JP2006180692A - 電荷ポンプ回路及び電荷ポンプ方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】それぞれ電荷を伝達する出力ノード、クロック信号が入力されるポンピングノード、及び出力ノードとポンピングノードとの間に連結して電荷を保存するためのポンピングキャパシタを備える複数の電荷ポンプセルで構成され、複数のクロック信号に応答してチャージ/ディスチャージ動作とプリチャージ動作とを反復する電荷ポンプ回路である。これにより、プリチャージ動作において、初めに低い電圧の出力ノードから高い電圧の出力ノードに単方向性の電荷伝達を行って高電圧を発生させる。
【選択図】図7
Description
72 トランジスタ
74 ダイオード
Claims (18)
- 高電圧発生用電荷ポンプ回路において、
前記電荷ポンプ回路は、電荷を伝達する出力ノード、クロック信号を受信するポンピングノード、及び前記出力ノードと前記ポンピングノードとの間に連結されて電荷を保存するポンピングキャパシタをそれぞれ備える複数の電荷ポンプセルで構成され、複数のクロック信号に応答してチャージ/ディスチャージ動作とプリチャージ動作とを反復し、
前記電荷ポンプ回路は、前記プリチャージ動作において低い電圧の出力ノードから高い電圧の出力ノードに単方向性電荷伝達を行うことを特徴とする電荷ポンプ回路。 - 前記プリチャージ動作で、第i(ここで“i”は1以上の整数)のセルの出力ノードの電圧が前記第iのセルに隣接する第(i+1)のセルの出力ノードの電圧と同一になれば、前記第iのセルの出力ノードと前記第(i+1)のセルの出力ノードとが連結されて前記電荷伝達が行われることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。
- 前記電荷ポンプ回路が前記チャージ/ディスチャージ動作を行う場合、第i(ここで“i”は1以上の整数)のセルの出力ノードと前記第iのセルに隣接する第(i+1)のセルの出力ノードとの連結は、オフとなることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。
- 第i(ここで“i”は1以上の整数)のセルのポンピングノードと前記第iのセルに隣接する第(i+1)のセルのポンピングノードとは、前記プリチャージ動作時にオンとなり、前記チャージ/ディスチャージ動作時にオフとなるスイッチを通じて連結されることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。
- 前記スイッチは、前記プリチャージ動作時にイネーブルされるクロック信号に応答するトランジスタを備えることを特徴とする請求項4に記載の電荷ポンプ回路。
- 前記電荷ポンプ回路は、前記第iのセルの出力ノードと前記第(i+1)のセルの出力ノードとが、前記第iのセルの出力ノードがゲートに連結されたNMOSトランジスタを通じて連結されることを特徴とする請求項2に記載の電荷ポンプ回路。
- 前記電荷ポンプ回路は、前記ポンピングノードに入力されるポンピングクロック信号に応答してチャージ/ディスチャージ動作を行い、前記スイッチに入力されるプリチャージクロック信号に応答して前記プリチャージ動作を行うことを特徴とする請求項4に記載の電荷ポンプ回路。
- 前記電荷ポンプ回路の電荷ポンプセルそれぞれは、
前記ポンピングノードと隣接する電荷ポンプセルのポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ動作時にイネーブルされるクロック信号に応答する第1 NMOSトランジスタと、
前記出力ノードと前記隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に連結され、前記出力ノードの出力がゲートに連結された第2 NMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。 - 前記電荷ポンプ回路の電荷ポンプセルそれぞれは、
前記ポンピングノードと隣接する電荷ポンプセルのポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ動作時にイネーブルされるクロック信号に応答する第1 NMOSトランジスタと、
前記出力ノードと隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に連結された第2 NMOSトランジスタと、
前記出力ノードと前記第2 NMOSトランジスタのゲートとの間に連結された第3 NMOSトランジスタと、
前記第2 NMOSトランジスタのゲートに連結された第2キャパシタと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。 - 前記電荷ポンプ回路の電荷ポンプセルそれぞれは、
前記ポンピングノードと隣接する電荷ポンプセルのポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ動作時にイネーブルされるクロック信号に応答するNMOSトランジスタと、
前記出力ノードと隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に連結された第1 PMOSトランジスタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートに連結された第2キャパシタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートと前記隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に直列連結された第2及び第3 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートと前記隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に連結された第4 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結された第3キャパシタと、をさらに備え、
前記第2 PMOSトランジスタのゲートは、前記出力ノードに連結され、前記第4 PMOSトランジスタのゲートは、前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結されることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。 - 前記電荷ポンプ回路の電荷ポンプセルそれぞれは、
前記ポンピングノードと隣接する電荷ポンプセルのポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ動作時にイネーブルされるクロック信号に応答するNMOSトランジスタと、
前記出力ノードと隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に連結された第1 PMOSトランジスタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートに連結された第2キャパシタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートと前記隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に直列連結された第2及び第3 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートと前記隣接する電荷ポンプセルの出力ノードとの間に連結された第4 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結された第3キャパシタと、をさらに備え、
前記第2 PMOSトランジスタのゲートは、前記第1 PMOSトランジスタのゲートに連結され、前記第4 PMOSトランジスタのゲートは、前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結されることを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ回路。 - 電荷を伝達する出力ノード、クロック信号を受信するポンピングノード、及び前記出力ノードと前記ポンピングノードとの間に連結されて電荷を保存するポンピングキャパシタをそれぞれ備える複数の電荷ポンプセルで構成された電荷ポンプ回路で、複数のクロック信号に応答してチャージ/ディスチャージ動作とプリチャージ動作とを反復して高電圧を発生させる方法において、
プリチャージイネーブルクロック信号に応答して隣接する二つの電荷ポンプセルのポンピングノードを連結させるステップと、
前記ポンピングノードを通じて伝えられた電荷を前記ポンピングキャパシタにチャージさせ、前記出力ノードの電圧を可変させるステップと、
前記隣接する二つの電荷ポンプセルの出力ノードにおいて、低い基準電圧の出力ノードの電圧が前記高い基準電圧の出力ノードの電圧と同一になれば、前記二つの出力ノードを連結させるステップと、
前記連結された二つの出力ノードを通じて電荷伝達がなされるステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記方法は、
前記プリチャージイネーブルクロック信号をディセーブルさせるステップと、
ポンピングクロック信号に応答して、前記ポンピングキャパシタをチャージ/ディスチャージするステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 電荷を伝達する第1出力ノードと、
クロック信号を受信する第1ポンピングノードと、
前記第1出力ノードと前記第1ポンピングノードとの間に連結され、電荷を保存し、複数のクロック信号に応答して、チャージ/ディスチャージ動作とプリチャージ動作とを反復するポンピングキャパシタと、を備え、
前記プリチャージ動作は、前記第1出力ノードから第2出力ノードに行われる単方向性電荷伝達を含み、前記第2出力ノードは、前記第1出力ノードより高い電圧を有することを特徴とする電荷ポンプ回路の電荷ポンプセル。 - 前記電荷ポンプセルは、
前記第1ポンピングノードと第2ポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ動作中にイネーブルされるクロック信号に応答する第1 NMOSトランジスタと、
前記第1出力ノードと前記第2出力ノードとの間に連結され、前記第1出力ノードに連結されたゲートを有する第2 NMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の電荷ポンプセル。 - 前記電荷ポンプセルは、
前記第1出力ノードと前記第2 NMOSトランジスタのゲートとの間に連結された第3 NMOSトランジスタと、
前記第2 NMOSトランジスタのゲートに連結された第2キャパシタと、をさらに備えることを特徴とする請求項15に記載の電荷ポンプセル。 - 前記電荷ポンプセルは、
前記第1ポンピングノードと第2ポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ動作中にイネーブルされるクロック信号に応答するNMOSトランジスタと、
前記第1出力ノードと前記第2出力ノードとの間に連結された第1 PMOSトランジスタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートに連結された第2キャパシタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートと前記第2出力ノードとの間に直列連結された第2及び第3 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートと前記第2出力ノードとの間に連結された第4 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結された第3キャパシタと、をさらに備え、
前記第2 PMOSトランジスタのゲートは、前記第1出力ノードに連結され、前記第4 PMOSトランジスタのゲートは、前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結されることを特徴とする請求項14に記載の電荷ポンプセル。 - 前記電荷ポンプセルは、
前記第1ポンピングノードと前記第2ポンピングノードとの間に連結され、前記プリチャージ中にイネーブルされるクロック信号に応答するNMOSトランジスタと、
前記第1出力ノードと前記第2出力ノードとの間に連結された第1 PMOSトランジスタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートに連結された第2キャパシタと、
前記第1 PMOSトランジスタのゲートと前記第2出力ノードとの間に直列連結された第2及び第3 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートと前記第2出力ノードとの間に連結された第4 PMOSトランジスタと、
前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結された第3キャパシタと、をさらに備え、
前記第2 PMOSトランジスタのゲートは、前記第1 PMOSトランジスタのゲートに連結され、前記第4 PMOSトランジスタのゲートは、前記第3 PMOSトランジスタのゲートに連結されることを特徴とする請求項14に記載の電荷ポンプセル。
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