｔ３でＶＡ１に戻る（図
７（ｃ））。

【００１８】ノードＡの電位の上昇で、トランジスタＱ
３のベース−エミッタ間電圧が小さくなると、トランジ
スタＱ３に流れる電流が一時的に減少する。そして、ノ
ードＡの電位が元の電位に戻るまでの時間分（ｔ３−ｔ
１）は確実に流出電流Ｉｏｕｔの立ち上がりに遅延が生
じる（図７（ｄ））。

【００１９】図８に、ノードＣにおける進み信号Ｉｄの
電圧の時間変化（図８（ａ））と、それに対応するノー
ドＣの電位の時間変化（図８（ｂ））、ノードＡの電位
の時間変化（図８（ｃ））及び出力端子ＯＣＰへの流入
電流Ｉｉｎの時間変化（図８（ｄ））が示されている。

【００２０】時刻ｔ５で、進み信号Ｉｄがハイレベルか
らローレベルになると（図８（ａ））、寄生容量Ｃｆ２
のためにノードＣの電位がβだけ上昇し（図８
（ｂ））、ノードＡの電位が上昇し（図８（ｃ））、ト
ランジスタＱ２のベース−エミッタ間電位が小さくな
る。そして、トランジスタＱ２に流れる電流量が減り、
トランジスタＱ１０に流れる電流が減少する。その結
果、出力端子ＯＣＰへの流入電流Ｉｉｎが一時的に減少
し、流入電流Ｉｉｎの立ち上がりに遅延が生じる（図８
（ｄ））。

【００２１】このように、遅れ信号Ｉｕ又は進み信号Ｉ
ｄがハイレベルからローレベルになるとき、寄生容量Ｃ
ｆ１又はＣｆ２のために、出力端子ＯＣＰにおける流出
電流Ｉｏｕｔ又は流入電流Ｉｉｎの立ち上がりに遅延が
生じる。そのため、後段のループフィルタ７２におい
て、遅れ信号Ｉｕ又は進み信号Ｉｄのパルス幅に比例し
た電圧Ｖｔを得ることが困難になる。

【００２２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、出力電流パルスの出力特性が改善され
たＰＬＬのチャージポンプ回路を提供することを目的と
する。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、第一の信号が
入力される第一の電流変換トランジスタを有する第一の
電流路と、電流素子を有し、前記第一の電流路と並列に
接続された第二の電流路と、を備え、前記第一の信号に
応じて、前記第一の電流路と第二の電流路へ供給される
定電流を相補的に分配する第一の定電流変換部と、第二
の信号が入力される第一の電流変換トランジスタを有す
る第一の電流路と、電流素子を有し、前記第一の電流路
と並列に接続された第二の電流路と、を備え、前記第二
の信号に応じて、前記第一の電流路又は第二の電流路へ
供給される定電流を相補的に分配する第二の定電流変換
部と、前記各定電流変換部の各両電流路へ定電流を供給
する定電流供給部と、前記第一の定電流変換部の電流素
子とカレントミラー回路を構成する第一の出力トランジ
スタと、前記第一の出力トランジスタと直列に接続さ
れ、前記第二の定電流変換部の電流素子とカレントミラ
ー回路を構成する第二の出力トランジスタとを備え、前
記第一の出力トランジスタと前記第二の出力トランジス
タとの間に接続された出力端子から電流を出力する電流
出力部と、を有するチャージポンプ回路であって、前記
各定電流変換部は、各々の前記第一の電流路に、前記第
一又は第二の信号が入力される第一の電流変換トランジ
スタと、前記第一の電流変換トランジスタに直列に接続
された第一の電流素子を備え、各々の前記第二の電流路
に、前記第一又は第二の信号の反転信号が入力される第
二の電流変換トランジスタと、前記第二の電流変換トラ
ンジスタに直列に接続された第二の電流素子とを備える
ことを特徴とする。

【００２４】本発明のチャージポンプ回路の第一の電流
路における内部抵抗は、第一又は第二の信号が入力され
る第一の電流変換トランジスタのオン抵抗値と、この第
一の電流変換トランジスタと直列に接続された第一の電
流素子の内部抵抗値との和となる。また、第二の電流路
における内部抵抗は、第一又は第二の信号の反転信号が
入力される第二の電流変換トランジスタのオン抵抗値
と、この第二の電流変換トランジスタと直列に接続され
る第二の電流素子と内部抵抗値となり、第二の電流路の
内部抵抗値は第一の電流路とほぼ等しい。従って、第一
の電流路の内部抵抗による電圧降下と第二の電流路の内
部抵抗による電圧降下はほぼ等しくなり、第一又は第二
の電流変換トランジスタがスイッチングした場合でも、
各定電流変換部から供給される電流量が変化せず、出力
端子から立ち上がり遅延が小さい、即ち、立ち上がり特
性の良い出力電流を流すことが可能である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。尚、各図
において、図６に記載された部材と同一の機能を果たす
部材には、同一の符号が施されている。

【００２６】図１に本実施形態のチャージポンプ回路の
回路図が示されている。チャージポンプ回路１０は、位
相比較器６４（図５）からの遅れ信号Ｉｕ及び進み信号
Ｉｄをループフィルタ７２（図５）に入力するための電
流パルスに変換する定電流変換部１２，１４と、定電流
変換部１２，１４に定電流を供給する定電流供給部１６
と、遅れ信号Ｉｕと進み信号Ｉｄのそれぞれに応じて出
力端子ＯＣＰより電流を出力する電流出力部１８とを有
する。

【００２７】定電流供給部１６は、定電流源Ｉ１と、こ
の定電流源Ｉ１に直列に接続されたトランジスタＱ１
と、トランジスタＱ１とカレントミラー回路を構成する
トランジスタＱ２、Ｑ３とから構成される。トランジス
タＱ２，Ｑ３には、定電流源Ｉ１に流れる電流に比例し
た電流が流れる。

【００２８】定電流変換部１２は、第一の電流路と第二
の電流路を備える。第一の電流路は、遅れ信号Ｉｕの反
転信号が入力される第一の電流変換ＰＭＯＳトランジス
タＭ１と、トランジスタＭ１と直列に接続された第一の
電流素子Ｑ６を備える。電流素子Ｑ６は、バイポーラト
ランジスタであり、そのベースとコレクタが接続され、
トランジスタＭ１に流れる電流を、そのまま接地へ流
す。また、第二の電流路は、トランジスタＭ１と並列に
接続された第二の電流変換ＰＭＯＳトランジスタＭ３
と、トランジスタＭ３と直列に接続された第二の電流素
子Ｑ７を備える。電流素子Ｑ７は、バイポーラトランジ
スタであり、そのベースとコレクタが接続され、トラン
ジスタＭ３に流れる電流をそのまま接地へ流す。そし
て、トランジスタＭ１とＭ３、電流素子Ｑ６とＱ７は、
それぞれ特性のそろったトランジスタである。定電流変
換部１２は、遅れ信号Ｉｕに応じて、定電流供給部１６
から供給される定電流を、第一の電流路及び第二の電流
路へ相補的に流す。

【００２９】定電流変換部１４においては、定電流変換
部１２と同様な配置で、第一の電流路に、第一の電流変
換ＰＭＯＳトランジスタＭ２と第一の電流素子Ｑ９とを
備え、第二の電流路に第二の電流変換ＰＭＯＳトランジ
スタＭ４と、第二の電流素子Ｑ１０とを備える。そし
て、トランジスタＭ２とＭ４、電流素子Ｑ９とＱ１０
は、それぞれ特性の揃ったトランジスタである。

【００３０】電流出力部１８は、第一の出力トランジス
タＱ５と第二の出力トランジスタＱ１１と出力端子ＯＣ
Ｐを備える。

【００３１】第一の出力トランジスタＱ５は、トランジ
スタＱ４とカレントミラー回路を構成する。トランジス
タＱ４は、トランジスタＱ８と直列に接続され、トラン
ジスタＱ８はトランジスタＱ７とカレントミラー回路を
構成する。従って、トランジスタＱ７に流れる電流に比
例した量の電流が出力トランジスタＱ５に流れ、出力端
子ＯＣＰより流出電流Ｉｏｕｔが流出される。

【００３２】また、第二の出力トランジスタＱ１１は、
トランジスタＱ１０とカレントミラー回路を構成する。
即ち、トランジスタＱ１０に流れる電流と比例した量の
電流がトランジスタＱ１１に流れ、出力端子ＯＣＰより
マイナスの電流、即ち、出力端子ＯＣＰより流入電流Ｉ
ｉｎが流入する。

【００３３】ＰＬＬの位相比較器６４（図５）からの遅
れ信号Ｉｕの反転信号は、トランジスタＭ１に入力され
る。遅れ信号Ｉｕがハイレベルの時、トランジスタＭ１
はオン状態になり、トランジスタＭ３はオフ状態とな
る。このとき、トランジスタＱ３に流れる電流は、第一
の電流路と第二の電流路に分配されるが、トランジスタ
Ｍ１がオン状態であるため、トランジスタＱ３を流れる
電流はその大部分が、第一の電流路のトランジスタＭ１
と電流素子Ｑ６を通り、接地へ流れていく。このとき、
第二の電流路には、トランジスタＱ３の電流のうち、第
一の電流路に流れなかった僅かな電流のみ流れるため、
流出電流Ｉｏｕｔはほとんど流れない。

【００３４】また、遅れ信号Ｉｕがローレベルの時、ト
ランジスタＭ１はオフ状態になり、トランジスタＭ３は
オン状態となる。このとき、トランジスタＱ３を流れる
電流の大部分は、第二の電流路のトランジスタＭ３と電
流素子Ｑ７を通り、接地へ流れていき、第一の電流路に
は、電流が僅かしか流れない。そして、電流素子Ｑ７を
流れる電流に比例する量の電流が、トランジスタＱ８、
トランジスタＱ４を介して出力トランジスタＱ５に流
れ、出力端子ＯＣＰより、流出電流Ｉｏｕｔが出力され
る。この流出電流Ｉｏｕｔは、図５に示された後段のル
ープフィルタ７２の容量を充電する。

【００３５】このように、トランジスタＱ３から供給さ
れる電流は、第一の電流路と第二の電流路に相補的に分
配される。

【００３６】本実施形態のチャージポンプ回路のトラン
ジスタＱ３とトランジスタＭ１との接続点ノードＢの電
位は、トランジスタＭ１がオン状態でトランジスタＭ３
がオフ状態であるとき、第一の電流路の内部抵抗による
電圧降下分、つまり、トランジスタＭ１のオン抵抗とト
ランジスタＱ６のオン抵抗による電圧降下分だけ、接地
電位より高くなる。

【００３７】一方、トランジスタＭ１がオフ状態でトラ
ンジスタＭ３がオン状態であるとき、ノードＢの電位
は、第二の電流路の内部抵抗による電圧降下分、つま
り、トランジスタＭ３とトランジスタＱ７のそれぞれの
オン抵抗による電圧降下分だけ、接地電位より高くな
る。

【００３８】この第一の電流路の内部抵抗値と、第二の
電流路の内部抵抗値とはほぼ等しいため、トランジスタ
Ｍ１，Ｍ３がそれぞれスイッチングしても、ノードＢの
電位はほぼ一定となる。

【００３９】図２に遅れ信号Ｉｕがハイレベルからロー
レベルへと変化するときの、図１のノードＢ及びノード
Ａの電位の時間変化と、遅れ信号Ｉｕから出力される電
流の時間変化が示されている。

【００４０】時刻ｔ１において、遅れ信号Ｉｕがハイレ
ベルからローレベルへ変化すると（図２（ａ））、トラ
ンジスタＱ３に流れる電流は、その多くが第二の電流路
へと流される。トランジスタＭ１がオン状態のときの第
一の電流路と、トランジスタＭ３がオン状態のときの第
二の電流路との内部抵抗値がほとんど等しいため、ノー
ドＢでの電位はＶＢ３でほぼ一定である（図２
（ｂ））。ノードＢとトランジスタＱ３のベース（ノー
ドＡ）間には寄生容量Ｃｆ１があるが、ノードＢの電位
が変動しないため、ノードＡの電位もＶＡ１から変動せ
ず、ほぼ一定である（図２（ｃ））。従って、出力端子
ＯＣＰから流出する流出電流Ｉｏｕｔを充分供給するこ
とができ、流出電流Ｉｏｕｔは時刻ｔ１より速やかに立
ち上がり、立ち上がり遅延が小さくなる（図２
（ｄ））。

【００４１】定電流変換部１４においても、第一の電流
路の内部抵抗値と、第二の電流路の内部抵抗値とがほぼ
等しく、進み信号Ｉｄがハイレベルからローレベルへと
変化してもノードＣの電位はほぼ一定である。

【００４２】図３に進み信号Ｉｄがハイレベルからロー
レベルへと変化するときの、図１のノードＣ及びノード
Ａの電位の時間変化と、出力端子ＯＣＰから出力される
電流の時間変化が示されている。

【００４３】時刻ｔ５で、進み信号Ｉｄがハイレベルか
らローレベルへ変化するとき（図３（ａ））、トランジ
スタＱ２に流れる電流の大部分が第二の電流路へ流され
る。このとき、トランジスタＭ２がオン状態のときの第
一の電流路と、トランジスタＭ４がオン状態のときの第
二の電流路との内部抵抗値がほとんど等しいため、ノー
ドＣでの電位はＶＣ３でほぼ一定である（図３
（ｂ））。ノードＣとトランジスタＱ２のベース間には
寄生容量Ｃｆ２があるが、ノードＣの電位が変動しない
ため、ノードＡの電位も変動せず、ＶＡ１でほぼ一定で
ある（図３（ｃ））。従って、出力端子ＯＣＰから出力
される電流、つまり、出力端子ＯＣＰからの流入電流Ｉ
ｉｎは、時刻ｔ１より速やかに立ち上がる（図３
（ｄ））。

【００４４】このように、本実施形態のチャージポンプ
回路においては、定電流変換部のそれぞれの第一の電流
路と第二の電流路の内部抵抗値がほぼ等しいため、ノー
ドＢ、Ｃの電位の変動はほとんどなく、寄生容量Ｃｆ
１，Ｃｆ２によるノードＡでの電位の変動もほとんどな
い。従って、出力端子ＯＣＰからの出力電流は、良好な
立ち上がり特性を持つことが可能である。

【００４５】尚、本実施形態のチャージポンプ回路の各
トランジスタは、導電型の異なったトランジスタを使用
しても良い。その場合、通常よく使われる方法で、導電
型が異なったトランジスタに置き換えることができる。

【００４６】図４には、他の実施形態のチャージポンプ
回路が示されている。チャージポンプ回路４０におい
て、定電流変換部１４は図１に示された定電流変換部１
４と同じ構成である。しかし、本実施形態の定電流変換
部１２においては、図１とは導電型が異なるトランジス
タが使用されているため、トランジスタの構成が異なっ
ている。

【００４７】チャージポンプ回路４０の定電流変換部４
２において、遅れ信号Ｉｕが入力される電流変換ＮＭＯ
ＳトランジスタＭ２１とＭ２２は、ＮＭＯＳトランジス
タである。従って、第一の電流路のトランジスタＭ２１
には、遅れ信号Ｉｕが入力され、第二の電流路のトラン
ジスタＭ２２には、遅れ信号Ｉｕの反転信号が入力され
る。

【００４８】定電流供給部４３は、第二の電流源Ｉ２
と、電流素子Ｑ２３，Ｑ２４とを備え、定電流変換部４
２に定電流を供給する。

【００４９】定電流変換部４２の第一の電流路は、トラ
ンジスタＭ２１と、トランジスタＭ２１に直列に接続さ
れた電流素子Ｑ２１から構成される。第二の電流路は、
トランジスタＭ２２と、トランジスタＭ２２と直列に接
続された電流素子Ｑ２２から構成される。ここで、トラ
ンジスタＭ２１及びＭ２２，トランジスタＱ２１及びＱ
２２は、それぞれ特性の揃ったトランジスタである。電
流素子Ｑ２２は、出力トランジスタＱ５とカレントミラ
ー回路を構成している。電流素子Ｑ２２に流れる電流と
比例する電流が出力端子ＯＣＰより流出電流Ｉｏｕｔが
流出される。

【００５０】チャージポンプ回路４０において、トラン
ジスタＭ２１がオン状態でトランジスタＭ２２がオフ状
態のときの第一の電流路の内部抵抗値は、トランジスタ
Ｍ２１のオン抵抗値とトランジスタＱ２１のオン抵抗値
の和となる。また、トランジスタＭ２１がオフ状態で、
トランジスタＭ２２がオン状態のとき、第二の電流路の
内部抵抗値は、トランジスタＭ２２とトランジスタＱ２
２のそれぞれのオン抵抗値の和であり、トランジスタＭ
２１とＭ２２及びトランジスタＱ２１とＱ２２はそれぞ
れ特性が揃ったトランジスタで構成されているので、第
一の電流路の内部抵抗値とがほぼ等しい。従って、トラ
ンジスタＭ２１とＭ２２のどちらがオン状態であって
も、図３に示されている定電流発生部と第一の定電流変
換部との接続点ノードＥの電位は変動しない。トランジ
スタＱ２４のベース−コレクタ間には、寄生容量Ｃｆ３
があるが、トランジスタＭ２１及びＭ２２がそれぞれス
イッチングしても、ノードＥの電位が一定であるため、
ノードＤの電位は変動しない。

【００５１】このように、チャージポンプ回路が導電型
が異なったトランジスタで構成されていても、通常よく
使われる方法でトランジスタの構成を変更することで、
同様の効果を得ることが可能である。

【００５２】また、カレントミラー回路を構成するバイ
ポーラトランジスタをＭＯＳトランジスタに置き換えて
も同様の効果がある。

【００５３】尚、本実施形態のチャージポンプ回路は、
ＰＬＬ以外にも、パルス幅・電圧変換回路等のチャージ
ポンプ回路を必要とする回路に適用することが可能であ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のチャー
ジポンプ回路においては、各定電流変換部における第一
の電流路と第二の電流路における電圧降下が等しいた
め、出力電流は良好な立ち上がり特性を持つことが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態のチャージポンプ回路の回路図で
ある。

【図２】 本実施形態のチャージポンプ回路における遅
れ信号Ｉｕの電位の変化、各ノードの電位の変化及び流
出電流Ｉｏｕｔの電流の変化が示された図である。

【図３】 本実施形態のチャージポンプ回路における進
み信号Ｉｄの電位の変化、各ノードの電位の変化及び流
入電流Ｉｉｎの電流の変化が示された図である。

【図４】 他の実施形態のチャージポンプ回路の回路図
である。

【図５】 一般的なＰＬＬの構成が示されたブロック図
である。

【図６】 従来のチャージポンプ回路の回路図である。

【図７】 従来のチャージポンプ回路における遅れ信号
Ｉｕの電位の変化、各ノードの電位の変化及び流出電流
Ｉｏｕｔの電流の変化が示された図である。

【図８】 従来のチャージポンプ回路における、進み信
号Ｉｄの電位の変化、各ノードの電位の変化及び流入電
流Ｉｉｎの電流の変化が示された図である。

【符号の説明】

１０，４０，８０ チャージポンプ回路、１２，１４，
４２，８２，８４ 定電流変換部、１６，４３ 定電流
供給部、１８ 電流出力部、Ｉｕ 遅れ信号、Ｉｄ 進
み信号、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ２１，Ｍ２２
（電流変換）トランジスタ、Ｑ５，Ｑ１１ 出力トラン
ジスタ、Ｑ６，Ｑ７，Ｑ９，Ｑ１０，Ｑ２１，Ｑ２２
電流素子、ＯＣＰ 出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の信号が入力される第一の電流変換
   トランジスタを有する第一の電流路と、電流素子を有
   し、前記第一の電流路と並列に接続された第二の電流路
   と、を備え、前記第一の信号に応じて、前記第一の電流
   路と第二の電流路へ供給される定電流を相補的に分配す
   る第一の定電流変換部と、 第二の信号が入力される第一の電流変換トランジスタを
   有する第一の電流路と、電流素子を有し、前記第一の電
   流路と並列に接続された第二の電流路と、を備え、前記
   第二の信号に応じて、前記第一の電流路又は第二の電流
   路へ供給される定電流を相補的に分配する第二の定電流
   変換部と、 前記各定電流変換部の各両電流路へ定電流を供給する定
   電流供給部と、 前記第一の定電流変換部の電流素子とカレントミラー回
   路を構成する第一の出力トランジスタと、前記第一の出
   力トランジスタと直列に接続され、前記第二の定電流変
   換部の電流素子とカレントミラー回路を構成する第二の
   出力トランジスタとを備え、前記第一の出力トランジス
   タと前記第二の出力トランジスタとの間に接続された出
   力端子から電流を出力する電流出力部と、を有するチャ
   ージポンプ回路であって、 前記各定電流変換部は、各々の前記第一の電流路に、前
   記第一又は第二の信号が入力される第一の電流変換トラ
   ンジスタと、前記第一の電流変換トランジスタに直列に
   接続された第一の電流素子を備え、各々の前記第二の電
   流路に、前記第一又は第二の信号の反転信号が入力され
   る第二の電流変換トランジスタと、前記第二の電流変換
   トランジスタに直列に接続された第二の電流素子とを備
   えることを特徴とするチャージポンプ回路。