JP2012205456A - Electronic circuit - Google Patents

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崇臣 増田
Mitsuhiro Okamoto
岡本  光弘
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of a conventional electronic circuit having a plurality of drive modes and a plurality of step-up voltages in which, when the need of the step-up voltages is partially eliminated according to the drive mode, the corresponding step-up circuit is stopped, and the stopped step-up circuit leads to a waste space to reduce an area efficiency.SOLUTION: An electronic circuit includes: a plurality of step-up circuits each having a predetermined step-up magnification; a control circuit capable of changing the step-up magnification (a step-up stage number) of each of the set-up circuits; and a selection circuit for suitably selecting outputs of the plurality of step-up circuits. Accordingly, even when the step-up circuit that stops according to a drive mode is included, the circuit allows the stopped step-up circuit to operate in parallel connection with the other step-up circuits, eliminating waste in circuit area due to an operation stop to prevent reduction in circuit area efficiency, and allowing an increase in charge current to reduce an arrival time of the step-up voltage and a recovery time of the step-up voltage reduced by load drive.

Description

本発明は、所定の電圧を昇圧する昇圧回路を含む電子回路に関し、特に高い電圧で動作する回路のために必要な電圧を発生する、複数の昇圧回路を備えた電子回路に関する。   The present invention relates to an electronic circuit including a booster circuit that boosts a predetermined voltage, and more particularly, to an electronic circuit including a plurality of booster circuits that generate a voltage necessary for a circuit operating at a high voltage.

昨今の携帯機器の発展に伴い、内蔵される電子回路も様々なものが存在する。それらは主に電池駆動であるため、主に単一電源電圧で駆動されるが、使用用途によって、複数の電圧が必要な場合もあり、そのようなときは、単一電源電圧から昇圧回路又は降圧回路を用いて複数の電圧を生成している。   With the recent development of portable devices, various types of built-in electronic circuits exist. Since they are mainly battery-powered, they are mainly driven by a single power supply voltage, but depending on the intended use, multiple voltages may be required. A plurality of voltages are generated using a step-down circuit.

また、1つの電子回路内に、それらの昇圧回路や降圧回路を複数設け、単一電源電圧よりも高い電圧や低い電圧をそれぞれ複数生成することもある。   In some cases, a plurality of step-up circuits and step-down circuits are provided in one electronic circuit, and a plurality of voltages higher or lower than a single power supply voltage are generated.

複数の昇圧回路を内蔵する電子回路としては多くの提案を見るものであるが、メモリに使用される案が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Although many proposals are seen as an electronic circuit incorporating a plurality of booster circuits, a proposal for use in a memory has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に示した従来技術について、図8を用いて説明する。
図8は、特許文献1に示した従来技術を説明しやすいようにその主旨を逸脱しない程度に書き直したものである。図8において、111は第1の昇圧回路、112は第2の昇圧回路、113は補助昇圧回路、114はタイミング制御回路、115は発振器、116は検知回路である。
The prior art disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 8 has been rewritten to the extent that it does not depart from the gist of the prior art shown in Patent Document 1 so that it can be easily explained. In FIG. 8, 111 is a first booster circuit, 112 is a second booster circuit, 113 is an auxiliary booster circuit, 114 is a timing control circuit, 115 is an oscillator, and 116 is a detection circuit.

第1の昇圧回路111と第2の昇圧回路112とは、同じ昇圧能力を有する昇圧回路であり、補助昇圧回路113は、これらよりも昇圧能力が劣る。この補助昇圧回路113は、第1の昇圧回路111及び第2の昇圧回路112がスタンバイ状態にあるときに、それらの昇圧電圧を保証するために設けられている。発振器115は、補助昇圧回路113を駆動するために設けられている。
検知回路116は、昇圧電圧を検知するものであって、その検知結果に基づいてタイミング制御回路114によって第1の昇圧回路111及び第2の昇圧回路112は、互いに分散駆動される。
The first booster circuit 111 and the second booster circuit 112 are booster circuits having the same boosting capability, and the auxiliary booster circuit 113 is inferior to these in boosting capability. The auxiliary booster circuit 113 is provided to guarantee the boosted voltage when the first booster circuit 111 and the second booster circuit 112 are in the standby state. The oscillator 115 is provided to drive the auxiliary booster circuit 113.
The detection circuit 116 detects a boosted voltage, and the first booster circuit 111 and the second booster circuit 112 are driven in a distributed manner by the timing control circuit 114 based on the detection result.

特許文献1に示した従来技術の半導体集積回路は、複数の昇圧回路、すなわち第1の昇圧回路111と第2の昇圧回路112とを有し、タイミング制御回路114によって、それらを互いに分散動作させるものであり、被駆動回路の電力消費タイミングに同期した昇圧動作を実現でき、効率よく昇圧動作が行えるという特徴を持つ。   The conventional semiconductor integrated circuit disclosed in Patent Document 1 has a plurality of booster circuits, that is, a first booster circuit 111 and a second booster circuit 112, and the timing control circuit 114 causes them to perform a distributed operation with each other. Therefore, the boosting operation synchronized with the power consumption timing of the driven circuit can be realized, and the boosting operation can be performed efficiently.

特開2001−250381号公報(7頁〜12頁、第1図)Japanese Patent Laid-Open No. 2001-250381 (pages 7 to 12, FIG. 1)

ところで、従来技術より知られている複数の昇圧回路を有する電子回路は、被駆動回路の動作タイミングに応じて、昇圧回路を切り替えているが、被駆動回路の動作シーケンスや動作モード(以下、駆動モードと称する)によっては、一部の昇圧電圧が不要となることがある。このため、該当する昇圧電圧を生成する昇圧回路を停止している場合がある。例えば、液晶表示装置に用いられる電子回路などである。   Incidentally, an electronic circuit having a plurality of booster circuits known from the prior art switches the booster circuit according to the operation timing of the driven circuit. However, the operation sequence and operation mode (hereinafter referred to as driving) of the driven circuit are switched. Depending on the mode, some boosted voltages may be unnecessary. For this reason, the booster circuit that generates the corresponding boosted voltage may be stopped. For example, an electronic circuit used in a liquid crystal display device.

一般的に、複数の駆動モードを有することは、電子回路の応用の幅を広げ、また、互換性を高めることにより、電子回路を半導体チップ化するときにそのチップコストを下げることが可能なので、複数の駆動モードに必要な昇圧回路を予め電子回路に備えておくことが望ましい。   In general, having a plurality of drive modes broadens the range of applications of electronic circuits, and by increasing compatibility, it is possible to reduce the chip cost when electronic circuits are made into semiconductor chips. It is desirable that a booster circuit necessary for a plurality of drive modes be provided in advance in the electronic circuit.

一方、昇圧回路は低いオン抵抗が求められるため、回路面積は他の回路ブロックに比べ大きくなり、電子回路を半導体チップ化したときのチップ面積増大をもたらす一因となっている。
昇圧電圧の安定性や昇圧能力の確保などの動作マージンを有するように設計すると、回路面積が大きくなってしまい、チップサイズ増大を助長する傾向にあるが、そのような動作マージンとチップサイズとのトレードオフの関係を鑑みて、可能な限りチップコストを抑えるように設計することは難しい。特に、必要な昇圧電圧の数が増加するほど、その傾向は顕著になる。
On the other hand, since the booster circuit is required to have a low on-resistance, the circuit area is larger than that of other circuit blocks, which is a cause for increasing the chip area when an electronic circuit is formed as a semiconductor chip.
Designing with an operation margin such as stability of boost voltage and securing boost capability tends to increase the circuit area and increase the chip size. In view of the trade-off relationship, it is difficult to design the chip cost as low as possible. In particular, the tendency becomes more prominent as the number of necessary boosted voltages increases.

すでに説明したように、電子回路は、被駆動回路の駆動モードによって昇圧回路を停止することがあるが、そのような状態は、停止している昇圧回路は電子回路の構成上無駄になっている状態である。   As described above, the electronic circuit may stop the booster circuit depending on the drive mode of the driven circuit, but such a state is that the stopped booster circuit is wasted due to the configuration of the electronic circuit. State.

上述のように、チップコストを下げるために、駆動モードに対応して複数の昇圧回路を予め電子回路に設けておくことが望ましいが、それら複数の昇圧回路が、駆動モードによっては停止しているとすると、無駄な面積も多くなるから、チップの面積を有効に活用できていないことになる。   As described above, in order to reduce the chip cost, it is desirable to previously provide a plurality of booster circuits in the electronic circuit corresponding to the drive mode, but the plurality of booster circuits are stopped depending on the drive mode. Then, since the useless area increases, the area of the chip cannot be effectively used.

特許文献1に示した従来技術は、被駆動回路の電力消費タイミングに同期して複数の昇圧回路を分散動作するものであるから、このような停止している昇圧回路を有効活用することはできない。   Since the prior art disclosed in Patent Document 1 performs a distributed operation of a plurality of booster circuits in synchronization with the power consumption timing of the driven circuit, such a stopped booster circuit cannot be effectively used. .

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものである。複数の昇圧回路を有する電子回路にあって、駆動モードによって不要になる昇圧回路を、他の昇圧回路に組み合わせることで、複数の駆動モードに対応して複数の昇圧回路を予め電子回路に設けるときであっても、無駄な回路面積が無い電子回路を提供することができる。   The present invention has been made to solve the above problems. When an electronic circuit having a plurality of booster circuits is provided in advance in a plurality of booster circuits corresponding to a plurality of drive modes by combining a booster circuit that is not required depending on the drive mode with another booster circuit. Even so, it is possible to provide an electronic circuit having no useless circuit area.

上記目的を達成するために、本発明の電子回路は下記記載の構造を採用する。   In order to achieve the above object, the electronic circuit of the present invention adopts the following structure.

電流供給を行う電源手段と、少なくとも1つのコンデンサ及びスイッチ素子を有する昇圧ブロックと、そのスイッチ素子を制御して、電源手段とコンデンサとを接続してコンデンサを充電し、充電したコンデンサの放電を用いて所定の昇圧倍率の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、を有し、そのような昇圧回路を複数備え、全ての昇圧回路の出力を入力し、そのうちの1つの昇圧回路の出力を選択して出力する選択回路を備える電子回路において、
そのスイッチ素子を制御し、異なる昇圧回路の昇圧ブロックを並列接続することで複数の昇圧回路の出力を組み合わせて選択回路に出力させる制御回路を備えたことを特徴とする。
Power supply means for supplying current, a booster block having at least one capacitor and a switch element, the switch element is controlled, the power supply means and the capacitor are connected to charge the capacitor, and discharge of the charged capacitor is used. A booster circuit that outputs a boosted voltage at a predetermined boosting ratio, and includes a plurality of such booster circuits, inputs the outputs of all the booster circuits, and selects the output of one of the booster circuits. In an electronic circuit comprising a selection circuit for output,
A control circuit is provided that controls the switching element and connects the boost blocks of different boost circuits in parallel to output the outputs of the plurality of boost circuits to the selection circuit.

このような構成にすることによって、駆動モードによって不要になる昇圧回路を、他の昇圧回路に組み合わせることができ、無駄な回路面積を無くすことが可能となる。   With such a configuration, a booster circuit that is unnecessary depending on the drive mode can be combined with another booster circuit, and a useless circuit area can be eliminated.

制御回路は、昇圧倍率が同一の異なる昇圧回路の昇圧ブロックを並列接続するようにし
てもよい。
The control circuit may be configured to connect booster blocks of different booster circuits having the same boost ratio in parallel.

このような構成にすることによって、昇圧ブロックが余ることなく昇圧回路を並列接続できるので、さらに無駄な回路面積を無くすことが可能となる。   By adopting such a configuration, the booster circuits can be connected in parallel without the booster block remaining, so that it is possible to further eliminate useless circuit area.

昇圧回路は、各々異なる昇圧倍率の昇圧電圧を出力するようにしてもよい。   The booster circuits may output boosted voltages having different boosting ratios.

このような構成にすることによって、駆動モードに対応して、様々な昇圧ブロックの組み合わせが可能となり、停止した昇圧回路をさらに有効活用することが可能となる。   With such a configuration, various booster blocks can be combined in accordance with the drive mode, and the stopped booster circuit can be used more effectively.

本発明の電子回路は、休止中の昇圧回路を、動作中の昇圧回路に組み合わせることができる。このような構成とすることによって、動作中の昇圧回路の昇圧能力を向上させることが可能となる。停止した昇圧回路が無駄とならないから、昇圧回路の面積使用効率を増大することが可能となる効果を有する。   The electronic circuit of the present invention can be combined with a boosting circuit in operation and a boosting circuit in operation. With such a configuration, it is possible to improve the boosting capability of the operating booster circuit. Since the stopped booster circuit is not wasted, the area use efficiency of the booster circuit can be increased.

本発明の概要を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the outline | summary of this invention. 本発明の概要を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the outline | summary of this invention. 本発明の応用例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the application example of this invention. 本発明の昇圧ブロックを説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the pressure | voltage rise block of this invention. 本発明の昇圧ブロックの制御信号を説明する図である。It is a figure explaining the control signal of the pressure | voltage rise block of this invention. 本発明の昇圧ブロックの別の例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining another example of the pressure | voltage rise block of this invention. 本発明の選択回路を説明する図である。It is a figure explaining the selection circuit of this invention. 特許文献1に示した従来技術の電子回路を示す図である。It is a figure which shows the electronic circuit of the prior art shown in patent document 1. FIG.

本発明の電子回路は、複数の昇圧回路を備えて、被駆動回路の駆動モードによって、昇圧回路を停止するとき、停止している昇圧回路を動作している昇圧回路に並列接続する制御回路を有している。次に電子回路の概要を図1及び図2に示す概念図を用いて説明する。説明にあっては、同一の構成には同一の番号を付与するものとし、重複する説明は省略する。   The electronic circuit of the present invention includes a control circuit that includes a plurality of booster circuits, and when the booster circuit is stopped depending on the drive mode of the driven circuit, the stopped booster circuit is connected in parallel to the operating booster circuit. Have. Next, an outline of the electronic circuit will be described with reference to conceptual diagrams shown in FIGS. In the description, the same number is assigned to the same configuration, and a duplicate description is omitted.

まずは図1の例を説明する。
図1に示すように、電子回路は、例えば、昇圧倍率が最大4倍の昇圧回路51、最大3倍の昇圧回路53、最大2倍の昇圧回路55の3つの昇圧回路、制御回路70を有しているとする。各昇圧回路は、最大昇圧倍率に必要な数の昇圧ブロック21を各々有している。
昇圧ブロック21は、コンデンサとスイッチ素子とを有する回路ブロックである。各昇圧回路には、図示しないが各昇圧ブロックが昇圧した電圧を蓄電する蓄電用コンデンサが搭載されている。この例では、すべての昇圧ブロック21の昇圧倍率は同じである。
First, the example of FIG. 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the electronic circuit includes, for example, three boosting circuits, that is, a boosting circuit 51 having a boosting factor of up to 4 times, a boosting circuit 53 of up to 3 times, and a boosting circuit 55 of up to 2 times, and a control circuit 70. Suppose you are. Each booster circuit has as many booster blocks 21 as necessary for the maximum boost magnification.
The step-up block 21 is a circuit block having a capacitor and a switch element. Each booster circuit is equipped with a capacitor for storing the voltage boosted by each booster block (not shown). In this example, the boosting magnification of all boosting blocks 21 is the same.

各昇圧回路は、所定の昇圧サイクルで動作を行う。この昇圧動作中に各昇圧ブロックから出力される電圧を、蓄電用コンデンサに充電する。そして所定の昇圧倍率に達するとこの蓄電用コンデンサから昇圧電圧を取り出す仕組みになっている。   Each booster circuit operates in a predetermined boost cycle. During this step-up operation, the voltage output from each step-up block is charged to the storage capacitor. When the predetermined boosting magnification is reached, the boosted voltage is taken out from the storage capacitor.

ここで、駆動モードによって、4倍昇圧の電圧と2倍昇圧の電圧が必要であったとすると、従来は、最大3倍の昇圧回路53は停止していたが、この最大3倍の昇圧回路53を2倍昇圧に用いるのである。
図1に示すように、最大3倍の昇圧回路53を最大2倍の昇圧回路55と並列接続させ
るように、昇圧回路を構成する昇圧ブロック21のスイッチ素子を制御回路70が制御するのである。
例えば、最大3倍の昇圧回路53の昇圧ブロックのうち、2つの昇圧ブロック21で2倍昇圧の電圧を出力するものとすれば、この2つの昇圧ブロック群22を最大2倍の昇圧回路55と並列接続させる。
Here, assuming that a voltage of 4 times boost and a voltage of 2 times boost are necessary depending on the driving mode, the boost circuit 53 of up to 3 times has been stopped in the past, but the boost circuit 53 of up to 3 times has been stopped. Is used for double boosting.
As shown in FIG. 1, the control circuit 70 controls the switch elements of the booster block 21 constituting the booster circuit so that the maximum booster circuit 53 is connected in parallel with the booster circuit 55 that is twice as much as the maximum.
For example, if two booster blocks 21 output a double boosted voltage among the booster blocks of the booster circuit 53 of up to three times, the two booster block groups 22 are connected to a booster circuit 55 of up to two times. Connect in parallel.

結果として、最大4倍の昇圧回路51からは4倍の昇圧電圧を得て、最大3倍の昇圧回路53及び最大2倍の昇圧回路55から2倍の昇圧電圧を得るのである。   As a result, a boosted voltage of 4 times is obtained from the booster circuit 51 of up to 4 times, and a boosted voltage of 2 times is obtained from the booster circuit 53 of up to 3 times and the booster circuit 55 of up to 2 times.

このようにすれば、停止している昇圧回路がなくなり、面積の無駄が無いばかりか、2倍の昇圧電圧を得るために、2倍の充電電流により蓄電用コンデンサを充電できるので、昇圧動作開始時において、昇圧電圧に達するまでの時間を短縮でき、また負荷駆動による昇圧電圧の低下時における昇圧電圧の回復時間を短縮などの昇圧時間の短縮が可能という昇圧能力向上のメリットもある。   In this way, there is no step-up booster circuit, and there is no waste of area, and in order to obtain a double boost voltage, the storage capacitor can be charged with a double charge current, so the boost operation starts. In some cases, the time required to reach the boosted voltage can be shortened, and the boosting capability can be shortened by shortening the recovery time of the boosted voltage when the boosted voltage is lowered due to load driving.

次に、図2の例を説明する。
図2に示す例は、すべての昇圧ブロック21の昇圧倍率が同じではない場合である。図2に示すように、最大4倍の昇圧回路51を構成する昇圧ブロック23の昇圧倍率は、他の昇圧ブロック21と異なっており、例えば2倍である。最大4倍の昇圧回路51は、この2つの昇圧ブロック23で最大4倍の昇圧電圧を出力する。
Next, the example of FIG. 2 will be described.
The example shown in FIG. 2 is a case where the boosting magnifications of all the boosting blocks 21 are not the same. As shown in FIG. 2, the boosting magnification of the boosting block 23 constituting the boosting circuit 51 of up to 4 times is different from the other boosting blocks 21 and is, for example, 2 times. The up to 4 times booster circuit 51 outputs a boosted voltage up to 4 times at the two booster blocks 23.

ここで、図1の例と同様に、駆動モードによって、4倍昇圧の電圧と2倍昇圧の電圧が必要であったとする。この例では、最大3倍の昇圧回路53を最大4倍の昇圧回路51及び最大2倍の昇圧回路55と並列接続させるように制御回路70が制御するのである。
例えば、最大3倍の昇圧回路53の昇圧ブロックのうち、2つの昇圧ブロック21で2倍昇圧の電圧を出力するものとすれば、この2つの昇圧ブロック群22を最大4倍の昇圧回路51と並列接続させ、残りの1つの昇圧ブロック21を最大2倍の昇圧回路55と並列接続させるのである。
Here, as in the example of FIG. 1, it is assumed that a voltage of 4 times boost and a voltage of 2 times boost are necessary depending on the drive mode. In this example, the control circuit 70 performs control so that the maximum three-fold booster circuit 53 is connected in parallel to the four-fold booster circuit 51 and the maximum two-fold booster circuit 55.
For example, if two boosting blocks 21 output a double boosted voltage among the boosting blocks of the boosting circuit 53 of up to three times, the two boosting block groups 22 are connected to the boosting circuit 51 of up to four times. The remaining one booster block 21 is connected in parallel with the booster circuit 55 having a maximum of 2 times.

結果として、最大4倍の昇圧回路51おからは4倍の昇圧電圧を得て、最大2倍の昇圧回路55から2倍の昇圧電圧を得るのであるが、図2に示すように、最大2倍の昇圧回路55と最大3倍の昇圧回路53との昇圧ブロック21同士が並列接続されるので、最大2倍の昇圧回路55が2倍の昇圧電圧を得るために、2倍の充電電流により蓄電用コンデンサを充電できるので、昇圧動作開始時において、昇圧電圧に達するまでの時間を短縮できる。
そして、最大3倍の昇圧回路53には、動作を停止している昇圧ブロック21がなくなるので、無駄がない。
As a result, the booster circuit 51 having a maximum of 4 times obtains a boosted voltage of 4 times and obtains a boosted voltage of 2 times from the booster circuit 55 having a maximum of 2 times. However, as shown in FIG. The booster blocks 21 of the double booster circuit 55 and the maximum triple booster circuit 53 are connected in parallel, so that the maximum double booster circuit 55 obtains a double boosted voltage by double charge current. Since the storage capacitor can be charged, the time required to reach the boost voltage at the start of the boost operation can be shortened.
In the booster circuit 53 having a maximum of three times, the booster block 21 whose operation is stopped is eliminated, so there is no waste.

また、本発明の電子回路では、昇圧回路が停止していなくても、所定の昇圧回路を他の昇圧回路に並列接続するように制御回路が制御することもできる。   In the electronic circuit of the present invention, even if the booster circuit is not stopped, the control circuit can also control the predetermined booster circuit to be connected in parallel to another booster circuit.

例えば、昇圧倍率が最大4倍の昇圧回路1つと、最大2倍の昇圧回路2つとの、計3つの昇圧回路を有していたとする。このとき、2つの最大2倍の昇圧回路を並列接続させるように、昇圧回路を構成する昇圧ブロックのスイッチ素子を制御回路が制御するのである。
結果として、最大4倍の昇圧回路からは4倍の昇圧電圧を得て、2つの最大2倍の昇圧回路からは2倍の昇圧電圧を得るのである。
For example, it is assumed that there are a total of three boosting circuits, one boosting circuit with a maximum boosting factor of 4 and two boosting circuits with a maximum boosting factor of 2. At this time, the control circuit controls the switch elements of the booster block constituting the booster circuit so that the two booster circuits having a maximum of two times are connected in parallel.
As a result, a boosted voltage of 4 times is obtained from a booster circuit of up to 4 times, and a boosted voltage of 2 times is obtained from two boosters of a maximum of 2 times.

このようにすれば、昇圧ブロックが余ることなく昇圧回路を並列接続できるので、さらに無駄な回路面積を無くすことができるというメリットもある。   In this way, since the booster circuits can be connected in parallel without any additional booster block, there is also an advantage that a useless circuit area can be eliminated.

以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を、図を用いて説明する。実施例としては、3つの昇圧回路を有し、この3つの昇圧回路は互いに異なる昇圧倍率の昇圧電圧を出力する例で説明する。
また、説明にあっては、図1及び図2を用いた説明と同様に、同一の構成には同一の番号を付与するものとし、重複する説明は省略する。なお、説明は参照する図面を指示して行うが、他の図面も適宜参照されたい。
Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. As an embodiment, an example will be described in which three booster circuits are provided, and the three booster circuits output boosted voltages having different boosting factors.
In the description, like the description using FIG. 1 and FIG. 2, the same number is assigned to the same configuration, and redundant description is omitted. Note that the description will be given with reference to the drawings to be referred to, but other drawings should also be referred to as appropriate.

[電子回路の応用例の説明:図1、図2、図3]
次に、電子回路の応用例を、主に図3を用いて説明する。図3は電子回路の応用例を説明する回路ブロック図である。電子回路100は、昇圧回路1、3、5と制御回路7と選択回路9a〜9nとを有している。200は他の電子回路又は電子機器、例えば、液晶表示パネルの駆動回路である。この駆動回路200には選択回路9a〜9nの出力を入力する入力端子11a〜11nを有している。
図3に示す昇圧回路1、2、3は、図及び図2に示す昇圧回路51、53、55にそれぞれ相当し、制御回路7は同じく制御回路70に相当する。
[Description of Application Examples of Electronic Circuits: FIGS. 1, 2, and 3]
Next, application examples of electronic circuits will be described mainly with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit block diagram illustrating an application example of an electronic circuit. The electronic circuit 100 includes booster circuits 1, 3, and 5, a control circuit 7, and selection circuits 9a to 9n. Reference numeral 200 denotes another electronic circuit or electronic device, for example, a driving circuit for a liquid crystal display panel. The drive circuit 200 has input terminals 11a to 11n for inputting the outputs of the selection circuits 9a to 9n.
The booster circuits 1, 2, and 3 shown in FIG. 3 correspond to the booster circuits 51, 53, and 55 shown in FIGS. 2 and 2, respectively, and the control circuit 7 similarly corresponds to the control circuit 70.

図3は、昇圧回路が3つある場合であり、最大で3種類の昇圧電圧を生成できる。昇圧回路1、3、5の出力は選択回路9a〜9nに入力されている。一方、制御回路7の制御信号は、昇圧回路1、3、5と選択回路9a〜9nとに入力されている。選択回路9a〜9nの出力は駆動回路200の入力端子11a〜11nに接続されている。   FIG. 3 shows a case where there are three booster circuits, and up to three types of boosted voltages can be generated. The outputs of the booster circuits 1, 3, and 5 are input to the selection circuits 9a to 9n. On the other hand, the control signal of the control circuit 7 is inputted to the booster circuits 1, 3, 5 and the selection circuits 9a to 9n. Outputs of the selection circuits 9a to 9n are connected to input terminals 11a to 11n of the drive circuit 200.

昇圧回路1、3、5の出力は、駆動回路200に入力されて液晶表示パネルを駆動するための複数の電源電圧となる。   The outputs of the booster circuits 1, 3, and 5 are input to the drive circuit 200 and become a plurality of power supply voltages for driving the liquid crystal display panel.

次に、電子回路100の動作を説明する。
昇圧回路1、3、5はスイッチ素子とコンデンサからなる昇圧ブロックを有しており、それらを組み合わせることで昇圧回路を構成している。昇圧回路1、3、5は、制御回路7によって各々昇圧動作を行う。昇圧回路1、3、5の出力と制御回路7の制御信号は、選択回路9に入力されており、選択回路9を制御回路7の制御信号によって、複数の昇圧電圧を切り替えて出力する。
Next, the operation of the electronic circuit 100 will be described.
The booster circuits 1, 3, and 5 have a booster block composed of a switch element and a capacitor, and a booster circuit is configured by combining them. Each of the booster circuits 1, 3, and 5 performs a boost operation by the control circuit 7. The outputs of the booster circuits 1, 3 and 5 and the control signal of the control circuit 7 are input to the selection circuit 9, and the selection circuit 9 switches and outputs a plurality of boosted voltages according to the control signal of the control circuit 7.

図3に示す電子回路100は、昇圧回路を3つ有し、最大3種類の昇圧電圧を作ることができるが、駆動モードによっては、2種類の昇圧電圧のみでよい場合がある。その際、3つの昇圧回路のうち、1つの昇圧回路を休止させてしまうのではなく、制御回路7によって、3つの昇圧回路のうち2つがそれぞれ同じ昇圧電圧を生成するように動作する。例えば、図1及び図2に示すように制御されるのである。このようにすることで、従来では休止していた昇圧回路を有効活用する。   The electronic circuit 100 illustrated in FIG. 3 includes three booster circuits and can generate a maximum of three types of boosted voltages. However, depending on the driving mode, only two types of boosted voltages may be required. At this time, one of the three boosting circuits is not suspended, but the control circuit 7 operates so that two of the three boosting circuits generate the same boosted voltage. For example, the control is performed as shown in FIGS. In this way, the booster circuit that has been paused in the past is effectively utilized.

休止中の昇圧回路を、動作中の昇圧回路に組み合わせることができ、充電電流の増加により、昇圧電圧到達時間の短縮や負荷駆動による昇圧電圧低下時の回復時間の短縮など、動作中の昇圧回路の動作マージンを拡大させることが可能となり、チップ面積を有効に活用することが可能となるのである。   The boosting circuit during operation can be combined with the operating boosting circuit, and the boosting circuit during operation such as shortening the arrival time of the boosting voltage and shortening the recovery time when the boosting voltage drops due to load driving due to the increase in charging current. This makes it possible to increase the operating margin of the chip and to effectively utilize the chip area.

[昇圧回路の動作説明1:図3、図4、図5]
次に、図3から図5を用いて昇圧回路1、3、5の構成及び動作について説明する。
まず、昇圧回路の構成について説明する。昇圧回路1、3、5は、少なくとも1つのコンデンサ及びスイッチ素子からなる昇圧ブロックを有している。そして、それらを組み合わせることで昇圧回路を構成している。ここでは、昇圧倍数が3倍の昇圧回路と、昇圧倍数が2倍の昇圧回路とに切り替えることができる昇圧ブロックについて、詳細に説明する
[Explanation of Booster Circuit Operation 1: FIGS. 3, 4, and 5]
Next, the configuration and operation of the booster circuits 1, 3, and 5 will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the booster circuit will be described. The booster circuits 1, 3, and 5 have a booster block including at least one capacitor and a switch element. A booster circuit is configured by combining them. Here, a booster block that can be switched between a booster circuit having a booster multiplier of 3 times and a booster circuit having a booster multiplier of 2 times will be described in detail.

図4は、昇圧ブロックの具体的な回路構成について動作を説明する図である。この昇圧ブロックは、NチャネルトランジスタMN1〜MN3と、PチャネルトランジスタMP1〜MP6と、コンデンサC1〜C3とを有している。記号V1は基準電源、V3は昇圧電源、VSSは接地電源である。また、制御信号CNT1〜CNT5は、図2の制御回路7の出力信号である制御信号、21はこれらを有する昇圧ブロックである。   FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of a specific circuit configuration of the booster block. This step-up block has N channel transistors MN1 to MN3, P channel transistors MP1 to MP6, and capacitors C1 to C3. Symbol V1 is a reference power source, V3 is a boost power source, and VSS is a ground power source. Further, the control signals CNT1 to CNT5 are control signals which are output signals of the control circuit 7 of FIG. 2, and 21 is a boosting block having them.

NチャネルトランジスタMN1〜MN3と、PチャネルトランジスタMP1〜MP6とは、スイッチ素子であり、例えば、MOSFETで構成することができる。   The N-channel transistors MN1 to MN3 and the P-channel transistors MP1 to MP6 are switch elements, and can be configured by MOSFETs, for example.

NチャネルトランジスタMN1,MN2のソース端子及びバルク端子は、接地電源VSSに接続し、ゲート端子は制御信号CNT1に接続している。
PチャネルトランジスタMP1、MP2のソース端子及びバルク端子は、基準電源V1に接続し、ゲート端子は制御信号CTN2に接続している。
コンデンサC1の両端子は、NチャネルトランジスタMN1のドレイン端子とPチャネルトランジスタMP1のドレイン端子とにそれぞれ接続しており、コンデンサC2の両端子は、NチャネルトランジスタMN2のドレイン端子とPチャネルトランジスタMP2のドレイン端子とにそれぞれ接続している。
The source terminals and bulk terminals of the N-channel transistors MN1 and MN2 are connected to the ground power supply VSS, and the gate terminals are connected to the control signal CNT1.
The source terminals and bulk terminals of the P-channel transistors MP1 and MP2 are connected to the reference power source V1, and the gate terminals are connected to the control signal CTN2.
Both terminals of the capacitor C1 are connected to the drain terminal of the N-channel transistor MN1 and the drain terminal of the P-channel transistor MP1, respectively. Both terminals of the capacitor C2 are connected to the drain terminal of the N-channel transistor MN2 and the P-channel transistor MP2. Each is connected to the drain terminal.

コンデンサC1とNチャネルトランジスタMN1のドレイン端子との接続点に、NチャネルトランジスタMN3のソース端子が接続しており、コンデンサC2とNチャネルトランジスタMN2のドレイン端子との接続点に、NチャネルトランジスタMN3のドレイン端子が接続している。NチャネルトランジスタMN3のバルク端子は接地電源VSSに接続し、ゲート端子は制御信号CNT3に接続している。   The source terminal of the N-channel transistor MN3 is connected to the connection point between the capacitor C1 and the drain terminal of the N-channel transistor MN1, and the connection point between the capacitor C2 and the drain terminal of the N-channel transistor MN2 The drain terminal is connected. The bulk terminal of the N-channel transistor MN3 is connected to the ground power supply VSS, and the gate terminal is connected to the control signal CNT3.

コンデンサC1とPチャネルトランジスタMP1のドレイン端子との接続点に、PチャネルトランジスタMP3のソース端子が接続しており、コンデンサC2とPチャネルトランジスタMP2のドレイン端子との接続点に、PチャネルトランジスタMP3のドレイン端子が接続している。PチャネルトランジスタMP3のバルク端子は昇圧電源V3に接続し、ゲート端子は制御信号CNT4に接続する。   The source terminal of the P-channel transistor MP3 is connected to the connection point between the capacitor C1 and the drain terminal of the P-channel transistor MP1, and the connection point between the capacitor C2 and the drain terminal of the P-channel transistor MP2 is connected to the connection point of the P-channel transistor MP3. The drain terminal is connected. The bulk terminal of the P-channel transistor MP3 is connected to the boost power supply V3, and the gate terminal is connected to the control signal CNT4.

コンデンサC1とPチャネルトランジスタMP1のドレイン端子との接続点に、PチャネルトランジスタMP4のソース端子及びバルク端子が接続しており、コンデンサC2とNチャネルトランジスタMN2のドレイン端子との接続点に、PチャネルトランジスタMP4のドレイン端子が接続している。PチャネルトランジスタMP4のゲート端子は制御信号CNT5に接続している。   A source terminal and a bulk terminal of the P-channel transistor MP4 are connected to a connection point between the capacitor C1 and the drain terminal of the P-channel transistor MP1, and a P-channel is connected to a connection point between the capacitor C2 and the drain terminal of the N-channel transistor MN2. The drain terminal of the transistor MP4 is connected. The gate terminal of the P-channel transistor MP4 is connected to the control signal CNT5.

PチャネルトランジスタMP5のドレイン端子は、コンデンサC1とNチャネルトランジスタMN1のドレイン端子との接続点に接続しており、PチャネルトランジスタMP5のソース端子及びバルク端子は基準電源V1に接続し、ゲート端子は制御信号CNT1に接続している。   The drain terminal of the P-channel transistor MP5 is connected to the connection point between the capacitor C1 and the drain terminal of the N-channel transistor MN1, the source terminal and bulk terminal of the P-channel transistor MP5 are connected to the reference power source V1, and the gate terminal is It is connected to the control signal CNT1.

PチャネルトランジスタMP6のドレイン端子は、コンデンサC2とPチャネルトランジスタMP2のドレイン端子との接続点に接続しており、PチャネルトランジスタMP6のソース端子及びバルク端子は昇圧電源V3に接続し、ゲート端子は制御信号CNT1に接続している。
そして、昇圧電源V3と接地電源VSSとの間にコンデンサC3が接続されている。
The drain terminal of the P-channel transistor MP6 is connected to the connection point between the capacitor C2 and the drain terminal of the P-channel transistor MP2, the source terminal and bulk terminal of the P-channel transistor MP6 are connected to the boost power supply V3, and the gate terminal is It is connected to the control signal CNT1.
A capacitor C3 is connected between the boost power source V3 and the ground power source VSS.

次に、図5を用いて昇圧回路の動作について説明する。
図5は、図4に示す昇圧ブロック21を駆動する制御信号CNT1〜CNT5のタイムチャートを示す図である。図5(a)は、昇圧ブロック21が基準電源V1の3倍の昇圧電圧を生成する場合のタイムチャートであり、一方、図5(b)は、昇圧ブロック21が基準電源V1の2倍の昇圧電圧を生成する場合のタイムチャートである。それぞれ、充電期間と昇圧期間とを交互に繰り返すことで、昇圧電圧を生成する。
Next, the operation of the booster circuit will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a time chart of control signals CNT1 to CNT5 for driving the booster block 21 shown in FIG. FIG. 5A is a time chart when the booster block 21 generates a boosted voltage three times that of the reference power source V1, while FIG. 5B shows that the booster block 21 is twice that of the reference power source V1. It is a time chart in the case of generating a boosted voltage. The boosted voltage is generated by alternately repeating the charging period and the boosting period.

まず、昇圧ブロック21が3倍の昇圧電圧を生成する場合の動作を説明する。
図5(a)の充電期間では、図4に示すNチャネルトランジスタMN1,MN2と、PチャネルトランジスタMP1,MP2とをオンし、NチャネルトランジスタMN3と、PチャネルトランジスタMP3〜MP6とをオフすることで、コンデンサC1,C2は、基準電源V1と接地電源VSSとの間に並列に接続されることになり、充電を行う。
First, the operation when the booster block 21 generates a triple boosted voltage will be described.
5A, the N-channel transistors MN1 and MN2 and the P-channel transistors MP1 and MP2 shown in FIG. 4 are turned on, and the N-channel transistor MN3 and the P-channel transistors MP3 to MP6 are turned off. Thus, the capacitors C1 and C2 are connected in parallel between the reference power source V1 and the ground power source VSS, and are charged.

続いて、図5(a)の昇圧期間では、図4に示すNチャネルトランジスタMN1〜MN3と、PチャネルトランジスタMP1〜MP3とをオフし、PチャネルトランジスタMP4〜MP6をオンする。
コンデンサC1とコンデンサC2とは、PチャネルトランジスタMP4によって直列に接続される。コンデンサC1の低電圧側は、PチャネルトランジスタMP5により基準電源V1に接続され、コンデンサC2の高電位側は、PチャネルトランジスタMP6により昇圧電源V3に接続される。
このため、コンデンサC1とコンデンサC2とにそれぞれ充電された電圧と合わせ、昇圧電源V3には基準電源V1の3倍の昇圧電圧が生成される。そして、その昇圧電圧は、コンデンサC3によって保持される。
5A, the N-channel transistors MN1 to MN3 and the P-channel transistors MP1 to MP3 shown in FIG. 4 are turned off, and the P-channel transistors MP4 to MP6 are turned on.
Capacitor C1 and capacitor C2 are connected in series by a P-channel transistor MP4. The low voltage side of the capacitor C1 is connected to the reference power source V1 by the P channel transistor MP5, and the high potential side of the capacitor C2 is connected to the boost power source V3 by the P channel transistor MP6.
For this reason, a boosted voltage three times that of the reference power supply V1 is generated in the boosted power supply V3 together with the voltages charged in the capacitors C1 and C2. The boosted voltage is held by the capacitor C3.

次に、昇圧ブロック21が2倍の昇圧電圧を生成する場合の動作を説明する。
図5(b)の充電期間では、図4に示すNチャネルトランジスタMN1,MN2と、PチャネルトランジスタMP1,MP2とをオンし、NチャネルトランジスタMN3と、PチャネルトランジスタMP3〜MP6とをオフすることで、コンデンサC1,C2は、基準電源V1と接地電源VSSとの間に並列に接続されることになり、充電を行う。なお、この動作は、すでに説明した3倍の昇圧電圧を生成する場合と同じである。
Next, the operation when the boosting block 21 generates a double boosted voltage will be described.
5B, the N-channel transistors MN1 and MN2 and the P-channel transistors MP1 and MP2 shown in FIG. 4 are turned on, and the N-channel transistor MN3 and the P-channel transistors MP3 to MP6 are turned off. Thus, the capacitors C1 and C2 are connected in parallel between the reference power source V1 and the ground power source VSS, and are charged. This operation is the same as the case of generating the triple boosted voltage already described.

続いて、図5(b)の昇圧期間では、図4に示すNチャネルトランジスタMN1,MN2と、PチャネルトランジスタMP1,MP2,MP4とをオフし、NチャネルトランジスタMN3と、PチャネルトランジスタMP3,MP5,MP6とをオンする。
コンデンサC1とコンデンサC2とは、PチャネルトランジスタMP3及びNチャネルトランジスタMN3によって並列に接続される。コンデンサC1,C2の低電圧側は、PチャネルトランジスタMP5により基準電源V1に接続され、コンデンサC1,C2の高電位側は、PチャネルトランジスタMP6により昇圧電源V3に接続される。
このため、コンデンサC1,C2に充電された電圧と合わせ、昇圧電源V3には基準電源V1の2倍の昇圧電圧が生成される。そして、その昇圧電圧は、コンデンサC3によって保持される。
5B, the N-channel transistors MN1, MN2 and the P-channel transistors MP1, MP2, MP4 shown in FIG. 4 are turned off, and the N-channel transistor MN3 and the P-channel transistors MP3, MP5 are turned off. , MP6 is turned on.
Capacitor C1 and capacitor C2 are connected in parallel by P-channel transistor MP3 and N-channel transistor MN3. The low voltage side of the capacitors C1 and C2 is connected to the reference power supply V1 by the P channel transistor MP5, and the high potential side of the capacitors C1 and C2 is connected to the boost power supply V3 by the P channel transistor MP6.
For this reason, in combination with the voltages charged in the capacitors C1 and C2, a boosted voltage twice that of the reference power supply V1 is generated in the boosted power supply V3. The boosted voltage is held by the capacitor C3.

以上の説明のように、スイッチ素子であるPチャネルトランジスタ及びNチャネルトランジスタをオン又はオフすることで、コンデンサC1及びコンデンサC2を直列又は並列に接続させ、所定の昇圧電圧を得るのである。そして、これらスイッチ素子のオン又はオフの操作により、昇圧電圧を2倍又は3倍に切り替えることができるのである。   As described above, by turning on or off the P-channel transistor and the N-channel transistor that are switch elements, the capacitor C1 and the capacitor C2 are connected in series or in parallel to obtain a predetermined boosted voltage. The boosted voltage can be switched twice or three times by turning on or off these switch elements.

以上の説明では、コンデンサを2つ使用し、最大3倍の昇圧電圧を生成できる昇圧ブロックを説明したが、コンデンサ及びスイッチ素子を増やすことで、さらに高い昇圧電圧を生成でき、様々な昇圧電圧を生成できる昇圧回路を構成することが可能である。   In the above description, a booster block that uses two capacitors and can generate a boost voltage up to three times has been described. However, by increasing the number of capacitors and switch elements, a higher boost voltage can be generated and various boost voltages can be generated. A booster circuit that can be generated can be configured.

[昇圧回路の動作説明2:図6]
次に、図6を用いて昇圧ブロックの別の例を説明する。図6では、昇圧倍数が4倍の昇圧回路と、昇圧倍数が3倍の昇圧回路とに切り替えることができる昇圧ブロックについて、詳細に説明する。
[Explanation of Booster Circuit Operation 2: FIG. 6]
Next, another example of the boosting block will be described with reference to FIG. In FIG. 6, a booster block that can be switched between a booster circuit with a boosting factor of 4 and a booster circuit with a booster multiplier of 3 will be described in detail.

図6は、図4で示した昇圧ブロックに、新たな構成要素を追加したものである。この昇圧ブロックの新たな構成要素は、NチャネルトランジスタMN4と、PチャネルトランジスタMP7,MP8と、コンデンサC4とである。そして、25はこれらを有する昇圧ブロックである。   FIG. 6 is obtained by adding new components to the boost block shown in FIG. New components of the boost block are an N-channel transistor MN4, P-channel transistors MP7 and MP8, and a capacitor C4. Reference numeral 25 denotes a booster block having these components.

NチャネルトランジスタMN4と、PチャネルトランジスタMP7,MP8とは、スイッチ素子であり、例えば、MOSFETで構成することができることも、他のトランジスタと同様である。   The N-channel transistor MN4 and the P-channel transistors MP7 and MP8 are switch elements, and can be configured by MOSFETs, for example, as with other transistors.

NチャネルトランジスタMN4のソース端子及びバルク端子は、接地電源VSSに接続し、ゲート端子は制御信号CNT1に接続している。
PチャネルトランジスタMP7のソース端子及びバルク端子は、基準電源V1に接続し、ゲート端子は制御信号CTN2に接続している。
コンデンサC4の両端子は、NチャネルトランジスタMN4のドレイン端子とPチャネルトランジスタMP7のドレイン端子とにそれぞれ接続している。
The source terminal and bulk terminal of the N-channel transistor MN4 are connected to the ground power supply VSS, and the gate terminal is connected to the control signal CNT1.
The source terminal and bulk terminal of the P-channel transistor MP7 are connected to the reference power source V1, and the gate terminal is connected to the control signal CTN2.
Both terminals of the capacitor C4 are connected to the drain terminal of the N-channel transistor MN4 and the drain terminal of the P-channel transistor MP7, respectively.

コンデンサC2とPチャネルトランジスタMP2のドレイン端子との接続点に、PチャネルトランジスタMP8のソース端子及びバルク端子が接続しており、コンデンサC4とNチャネルトランジスタMN4のドレイン端子との接続点に、PチャネルトランジスタMP8のドレイン端子が接続している。PチャネルトランジスタMP8のゲート端子は制御信号CNT1に接続している。   The source terminal and bulk terminal of the P-channel transistor MP8 are connected to the connection point between the capacitor C2 and the drain terminal of the P-channel transistor MP2, and the connection point between the capacitor C4 and the drain terminal of the N-channel transistor MN4 is connected to the P-channel. The drain terminal of the transistor MP8 is connected. The gate terminal of the P-channel transistor MP8 is connected to the control signal CNT1.

PチャネルトランジスタMP6のドレイン端子は、図4と異なり、コンデンサC4とPチャネルトランジスタMP7のドレイン端子との接続点に接続しており、PチャネルトランジスタMP6のソース端子及びバルク端子は昇圧電源V3に接続し、ゲート端子は制御信号CNT1に接続している。   Unlike FIG. 4, the drain terminal of the P-channel transistor MP6 is connected to the connection point between the capacitor C4 and the drain terminal of the P-channel transistor MP7, and the source terminal and bulk terminal of the P-channel transistor MP6 are connected to the boost power supply V3. The gate terminal is connected to the control signal CNT1.

次に、図5を用いて昇圧回路の動作について説明する。
図5は、図4に示した昇圧ブロック21を駆動する制御信号CNT1〜CNT5のタイムチャートを示す図で、図6に示す昇圧ブロック25も同じ制御信号で駆動可能である。図5(a)は、昇圧ブロック25が基準電源V1の4倍の昇圧電圧を生成する場合のタイムチャートであり、一方、図5(b)は、昇圧ブロック25が基準電源V1の3倍の昇圧電圧を生成する場合のタイムチャートである。それぞれ、充電期間と昇圧期間とを交互に繰り返すことで、昇圧電圧を生成する。
Next, the operation of the booster circuit will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a time chart of the control signals CNT1 to CNT5 for driving the booster block 21 shown in FIG. 4, and the booster block 25 shown in FIG. 6 can be driven with the same control signal. FIG. 5A is a time chart when the booster block 25 generates a boosted voltage four times that of the reference power source V1, while FIG. 5B shows that the booster block 25 has three times the reference power source V1. It is a time chart in the case of generating a boosted voltage. The boosted voltage is generated by alternately repeating the charging period and the boosting period.

まず、昇圧ブロック25が4倍の昇圧電圧を生成する場合の動作を説明する。
図5(a)の充電期間では、図6に示すNチャネルトランジスタMN1,MN2,MN4と、PチャネルトランジスタMP1,MP2,MP7とをオンし、NチャネルトランジスタMN3と、PチャネルトランジスタMP3〜MP6,MP8とをオフすることで、コンデンサC1,C2,C4は、基準電源V1と接地電源VSSとの間に並列に接続されることになり、充電を行う。
First, the operation in the case where the boost block 25 generates a four times boosted voltage will be described.
5A, the N-channel transistors MN1, MN2, and MN4 and the P-channel transistors MP1, MP2, and MP7 shown in FIG. 6 are turned on, and the N-channel transistor MN3 and the P-channel transistors MP3 to MP6, By turning off MP8, the capacitors C1, C2, and C4 are connected in parallel between the reference power source V1 and the ground power source VSS, and are charged.

続いて、図5(a)の昇圧期間では、図6に示すNチャネルトランジスタMN1〜MN4と、PチャネルトランジスタMP1〜MP3,MP7とをオフし、PチャネルトランジスタMP4〜MP6,MP8をオンする。
コンデンサC1とコンデンサC2とコンデンサC4とは、PチャネルトランジスタMP4,MP8によって直列に接続される。コンデンサC1の低電圧側は、PチャネルトランジスタMP5により基準電源V1に接続され、コンデンサC4の高電位側は、PチャネルトランジスタMP6により昇圧電源V3に接続される。
このため、コンデンサC1とコンデンサC2とコンデンサC4とにそれぞれ充電された電圧と合わせ、昇圧電源V3には基準電源V1の4倍の昇圧電圧が生成される。そして、その昇圧電圧は、コンデンサC3によって保持される。
5A, the N channel transistors MN1 to MN4 and the P channel transistors MP1 to MP3 and MP7 shown in FIG. 6 are turned off, and the P channel transistors MP4 to MP6 and MP8 are turned on.
Capacitor C1, capacitor C2, and capacitor C4 are connected in series by P-channel transistors MP4 and MP8. The low voltage side of the capacitor C1 is connected to the reference power source V1 by the P channel transistor MP5, and the high potential side of the capacitor C4 is connected to the boost power source V3 by the P channel transistor MP6.
For this reason, a boosted voltage four times that of the reference power supply V1 is generated in the boosted power supply V3 together with the voltages charged in the capacitors C1, C2, and C4. The boosted voltage is held by the capacitor C3.

次に、昇圧ブロック25が3倍の昇圧電圧を生成する場合の動作を説明する。
図5(b)の充電期間では、図6に示すNチャネルトランジスタMN1,MN2,MN4と、PチャネルトランジスタMP1,MP2,MP7とをオンし、NチャネルトランジスタMN3と、PチャネルトランジスタMP3〜MP6,MP8とをオフすることで、コンデンサC1,C2,C4は、基準電源V1と接地電源VSSとの間に並列に接続されることになり、充電を行う。なお、この動作は、すでに説明した4倍の昇圧電圧を生成する場合と同じである。
Next, the operation when the boost block 25 generates a triple boosted voltage will be described.
5B, the N-channel transistors MN1, MN2, and MN4 and the P-channel transistors MP1, MP2, and MP7 shown in FIG. 6 are turned on, and the N-channel transistor MN3 and the P-channel transistors MP3 to MP6, By turning off MP8, the capacitors C1, C2, and C4 are connected in parallel between the reference power source V1 and the ground power source VSS, and are charged. This operation is the same as that in the case of generating the four times boosted voltage already described.

続いて、図5(b)の昇圧期間では、図6に示すNチャネルトランジスタMN1,MN2,MN4と、PチャネルトランジスタMP1,MP2,MP4,MP7とをオフし、NチャネルトランジスタMN3と、PチャネルトランジスタMP3,MP5,MP6,MP8とをオンする。
コンデンサC1とコンデンサC2とは、PチャネルトランジスタMP3及びNチャネルトランジスタMN3によって並列に接続される。コンデンサC1,C2の低電圧側は、PチャネルトランジスタMP5により基準電源V1に接続され、コンデンサC1,C2の高電位側は、PチャネルトランジスタMP8により、コンデンサC4の低電位側に接続される。コンデンサC4の高電位側は、PチャネルトランジスタMP6により、昇圧電源V3に接続される。
このため、コンデンサC1,C2,C4に充電された電圧と合わせ、昇圧電源V3には基準電源V1の3倍の昇圧電圧が生成される。そして、その昇圧電圧は、コンデンサC3によって保持される。
5B, the N-channel transistors MN1, MN2, and MN4 and the P-channel transistors MP1, MP2, MP4, and MP7 shown in FIG. 6 are turned off, and the N-channel transistor MN3 and the P-channel are turned on. The transistors MP3, MP5, MP6 and MP8 are turned on.
Capacitor C1 and capacitor C2 are connected in parallel by P-channel transistor MP3 and N-channel transistor MN3. The low voltage side of the capacitors C1 and C2 is connected to the reference power source V1 by the P channel transistor MP5, and the high potential side of the capacitors C1 and C2 is connected to the low potential side of the capacitor C4 by the P channel transistor MP8. The high potential side of the capacitor C4 is connected to the boost power supply V3 by the P-channel transistor MP6.
For this reason, a boosted voltage three times that of the reference power supply V1 is generated in the boosted power supply V3 together with the voltages charged in the capacitors C1, C2, and C4. The boosted voltage is held by the capacitor C3.

以上の説明では、最大昇圧4倍の場合を説明したが、コンデンサ及びスイッチ素子を増やすことで、さらに高い昇圧電圧を生成でき、様々な昇圧電圧を生成できる昇圧回路を構成することが可能である。   In the above description, the case where the maximum boost is four times has been described. However, by increasing the number of capacitors and switch elements, a higher boost voltage can be generated, and a boost circuit capable of generating various boost voltages can be configured. .

[選択回路の説明:図7]
次に、図3に示す選択回路9を図7を用いて説明する。まず、選択回路9の構成を説明する。
選択回路9は、インバータ24,25,26と、トランスミッションゲートTG1,TG2,TG3とを有している。符号31,33,35は、制御回路7から出力される制御信号である。
[Description of Selection Circuit: FIG. 7]
Next, the selection circuit 9 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. First, the configuration of the selection circuit 9 will be described.
The selection circuit 9 includes inverters 24, 25, and 26 and transmission gates TG1, TG2, and TG3. Reference numerals 31, 33, and 35 are control signals output from the control circuit 7.

制御回路7からは制御信号31、33、35が出力しており、インバータとトランスミッションゲートとに接続している。
制御信号31は、トランスミッションゲートTG1の正転入力端子及びインバータ24の入力端子に接続している。インバータ24の出力端子は、トランスミッションゲートTG1の反転入力端子に接続している。
制御信号33は、トランスミッションゲートTG2の正転入力端子及びインバータ25の入力端子に接続している。インバータ25の出力端子は、トランスミッションゲートTG2の反転入力端子に接続している。
制御信号35は、トランスミッションゲートTG3の正転入力端子及びインバータ26
の入力端子に接続している。インバータ26の出力端子は、トランスミッションゲートTG3の反転入力端子に接続している。
Control signals 31, 33, and 35 are output from the control circuit 7, and are connected to the inverter and the transmission gate.
The control signal 31 is connected to the normal input terminal of the transmission gate TG1 and the input terminal of the inverter 24. The output terminal of the inverter 24 is connected to the inverting input terminal of the transmission gate TG1.
The control signal 33 is connected to the normal input terminal of the transmission gate TG2 and the input terminal of the inverter 25. The output terminal of the inverter 25 is connected to the inverting input terminal of the transmission gate TG2.
The control signal 35 includes a forward input terminal of the transmission gate TG3 and the inverter 26.
Is connected to the input terminal. The output terminal of the inverter 26 is connected to the inverting input terminal of the transmission gate TG3.

トランスミッションゲートTG1の入力端子は昇圧回路1と接続し、トランスミッションゲートTG2の入力端子は昇圧回路3と接続し、トランスミッションゲートTG3の入力端子は昇圧回路5と接続している。トランスミッションゲートTG1,TG2,TG3の各出力端子は、出力端子99と全て接続している。
つまり、各昇圧回路の昇圧出力が各トランスミッションゲートに入力し、各トランスミッションゲートの開閉により出力端子99に各昇圧電圧が出力される。
The input terminal of the transmission gate TG1 is connected to the booster circuit 1, the input terminal of the transmission gate TG2 is connected to the booster circuit 3, and the input terminal of the transmission gate TG3 is connected to the booster circuit 5. The output terminals of the transmission gates TG1, TG2, and TG3 are all connected to the output terminal 99.
That is, the boost output of each booster circuit is input to each transmission gate, and each boosted voltage is output to the output terminal 99 by opening and closing each transmission gate.

[選択回路の動作説明:図7]
次に、選択回路9の動作を引き続き図7を用いて説明する。
選択回路9は、昇圧回路1,3,5によって生成された昇圧電圧を、制御回路7の制御信号31,33,35によって選択され、出力端子99に出力する。以下の説明では、昇圧回路1は最大4倍の昇圧電圧、昇圧回路3は最大3倍の昇圧電圧、昇圧回路5は最大2倍の昇圧電圧を生成するものとして説明する。
[Description of operation of selection circuit: FIG. 7]
Next, the operation of the selection circuit 9 will be described with reference to FIG.
The selection circuit 9 selects the boosted voltage generated by the booster circuits 1, 3, and 5 by the control signals 31, 33, and 35 of the control circuit 7 and outputs the selected voltage to the output terminal 99. In the following description, it is assumed that the booster circuit 1 generates a boosted voltage of up to 4 times, the booster circuit 3 generates a boosted voltage of up to 3 times, and the booster circuit 5 generates a boosted voltage of up to 2 times.

まず、3種類の昇圧電圧、すなわち、4倍、3倍、2倍の昇圧電圧を使用する駆動モードを説明する。
昇圧回路1,3,5はそれぞれ異なる昇圧電圧を生成する。次に、制御回路7は、出力する制御信号31,33,35のうち、いずれか1つの制御信号のみハイレベルになるように制御する。このような制御信号を入力された選択回路9は、トランスミッションゲートTG1,TG2,TG3のいずれか1つのみをオンするように動作する。
このようにして、選択回路9は、3種類の昇圧電圧のうち、1つの昇圧電圧を選択し、出力端子99に出力する。
First, a driving mode using three types of boosted voltages, that is, four times, three times, and two times boosted voltages will be described.
The booster circuits 1, 3, and 5 generate different boosted voltages. Next, the control circuit 7 controls only one of the output control signals 31, 33, and 35 to be output to a high level. The selection circuit 9 to which such a control signal is input operates so as to turn on only one of the transmission gates TG1, TG2, and TG3.
In this way, the selection circuit 9 selects one boosted voltage from the three types of boosted voltages and outputs it to the output terminal 99.

次に、2種類の昇圧電圧、例えば、4倍、2倍の昇圧電圧を使用する駆動モードを説明する。
昇圧回路1は4倍、昇圧回路3は2倍、昇圧回路5は2倍の昇圧電圧を生成するように制御回路7によって制御する。次に、制御回路7は、出力する制御信号33,35は同時にオン又はオフするように制御する。このような制御信号を入力された選択回路9は、トランスミッションゲートTG2,TG3が同時にオン又はオフするように動作する。
このようにして、選択回路9は、昇圧回路3,5が同じ2倍の昇圧電圧を生成する駆動モードの場合は、昇圧回路3,5の出力を接続して、出力端子99に出力する。
Next, a driving mode using two types of boosted voltages, for example, four times and two times boosted voltages will be described.
The booster circuit 1 is controlled by the control circuit 7 so as to generate a boosted voltage of 4 times, the booster circuit 3 of 2 times, and the booster circuit 5 of 2 times. Next, the control circuit 7 controls so that the output control signals 33 and 35 are simultaneously turned on or off. The selection circuit 9 to which such a control signal is input operates so that the transmission gates TG2 and TG3 are simultaneously turned on or off.
In this way, the selection circuit 9 connects the outputs of the booster circuits 3 and 5 and outputs them to the output terminal 99 when the booster circuits 3 and 5 are in the drive mode in which the same boosted voltage is generated.

このような構成とすることで、例えば、3倍の昇圧電圧が不要な駆動モードにおいても、最大昇圧倍数3倍の昇圧回路3を、昇圧倍数2倍の昇圧電圧を出力するように制御し、さらに、その昇圧電圧を、最大昇圧倍数2倍の昇圧回路5の昇圧電圧と接続することによって、選択回路9から出力される2倍の昇圧電圧の充電電流の増加が可能となり、昇圧電圧到達時間の短縮や負荷駆動による昇圧電圧低下時の回復時間の短縮など、動作マージンを拡大することができる。   By adopting such a configuration, for example, even in a drive mode in which a triple boosted voltage is not required, the booster circuit 3 having a maximum boost multiple of 3 is controlled to output a boost voltage of double boost, Further, by connecting the boosted voltage to the boosted voltage of the booster circuit 5 having a maximum boosting factor of 2 times, it is possible to increase the charging current of the boosted voltage that is doubled output from the selection circuit 9, and to reach the boosted voltage arrival time. The operating margin can be expanded, for example, shortening the recovery time and shortening the recovery time when the boosted voltage drops due to load driving.

制御回路7は、外部からの設定信号または、記憶装置による設定信号に基づき、一般的な論理回路を使うことで、図5に示したような昇圧回路の制御信号及び選択回路の制御信号を生成する。
なお、図5では、昇圧期間と充電期間の切り替わりのタイミングは全て同時に切り替わっている例で説明したが、遅延回路などを用いて、切り替わりのタイミングをずらすことで、コンデンサの充電電荷が電源などに逃げることを防ぎ、昇圧効率を上げることも可能である。
The control circuit 7 generates a booster circuit control signal and a selection circuit control signal as shown in FIG. 5 by using a general logic circuit based on an external setting signal or a setting signal from a storage device. To do.
Note that FIG. 5 illustrates an example in which the switching timings of the boosting period and the charging period are all switched at the same time. However, by using a delay circuit or the like to shift the switching timing, the charge of the capacitor is transferred to the power source or the like. It is also possible to prevent escape and increase the boosting efficiency.

本発明の電子回路は、駆動モードによって不要になる昇圧回路を、他の昇圧回路に組み合わせることが可能となる。これにより、昇圧回路の動作マージンの拡大と、半導体チップ化したときのチップ面積を有効活用することができる。   In the electronic circuit of the present invention, a booster circuit that is unnecessary depending on the drive mode can be combined with another booster circuit. As a result, the operation margin of the booster circuit can be expanded, and the chip area when the semiconductor chip is formed can be effectively utilized.

本発明の電子回路は、複数の昇圧回路を備え、複数の駆動モードを有しても、停止することで無駄になる昇圧回路がない。このため、メモリ回路の高電圧な書き込み電圧を生成する回路や、用途に応用する要求される液晶駆動装置の回路に好適である。   The electronic circuit of the present invention includes a plurality of booster circuits, and even if it has a plurality of drive modes, there is no booster circuit that is wasted by being stopped. Therefore, it is suitable for a circuit for generating a high writing voltage of a memory circuit and a circuit for a liquid crystal driving device required for application.

1、3、5、51、53、55 昇圧回路
7 制御回路
9 選択回路
11 駆動回路の入力端子
21、23、25 昇圧ブロック
22 昇圧ブロック群
24、25、26 インバータ
31、33、35 制御信号
51 最大4倍の昇圧回路
53 最大3倍の昇圧回路
55 最大2倍の昇圧回路
70 制御回路
C1〜C4 コンデンサ
MN1〜MN4 Nチャネルトランジスタ
MP1〜MP8 Pチャネルトランジスタ
TG1〜TG3 トランスミッションゲート
V1 基準電源
V3 昇圧電源
VSS 接地電源
CNT1〜CNT5 制御信号
99 出力端子
100 電子回路
111 第1の昇圧回路
112 第2の昇圧回路
113 補助昇圧回路
114 タイミング制御回路
115 発振器
116 検知回路
200 駆動回路
1, 3, 5, 51, 53, 55 Booster circuit
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Control circuit 9 Selection circuit 11 Input terminal 21 of drive circuit 21, 23, 25 Boost block 22 Boost block group 24, 25, 26 Inverter 31, 33, 35 Control signal 51 Boost circuit of up to 4 times 53 Boost circuit of up to 3 times 55 Maximum double boosting circuit 70 Control circuit C1 to C4 Capacitors MN1 to MN4 N channel transistors MP1 to MP8 P channel transistors TG1 to TG3 Transmission gate V1 Reference power supply V3 Boost power supply VSS Ground power supply CNT1 to CNT5 Control signal 99 Output terminal 100 Electron Circuit 111 First booster circuit 112 Second booster circuit 113 Auxiliary booster circuit 114 Timing control circuit 115 Oscillator 116 Detection circuit 200 Drive circuit

Claims (3)

電流供給を行う電源手段と、
少なくとも1つのコンデンサ及びスイッチ素子を有する昇圧ブロックと、
前記スイッチ素子を制御して、前記電源手段と前記コンデンサとを接続して前記コンデンサを充電し、充電した前記コンデンサの放電を用いて所定の昇圧倍率の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、を有し、
前記昇圧回路を複数備え、
全ての前記昇圧回路の前記出力を入力し、そのうちの1つの前記昇圧回路の前記出力を選択して出力する選択回路を備える電子回路において、
前記スイッチ素子を制御し、異なる前記昇圧回路の前記昇圧ブロックを並列接続することで複数の前記昇圧回路の前記出力を組み合わせて前記選択回路に出力させる制御回路を備えたことを特徴とする電子回路。
Power supply means for supplying current;
A boost block having at least one capacitor and a switch element;
A boosting circuit that controls the switch element, connects the power supply means and the capacitor, charges the capacitor, and outputs a boosted voltage having a predetermined boosting ratio using discharge of the charged capacitor; And
A plurality of the booster circuits;
In an electronic circuit including a selection circuit that inputs the outputs of all the booster circuits and selects and outputs the output of one of the booster circuits,
An electronic circuit comprising: a control circuit that controls the switch element and connects the boost blocks of different boost circuits in parallel to output the selection circuits in combination with the outputs of the boost circuits .
前記制御回路は、昇圧倍率が同一の異なる前記昇圧回路の前記昇圧ブロックを並列接続することを特徴とする請求項1に記載の電子回路。   2. The electronic circuit according to claim 1, wherein the control circuit connects the boost blocks of the boost circuits having the same boost magnification in parallel. 前記昇圧回路は、各々異なる昇圧倍率の昇圧電圧を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子回路。
3. The electronic circuit according to claim 1, wherein the booster circuits output boosted voltages having different boosting ratios.
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