JP2019047725A - Step-up circuit, semiconductor device, and method for controlling step-up circuit - Google Patents

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Abstract

To provide a step-up circuit capable of suppressing an activation trouble of a step-up unit, a semiconductor device, and a method for controlling the step-up circuit.SOLUTION: A method for controlling a step-up circuit comprises the steps of: generating a first potential by a reference voltage generation circuit and supplying the generated potential to a first potential line; starting the step-up control unit connected to a second potential line on the basis of the first potential and controlling the step-up unit by the step-up control unit; supplying the second potential stepped up from the first potential by the step-up unit to the second potential line; and controlling the switch connected to the first potential line and the second potential line by the control circuit on the basis of a potential difference between the first potential and the second potential.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、昇圧回路、半導体装置、及び昇圧回路の制御方法に関するものである。   The present invention relates to a booster circuit, a semiconductor device, and a control method of the booster circuit.

一般的に、基準電圧等の所定の電圧の電位を昇圧して出力する昇圧回路が知られている。昇圧回路では、昇圧制御回路により供給される制御信号(例えば、クロック信号等)に基づいて、所定の電圧の昇圧が行われる。昇圧制御回路は、電源として、昇圧回路で昇圧した昇圧電圧を使用するものがある。   In general, a booster circuit is known which boosts and outputs a predetermined voltage such as a reference voltage. In the booster circuit, boosting of a predetermined voltage is performed based on a control signal (for example, a clock signal or the like) supplied by the boost control circuit. Some boost control circuits use a boosted voltage boosted by a boost circuit as a power supply.

このような昇圧制御回路において、昇圧回路に電源が投入された場合に、適切に起動できない場合がある。   In such a step-up control circuit, when the step-up circuit is powered on, it may not be able to properly start up.

例えば、昇圧回路に電源が投入された動作開始直後では、昇圧が未だ行われないため、昇圧電圧は0Vになる。そのため、昇圧制御回路の電源も0Vとなり、起動できない。昇圧制御回路が起動しないため、昇圧回路による昇圧が行われない。   For example, immediately after the start of the operation when the power is supplied to the boosting circuit, the boosting voltage is 0 V because the boosting is not yet performed. Therefore, the power supply of the boost control circuit also becomes 0 V and can not start up. Since the boost control circuit does not start, the boost circuit does not perform boosting.

昇圧回路では、このような状態を回避するための技術が知られている。例えば特許文献1には、昇圧回路により昇圧された電圧を電源とし昇圧回路にクロック信号を供給する発振回路の発振開始時に、スタートアップ回路から一定電位を供給する技術が記載されている。   In a booster circuit, techniques for avoiding such a state are known. For example, Patent Document 1 describes a technique of supplying a constant potential from a start-up circuit at the start of oscillation of an oscillation circuit that uses a voltage boosted by a booster circuit as a power supply and supplies a clock signal to the booster circuit.

また例えば、基準電圧が供給される基準電圧線と、昇圧制御回路である昇圧回路制御部に昇圧電圧を電源電圧として供給する昇圧電圧線と、をダイオードで接続した昇圧回路が知られている(図8、昇圧回路100参照)。昇圧回路100では、電源が投入された場合に、基準電圧線に供給された基準電圧が電源電圧として昇圧電圧線を介して昇圧回路制御部に供給され、供給された電源電圧に基づいて昇圧回路制御部が起動する。   For example, there is known a booster circuit in which a reference voltage line to which a reference voltage is supplied and a boosted voltage line for supplying a boosted voltage as a power supply voltage to a booster circuit control unit which is a boost control circuit are connected by a diode FIG. 8: refer to the booster circuit 100). In the booster circuit 100, when the power is turned on, the reference voltage supplied to the reference voltage line is supplied as the power supply voltage to the booster circuit control unit via the boosted voltage line, and the booster circuit is based on the supplied power supply voltage. The controller starts up.

特開平08−185240号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-185240

しかしながら、上述した従来の昇圧回路100では、ダイオードを介して基準電圧が昇圧電圧線に供給されるため、昇圧電圧線に供給される電源電圧の電位は、ダイオードによる電圧降下が発生して、基準電圧の電位からダイオードの順方向降下電圧VF分、電位が低下する。電圧降下の発生により、昇圧部による昇圧に不具合が生じる可能性がある。例えば、基準電圧が低電圧の場合、供給される電源電圧の電位が電圧降下により、昇圧回路制御部の起動に必要な電圧を下回り、昇圧回路制御部が起動しないため、昇圧部が起動しない懸念が生じる。   However, in the above-described conventional booster circuit 100, since the reference voltage is supplied to the boosted voltage line through the diode, the voltage of the power supply voltage supplied to the boosted voltage line is dropped by the diode and the reference voltage is generated. The potential drops from the potential of the voltage to the forward voltage drop VF of the diode. The occurrence of the voltage drop may cause a problem in boosting by the booster. For example, when the reference voltage is a low voltage, the potential of the supplied power supply voltage falls below the voltage necessary for starting the booster circuit controller due to the voltage drop, and the booster circuit controller does not start, so the booster may not start. Will occur.

本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、昇圧部の起動の不具合を抑制することができる、昇圧回路、半導体装置、及び昇圧回路の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a booster circuit, a semiconductor device, and a control method of the booster circuit that can suppress a failure in activation of the booster unit. I assume.

上記目的を達成するために、本発明の昇圧回路は、第1の電位を発生させて第1の電位線に供給する基準電圧発生回路と、前記第1の電位を昇圧した第2の電位を第2の電位線に供給する昇圧部と、前記第2の電位線に接続され、前記第2の電位に基づいて前記昇圧部を制御する昇圧制御部と、前記第1の電位線と前記第2の電位線とに接続されるスイッチと、前記第1の電位と前記第2の電位との電位差に基づいて前記スイッチを制御する制御回路と、を備える。   In order to achieve the above object, a booster circuit according to the present invention generates a first potential and supplies a reference voltage generation circuit to supply to a first potential line, and a second potential obtained by boosting the first potential. A boosting unit for supplying a second potential line, a boosting control unit connected to the second potential line and controlling the boosting unit based on the second potential, the first potential line, and the first potential line And a control circuit configured to control the switch based on a potential difference between the first potential and the second potential.

また、本発明の半導体装置は、昇圧部により昇圧された第2の電位を駆動電位として出力する、本発明の昇圧回路と、前記駆動電位を、液晶表示装置に表示させる表示データに基づいて、前記液晶表示装置の各画素に供給する駆動回路と、を備える。   Further, the semiconductor device of the present invention outputs the second potential boosted by the booster as a drive potential, and the display circuit causes the liquid crystal display device to display the drive potential. And a drive circuit for supplying each pixel of the liquid crystal display device.

また、本発明の昇圧回路の制御方法は、基準電圧発生回路により、第1の電位を発生させて第1の電位線に供給するステップと、昇圧部により、前記第1の電位を昇圧した第2の電位を第2の電位線に供給するステップと、昇圧制御部により、前記第2の電位線に接続され、前記第2の電位に基づいて前記昇圧部を制御するステップと、制御回路により、前記第1の電位と前記第2の電位との電位差に基づいて、前記第1の電位線と前記第2の電位線とに接続されるスイッチを制御するステップと、を備える。   Further, in the control method of the booster circuit according to the present invention, the reference voltage generation circuit generates a first potential and supplies the first potential to a first potential line, and the booster unit boosts the first potential. A step of supplying a second potential to the second potential line; a step of controlling the booster based on the second potential connected to the second potential line by the boost control section; and a control circuit Controlling a switch connected to the first potential line and the second potential line based on a potential difference between the first potential and the second potential.

本発明によれば、昇圧部の起動の不具合を抑制することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to suppress the failure of the activation of the booster unit.

第1の実施の形態の昇圧回路の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the booster circuit of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のコンパレータの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of a comparator of a 1st embodiment. 第1の実施の形態の昇圧回路における基準電圧VL1と、昇圧電圧VL2と、コンパレータの閾値電圧と、スイッチ素子のオン/オフと、の関係を説明するための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a relationship among a reference voltage VL1, a boosted voltage VL2, a threshold voltage of a comparator, and on / off of a switch element in the booster circuit of the first embodiment. 基準電圧VL1の電位が1.0Vの場合の、昇圧回路10の電源投入時における昇圧電圧線27の電位の波形の時間変化を表したタイムチャートである。(1)は、従来の昇圧回路における昇圧電圧線の電位の波形を示している。(2)は、本実施の形態の昇圧回路における昇圧電圧線の電位の波形を示している。FIG. 16 is a time chart showing a temporal change of a waveform of the potential of the boosted voltage line 27 at the time of power application of the booster circuit 10 when the potential of the reference voltage VL1 is 1.0 V. (1) shows the waveform of the potential of the boosted voltage line in the conventional booster circuit. (2) shows the waveform of the potential of the boosted voltage line in the booster circuit of the present embodiment. 第2の実施の形態のコンパレータの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of a comparator of a 2nd embodiment. 第3の実施の形態の昇圧回路の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the booster circuit of 3rd Embodiment. 本発明の昇圧回路をLCDドライバに適用した場合を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the case where the booster circuit of this invention is applied to a LCD driver. 従来の昇圧回路の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the conventional booster circuit.

[第1の実施の形態]
以下では、図面を参照して、本実施の形態を詳細に説明する。
First Embodiment
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本実施の形態の昇圧回路の一例の概略構成図を示す。   FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an example of the booster circuit of the present embodiment.

図1に示したように本実施の形態の昇圧回路10は、昇圧回路制御部12と、コンパレータ14と、電池18と、基準電圧発生源20と、昇圧部22と、を備える。   As shown in FIG. 1, the booster circuit 10 of the present embodiment includes a booster circuit control unit 12, a comparator 14, a battery 18, a reference voltage generation source 20, and a booster unit 22.

電池18は、高電位側が基準電圧発生源20に接続され、低電位側がグラウンド電位を与えるグラウンド線23に接続されている。電池18から供給される電池電圧は、基準電圧発生源20の電源(電源電圧VDD)として用いられる。   The high potential side of the battery 18 is connected to the reference voltage generation source 20, and the low potential side is connected to the ground line 23 which provides the ground potential. The battery voltage supplied from the battery 18 is used as a power supply (power supply voltage VDD) of the reference voltage generation source 20.

基準電圧発生源20は、電源電圧VDDに基づいて、基準電圧VL1を生成して基準電圧線25に供給する機能を有している。本実施の形態の基準電圧発生源20が基準電圧線25に供給する基準電圧VL1は、昇圧部22の昇圧状態には影響を受けず、電源電圧VDDの影響を受けて変化する。   The reference voltage generation source 20 has a function of generating the reference voltage VL1 based on the power supply voltage VDD and supplying it to the reference voltage line 25. The reference voltage VL1 supplied to the reference voltage line 25 by the reference voltage generation source 20 of the present embodiment is not affected by the step-up state of the booster 22 and is changed by the influence of the power supply voltage VDD.

昇圧回路制御部12は、クロック信号を生成して昇圧部22に出力することにより、昇圧部22における昇圧動作を制御する機能を有している。昇圧回路制御部12は、昇圧電圧線27に接続されており、昇圧電圧線27に供給される電圧(昇圧電圧VL2)を電源電圧として動作する。   The boosting circuit control unit 12 has a function of controlling the boosting operation of the boosting unit 22 by generating a clock signal and outputting the clock signal to the boosting unit 22. The booster circuit control unit 12 is connected to the boosted voltage line 27, and operates using the voltage (boosted voltage VL2) supplied to the boosted voltage line 27 as a power supply voltage.

スイッチ素子16は、昇圧電圧線27に供給される電圧を制御する機能を有している(詳細後述)。本実施の形態の昇圧回路10では、スイッチ素子16としてPMOSトランジスタを用いている。スイッチ素子16の一方の主端子は昇圧電圧線27に接続され、他方の主端子は基準電圧線25に接続されている。   The switch element 16 has a function of controlling the voltage supplied to the boosted voltage line 27 (details will be described later). In the booster circuit 10 of the present embodiment, a PMOS transistor is used as the switch element 16. One main terminal of switch element 16 is connected to boosted voltage line 27, and the other main terminal is connected to reference voltage line 25.

コンパレータ14は、基準電圧線25と昇圧電圧線27とに接続され、基準電圧線25に供給される基準電圧VL1と、昇圧電圧線27に供給される昇圧電圧VL2と、の電圧差(電位差)に基づいてスイッチ素子16のオン/オフを制御する機能を有している(詳細後述)。   Comparator 14 is connected to reference voltage line 25 and boosted voltage line 27 and is a voltage difference (potential difference) between reference voltage VL1 supplied to reference voltage line 25 and boosted voltage VL2 supplied to boosted voltage line 27. And a function to control the on / off of the switch element 16 based on the above (details will be described later).

昇圧部22は、容量素子C1、C2、C3と、スイッチ素子SW1、SW2、SW3、SW4と、を備えている。昇圧部22は、基準電圧線25に供給される基準電圧VL1を2倍に昇圧した昇圧電圧VL2を昇圧電圧線27に供給する機能を有している。具体的一例として、基準電圧VL1が1.2Vの場合、昇圧部22は、2.4Vに昇圧した昇圧電圧VL2を昇圧電圧線27に供給する。昇圧された昇圧電圧VL2は、OUT端子から昇圧回路10の外部に出力される。   The booster 22 includes capacitive elements C1, C2, and C3 and switch elements SW1, SW2, SW3, and SW4. The boosting unit 22 has a function of supplying a boosted voltage line 27 with a boosted voltage VL2 obtained by doubling the reference voltage VL1 supplied to the reference voltage line 25. As a specific example, when the reference voltage VL1 is 1.2 V, the booster 22 supplies the boosted voltage VL2 boosted to 2.4 V to the boosted voltage line 27. The boosted voltage VL2 thus boosted is output from the OUT terminal to the outside of the booster circuit 10.

容量素子C1の一端は、スイッチ素子SW1を介して基準電圧線25に接続され、また、スイッチ素子SW3を介して昇圧電圧線27に接続されている。容量素子C1の他端は、スイッチ素子SW2を介してグラウンド線23に接続され、また、スイッチ素子SW4を介して基準電圧線25に接続されている。容量素子C2は、一端が基準電圧線25に接続され、他端がグラウンド線23に接続されている。容量素子C3は、一端が昇圧電圧線27に接続され、他端がグラウンド線23に接続されている。   One end of the capacitive element C1 is connected to the reference voltage line 25 via the switch element SW1, and is connected to the boosted voltage line 27 via the switch element SW3. The other end of the capacitive element C1 is connected to the ground line 23 via the switch element SW2, and is connected to the reference voltage line 25 via the switch element SW4. One end of the capacitive element C 2 is connected to the reference voltage line 25, and the other end is connected to the ground line 23. One end of the capacitive element C3 is connected to the boosted voltage line 27, and the other end is connected to the ground line 23.

昇圧回路10の昇圧動作について説明する。   The boosting operation of the booster circuit 10 will be described.

まず、昇圧回路制御部12から供給されるクロック信号に応じて昇圧部22のスイッチ素子SW1、SW2がオン状態になり、スイッチ素子SW3、SW4がオフ状態になる。容量素子C1は、一端が基準電圧線25に接続され、他端がグラウンド線23に接続された状態になる。容量素子C1、C2が並列に接続されるため、容量素子C1、C2には、それぞれ基準電圧VL1が蓄えられる。   First, in response to the clock signal supplied from the booster circuit control unit 12, the switch elements SW1 and SW2 of the booster unit 22 are turned on, and the switch elements SW3 and SW4 are turned off. One end of the capacitive element C1 is connected to the reference voltage line 25, and the other end is connected to the ground line 23. Since the capacitive elements C1 and C2 are connected in parallel, the reference voltage VL1 is stored in the capacitive elements C1 and C2, respectively.

次に、昇圧回路制御部12から供給されるクロック信号に応じて昇圧部22のスイッチ素子SW1、SW2がオフ状態になり、スイッチ素子SW3、SW4がオン状態になる。容量素子C1は、一端が昇圧電圧線27に接続され、他端が基準電圧線25に接続された状態になる。容量素子C1、C2が直列に接続されるため、基準電圧VL1+基準電圧VL1が昇圧電圧線27に供給され、OUT端子から出力される。   Next, in response to the clock signal supplied from the booster circuit control unit 12, the switch elements SW1 and SW2 of the booster 22 are turned off, and the switch elements SW3 and SW4 are turned on. One end of the capacitive element C1 is connected to the boosted voltage line 27, and the other end is connected to the reference voltage line 25. Since the capacitive elements C1 and C2 are connected in series, the reference voltage VL1 + the reference voltage VL1 is supplied to the boosted voltage line 27 and output from the OUT terminal.

昇圧部22は、容量素子C1、C2の充放電を繰り返すことにより、基準電圧VL1を2倍に昇圧した昇圧電圧VL2をOUT端子から外部に出力する。   The booster 22 repeatedly outputs the boosted voltage VL2 obtained by twice boosting the reference voltage VL1 from the OUT terminal to the outside by repeating charging and discharging of the capacitive elements C1 and C2.

上述したように、昇圧部22の昇圧動作は、昇圧回路制御部12から供給されるクロック信号に基づいて行われる。昇圧回路制御部12が、クロック信号を生成するためには、昇圧電圧線27により供給される電源電圧(昇圧電圧VL2)が昇圧回路制御部12の起動に必要な電圧以上であることを要する。   As described above, the boosting operation of the boosting unit 22 is performed based on the clock signal supplied from the boosting circuit control unit 12. In order for the booster circuit control unit 12 to generate a clock signal, the power supply voltage (boosted voltage VL2) supplied by the boosted voltage line 27 needs to be equal to or higher than the voltage necessary for starting up the booster circuit control unit 12.

しかしながら、昇圧回路10の電源投入時(オフからオンに切り替わった際)には、昇圧部22は未だ動作を開始していないため、昇圧電圧VL2は0Vである。また、昇圧部22が起動開始後も、昇圧電圧VL2が基準電圧VL1の2倍の電位に達するには所定の時間を要するため、昇圧電圧VL2が基準電圧VL1を下回る場合がある。   However, when the power of the booster circuit 10 is turned on (when switched from off to on), the booster 22 has not yet started operation, and the boosted voltage VL2 is 0V. Further, even after the start-up of the booster 22 is started, it takes a predetermined time for the boosted voltage VL2 to reach twice the potential of the reference voltage VL1. Therefore, the boosted voltage VL2 may fall below the reference voltage VL1.

本実施の形態の昇圧回路10では、このような場合に、スイッチ素子16によって、基準電圧VL1を昇圧電圧線27に供給することにより、昇圧回路制御部12の起動に必要な電圧を供給する。スイッチ素子16のオン/オフは、コンパレータ14により制御される。   In this case, in the booster circuit 10 according to the present embodiment, the switch element 16 supplies the reference voltage VL1 to the boosted voltage line 27, thereby supplying a voltage necessary for starting up the booster circuit control unit 12. The on / off of the switch element 16 is controlled by the comparator 14.

図2には、本実施の形態のコンパレータ14の一例の回路図を示す。   In FIG. 2, the circuit diagram of an example of the comparator 14 of this Embodiment is shown.

コンパレータ14は、PMOSトランジスタ30、32、34、36、38、40、及びNMOSトランジスタ42、44、46、48を備える。   The comparator 14 includes PMOS transistors 30, 32, 34, 36, 38, 40 and NMOS transistors 42, 44, 46, 48.

PMOSトランジスタ30の一方の主端子は基準電圧線25に接続され、他方の主端子はNMOSトランジスタ42に接続され、制御端子は他方の主端子に接続されている。PMOSトランジスタ32の一方の主端子は昇圧電圧線27に接続され、他方の主端子はNMOSトランジスタ44に接続され、制御端子はPMOSトランジスタ30の他方の端子に接続されている。なお、本実施の形態のコンパレータ14では、PMOSトランジスタ30のディメンジョン(トランジスタのサイズ:ゲート幅/ゲート長比)よりもPMOSトランジスタ32のディメンジョンを大きくしている。   One main terminal of the PMOS transistor 30 is connected to the reference voltage line 25, the other main terminal is connected to the NMOS transistor 42, and the control terminal is connected to the other main terminal. One main terminal of the PMOS transistor 32 is connected to the boosted voltage line 27, the other main terminal is connected to the NMOS transistor 44, and the control terminal is connected to the other terminal of the PMOS transistor 30. In the comparator 14 of the present embodiment, the dimension of the PMOS transistor 32 is larger than the dimension of the PMOS transistor 30 (size of transistor: gate width / gate length ratio).

PMOSトランジスタ38の一方の主端子は昇圧電圧線27に接続され、他方の主端子はNMOSトランジスタ46に接続され、制御端子はPMOSトランジスタ32の他方の端子及びPMOSトランジスタ36の他方の端子に接続されている。PMOSトランジスタ40の一方の主端子は昇圧電圧線27に接続され、他方の主端子はNMOSトランジスタ48に接続され、制御端子はPMOSトランジスタ38の他方の端子に接続されている。   One main terminal of PMOS transistor 38 is connected to boosted voltage line 27, the other main terminal is connected to NMOS transistor 46, and the control terminal is connected to the other terminal of PMOS transistor 32 and the other terminal of PMOS transistor 36. ing. One main terminal of the PMOS transistor 40 is connected to the boosted voltage line 27, the other main terminal is connected to the NMOS transistor 48, and the control terminal is connected to the other terminal of the PMOS transistor 38.

また、PMOSトランジスタ34の一方の主端子は昇圧電圧線27に接続され、他方の主端子はPMOSトランジスタ36に接続され、制御端子はPMOSトランジスタ38の他方の端子に接続されている。PMOSトランジスタ36の一方の主端子はPMOSトランジスタ34の他方の主端子に接続され、他方の主端子はPMOSトランジスタ32の他方の主端子に接続され、制御端子はPMOSトランジスタ30の他方の端子に接続されている。   Further, one main terminal of the PMOS transistor 34 is connected to the boosted voltage line 27, the other main terminal is connected to the PMOS transistor 36, and the control terminal is connected to the other terminal of the PMOS transistor 38. One main terminal of the PMOS transistor 36 is connected to the other main terminal of the PMOS transistor 34, the other main terminal is connected to the other main terminal of the PMOS transistor 32, and the control terminal is connected to the other terminal of the PMOS transistor 30. It is done.

NMOSトランジスタ42は、一方の主端子がPMOSトランジスタ30に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ44は、一方の主端子がPMOSトランジスタ32に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ46は、一方の主端子がPMOSトランジスタ38に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ48は、一方の主端子がPMOSトランジスタ40に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ42、44、46、48の制御端子はバイアス電圧が供給されるバイアス線29に接続されている。従って、NMOSトランジスタ42、44、46、48には、ゲート電圧としてバイアス電圧が印加される。   One main terminal of the NMOS transistor 42 is connected to the PMOS transistor 30, and the other main terminal is connected to the ground line 23. One main terminal of the NMOS transistor 44 is connected to the PMOS transistor 32, and the other main terminal is connected to the ground line 23. One main terminal of the NMOS transistor 46 is connected to the PMOS transistor 38, and the other main terminal is connected to the ground line 23. One main terminal of the NMOS transistor 48 is connected to the PMOS transistor 40, and the other main terminal is connected to the ground line 23. Control terminals of the NMOS transistors 42, 44, 46, 48 are connected to a bias line 29 to which a bias voltage is supplied. Therefore, a bias voltage is applied to the NMOS transistors 42, 44, 46, 48 as a gate voltage.

図3には、昇圧回路10における、基準電圧VL1と、昇圧電圧VL2と、コンパレータ14の閾値電圧と、スイッチ素子16のオン/オフと、の関係を説明するための説明図を示す。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the relationship among the reference voltage VL1, the boosted voltage VL2, the threshold voltage of the comparator 14, and the on / off of the switch element 16 in the booster circuit 10.

昇圧電圧VL2の電位にかかわらず、NMOSトランジスタ42、44、46、48はバイアス線29から供給されるバイアス電圧によりオン状態になっている。   The NMOS transistors 42, 44, 46 and 48 are turned on by the bias voltage supplied from the bias line 29, regardless of the potential of the boosted voltage VL2.

昇圧電圧VL2が低電位の場合(例えば、電源投入時:0V)は、基準電圧VL1の方が高電位であるため、図3に示したように、昇圧電圧VL2がコンパレータ14の閾値電圧未満となる。コンパレータ14は、スイッチ素子16の制御端子にゲート電圧としてLレベルの電位(0V)を供給するため、スイッチ素子16は、オン状態になる。   When boosted voltage VL2 is low potential (for example, when power is turned on: 0 V), since reference voltage VL1 is higher potential, boosted voltage VL2 is less than the threshold voltage of comparator 14 as shown in FIG. Become. The comparator 14 supplies an L level electric potential (0 V) to the control terminal of the switch element 16 as a gate voltage, so the switch element 16 is turned on.

スイッチ素子16がオン状態の場合は、基準電圧線25と昇圧電圧線27とが接続された状態になり、基準電圧線25から昇圧電圧線27に基準電圧VL1が供給される。従って、昇圧回路制御部12には、昇圧電圧線27を介して基準電圧VL1が電源電圧として供給される。昇圧回路制御部12は、基準電圧VL1に基づいて起動する。昇圧回路制御部12の起動により、昇圧部22が起動し、昇圧電圧線27に供給される昇圧電圧VL2の電位が上昇する。具体的には、昇圧電圧VL2の電位は、0Vから基準電圧VL1の2倍の電位まで上昇する。   When switch element 16 is in the on state, reference voltage line 25 and boosted voltage line 27 are connected, and reference voltage VL1 is supplied from reference voltage line 25 to boosted voltage line 27. Therefore, the reference voltage VL1 is supplied as the power supply voltage to the booster circuit control unit 12 via the boosted voltage line 27. The booster circuit control unit 12 is started based on the reference voltage VL1. By the activation of the booster circuit control unit 12, the booster unit 22 is activated, and the potential of the boosted voltage VL2 supplied to the boosted voltage line 27 rises. Specifically, the potential of the boosted voltage VL2 rises from 0 V to a potential twice the reference voltage VL1.

昇圧電圧VL2の電位が上昇し、基準電圧VL1の電位に近付くと、図3に示したように、昇圧電圧VL2がコンパレータ14の閾値電圧以上となる。   When the potential of the boosted voltage VL2 rises and approaches the potential of the reference voltage VL1, as shown in FIG. 3, the boosted voltage VL2 becomes equal to or higher than the threshold voltage of the comparator 14.

PMOSトランジスタ30により、PMOSトランジスタ32及びPMOSトランジスタ36の制御端子には、Lレベルの電位が供給され、PMOSトランジスタ32、36はオン状態になる。PMOSトランジスタ38の制御端子にはHレベルの電位が供給され、PMOSトランジスタ38はオフ状態になる。PMOSトランジスタ34、40の制御端子にはLレベルの電位が供給され、PMOSトランジスタ34、40はオン状態になる。   The L level potential is supplied to the control terminals of the PMOS transistor 32 and the PMOS transistor 36 by the PMOS transistor 30, and the PMOS transistors 32 and 36 are turned on. The control terminal of the PMOS transistor 38 is supplied with an H level potential, and the PMOS transistor 38 is turned off. The control terminal of the PMOS transistors 34 and 40 is supplied with an L level potential, and the PMOS transistors 34 and 40 are turned on.

従って、スイッチ素子16の制御端子には、Hレベル(基準電圧VL1)の電位が供給され、スイッチ素子16はオフ状態になる。スイッチ素子16がオフ状態になると、基準電圧線25と昇圧電圧線27とが非接続状態になり、基準電圧線25から昇圧電圧線27への基準電圧VL1の供給が停止される。既に昇圧電圧線27に昇圧部22により供給される昇圧電圧VL2の電位は、十分高電位となっているため、昇圧回路制御部12は問題なく動作する。
[第2の実施の形態]
本実施の形態の昇圧回路10全体の構成は、第1の実施の形態の昇圧回路10(図1)と同様の構成であるため、昇圧回路10全体の構成については、説明を省略する。本実施の形態の昇圧回路10では、コンパレータの構成が第1の実施の形態と異なるので、本実施の形態のコンパレータの構成について説明する。
Therefore, the potential of the H level (reference voltage VL1) is supplied to the control terminal of the switch element 16, and the switch element 16 is turned off. When switch element 16 is turned off, reference voltage line 25 and boosted voltage line 27 are disconnected, and the supply of reference voltage VL1 from reference voltage line 25 to boosted voltage line 27 is stopped. Since the potential of the boosted voltage VL2 supplied to the boosted voltage line 27 by the booster 22 is already high enough, the booster circuit controller 12 operates without any problem.
Second Embodiment
The entire configuration of the booster circuit 10 according to the present embodiment is the same as that of the booster circuit 10 (FIG. 1) according to the first embodiment, and thus the description of the overall configuration of the booster circuit 10 is omitted. In the booster circuit 10 of the present embodiment, the configuration of the comparator is different from that of the first embodiment, so the configuration of the comparator of the present embodiment will be described.

図5には、本実施の形態のコンパレータの一例の回路図を示す。   FIG. 5 shows a circuit diagram of an example of the comparator of this embodiment.

図5に示したコンパレータ74では、第1の実施の形態のコンパレータ14(図2参照)と異なり、電流制御部59を備えている。   Unlike the comparator 14 (see FIG. 2) of the first embodiment, the comparator 74 shown in FIG. 5 includes a current control unit 59.

電流制御部59は、NMOSトランジスタ42、44、46、48とグラウンド線23との間に設けられている。電流制御部59は、スタートアップ信号に基づいて、NMOSトランジスタ42、44、46、48とグラウンド線23とを非接続にする機能を有している。   The current control unit 59 is provided between the NMOS transistors 42, 44, 46, 48 and the ground line 23. The current control unit 59 has a function of disconnecting the NMOS transistors 42, 44, 46, 48 and the ground line 23 based on the start-up signal.

電流制御部59は、NMOSトランジスタ52、54、55、56、58を備えている。NMOSトランジスタ52は、一方の主端子がNMOSトランジスタ42に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ54は、一方の主端子がNMOSトランジスタ44に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ56は、一方の主端子がNMOSトランジスタ46に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ58は、一方の主端子がNMOSトランジスタ48に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続されている。NMOSトランジスタ52、54、56、58の制御端子はスタートアップ信号が供給されるスタートアップ線51に接続されている。従って、NMOSトランジスタ52、54、56、58には、ゲート電圧としてスタートアップ信号の電位が印加される。また、NMOSトランジスタ55は、一方の主端子がPMOSトランジスタ34及びPMOSトランジスタ40の制御端子に接続され、他方の主端子がグラウンド線23に接続される、NMOSトランジスタ55の制御端子には、スタートアップ信号の反転信号が供給される。従って、NMOSトランジスタ52、54、56、58とNMOSトランジスタ55とでは、オン/オフが逆になる。   The current control unit 59 includes NMOS transistors 52, 54, 55, 56, 58. One main terminal of the NMOS transistor 52 is connected to the NMOS transistor 42, and the other main terminal is connected to the ground line 23. One main terminal of the NMOS transistor 54 is connected to the NMOS transistor 44, and the other main terminal is connected to the ground line 23. One main terminal of the NMOS transistor 56 is connected to the NMOS transistor 46, and the other main terminal is connected to the ground line 23. One main terminal of the NMOS transistor 58 is connected to the NMOS transistor 48, and the other main terminal is connected to the ground line 23. Control terminals of the NMOS transistors 52, 54, 56, 58 are connected to a start-up line 51 to which a start-up signal is supplied. Therefore, the potential of the start-up signal is applied to the NMOS transistors 52, 54, 56, 58 as the gate voltage. In addition, the NMOS transistor 55 has one main terminal connected to the control terminals of the PMOS transistor 34 and the PMOS transistor 40 and the other main terminal connected to the ground line 23. An inverted signal of Therefore, on / off of the NMOS transistors 52, 54, 56, 58 and the NMOS transistor 55 is reversed.

また、本実施の形態のコンパレータ74は、一方の主端子が昇圧電圧線27に接続され、他方の主端子がPMOSトランジスタ38の制御端子に接続されたPMOSトランジスタ50を備えている。PMOSトランジスタ50の制御端子には、スタートアップ信号が供給される。   Further, the comparator 74 of the present embodiment includes the PMOS transistor 50 having one main terminal connected to the boosted voltage line 27 and the other main terminal connected to the control terminal of the PMOS transistor 38. The control terminal of the PMOS transistor 50 is supplied with a start-up signal.

スタートアップ信号は、昇圧回路10の電源投入時等、昇圧回路10自体の起動時に、昇圧電圧VL2の電位が基準電圧VL1の電位以上となるまで、または昇圧電圧VL2の電位がコンパレータ74の閾値以上となるまでの期間(以下、スタートアップ期間という)はHレベルとなり、その他の期間はLレベルとなる信号である。スタートアップ信号は、図示を省略したコンパレータ74外部(または昇圧回路10外部)から供給される信号である。   The start-up signal indicates that the potential of the boosted voltage VL2 becomes equal to or higher than the reference voltage VL1 or the potential of the boosted voltage VL2 is equal to or higher than the threshold of the comparator 74 when the booster circuit 10 is activated. It is a signal which becomes H level during a period until it becomes (hereinafter referred to as start-up period) and becomes L level during the other periods. The start-up signal is a signal supplied from the outside of the comparator 74 (or the outside of the booster circuit 10) (not shown).

スタートアップ信号がHレベルであるスタートアップ期間は、NMOSトランジスタ52、54、56、58はオン状態になり、NMOSトランジスタ55はオフ状態になる。また、スタートアップ信号がLレベルのその他の期間は、NMOSトランジスタ52、54、56、58はオフ状態になり、NMOSトランジスタ55はオン状態になる。   In the start-up period in which the start-up signal is at the H level, the NMOS transistors 52, 54, 56, 58 are turned on, and the NMOS transistor 55 is turned off. Also, during the other period of the L level of the start-up signal, the NMOS transistors 52, 54, 56, 58 are turned off, and the NMOS transistor 55 is turned on.

すなわち、その他の期間は、電流制御部59により、NMOSトランジスタ42、44、46、48、すなわちPMOSトランジスタ30、32、38、40がグラウンド線23と切り離される。   That is, in the other period, the current control unit 59 disconnects the NMOS transistors 42, 44, 46, 48, that is, the PMOS transistors 30, 32, 38, 40 from the ground line 23.

また、本実施の形態のコンパレータ74では、PMOSトランジスタ50がスタートアップ期間はオフ状態になり、その他の期間ではオン状態になる。その他の期間では、PMOSトランジスタ38の制御端子にHレベルの昇圧電圧VL2が供給されるため、PMOSトランジスタ38はオフ状態になる。また、その他の期間は、電流制御部59のNMOSトランジスタ55により、PMOSトランジスタ34及びPMOSトランジスタ40の制御端子は、グラウンド線23に接続される。このように本実施の形態のコンパレータ74では、スタートアップ信号に基づいて、PMOSトランジスタ40の制御端子に供給される電位が制御される。   Further, in the comparator 74 of the present embodiment, the PMOS transistor 50 is turned off during the startup period, and is turned on during the other periods. In the other periods, the boosted voltage VL2 at the H level is supplied to the control terminal of the PMOS transistor 38, so the PMOS transistor 38 is turned off. Also, in the other period, the control terminals of the PMOS transistor 34 and the PMOS transistor 40 are connected to the ground line 23 by the NMOS transistor 55 of the current control unit 59. As described above, in the comparator 74 according to the present embodiment, the potential supplied to the control terminal of the PMOS transistor 40 is controlled based on the start-up signal.

従って、本実施の形態のコンパレータ74では、スタートアップ期間は、コンパレータ74内に電流が流れて動作し、その他の期間では、コンパレータ74内の電流パスが切断されて動作が停止する。そのため、本実施の形態のコンパレータ14では、その他の期間において消費電流を抑制することができる。
[第3の実施の形態]
図6には、本実施の形態の昇圧回路の一例の概略構成図を示す。
Therefore, in the comparator 74 of the present embodiment, a current flows in the comparator 74 to operate in the startup period, and in the other periods, the current path in the comparator 74 is disconnected and the operation is stopped. Therefore, in the comparator 14 of the present embodiment, current consumption can be suppressed in other periods.
Third Embodiment
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of the booster circuit of the present embodiment.

図6に示すように、本実施の形態の昇圧回路10は、第1の実施の形態の昇圧回路10(図1)のスイッチ素子16と基準電圧線25との間に、スイッチ素子を備えている点以外は同様の構成である。なお、コンパレータ14は、第2の実施の形態のコンパレータ14と同様の構成(図5参照)としている。   As shown in FIG. 6, the booster circuit 10 of this embodiment includes a switch element between the switch element 16 and the reference voltage line 25 of the booster circuit 10 (FIG. 1) of the first embodiment. It is the same configuration as that of the first embodiment. The comparator 14 has the same configuration (see FIG. 5) as the comparator 14 of the second embodiment.

スイッチ素子60は、一方の主端子が、スイッチ素子16に接続され、他方の主端子が基準電圧線25に接続されている。またスイッチ素子60の制御端子には、スタートアップ信号の反転信号が供給される。なお、本実施の形態の昇圧回路10において、スイッチ素子60の制御端子に供給するスタートアップ信号は、第2の実施の形態におけるスタートアップ信号と同様としている。   One main terminal of the switch element 60 is connected to the switch element 16, and the other main terminal is connected to the reference voltage line 25. The control terminal of the switch element 60 is supplied with an inverted signal of the start-up signal. In the booster circuit 10 of the present embodiment, the start-up signal supplied to the control terminal of the switch element 60 is the same as the start-up signal in the second embodiment.

そのため、スタートアップ期間では、スイッチ素子60はオン状態になる。その他の期間では、スイッチ素子60はオフ状態になる。   Therefore, the switch element 60 is turned on in the start-up period. In the other periods, the switch element 60 is in the off state.

これにより、その他の期間は、基準電圧線25と昇圧電圧線27とを非接続状態にすることができる。   Thereby, reference voltage line 25 and boosted voltage line 27 can be disconnected from each other in the other period.

例えば、スタートアップ期間以外で基準電圧VL1の電位が昇圧電圧VL2の電位よりも高い場合では、昇圧回路10(昇圧部22)の収束電圧よりも高い電圧が、スイッチ素子16により基準電圧線25に供給されるのを抑制することができる。また、昇圧回路10の停止時に、昇圧電圧線27にスイッチ素子16により基準電圧線25から基準電圧VL1が供給されるのを抑制することができる。   For example, when the potential of the reference voltage VL1 is higher than the potential of the boosted voltage VL2 outside the startup period, a voltage higher than the convergence voltage of the booster circuit 10 (booster 22) is supplied to the reference voltage line 25 by the switch element 16. Can be suppressed. Further, when the booster circuit 10 is stopped, the switch element 16 can suppress the supply of the reference voltage VL1 from the reference voltage line 25 to the boosted voltage line 27.

以上説明したように上記各実施の形態の昇圧回路10では、基準電圧線25と昇圧電圧線27との間にスイッチ素子16が設けられており、スイッチ素子16の制御端子は、コンパレータ14の出力に接続されている。コンパレータ14は、基準電圧線25に供給される基準電圧VL1の電位と昇圧電圧線27に供給される昇圧電圧VL2の電位との電位差に応じて、スイッチ素子16のオン/オフを制御する。昇圧回路10では、昇圧回路10の電源投入時等、昇圧電圧VL2が基準電圧VL1よりも低電位であり、コンパレータ14の閾値電圧未満の場合は、スイッチ素子16がオン状態になり、基準電圧VL1が昇圧電圧線27に供給される。一方、昇圧回路10では、昇圧電圧VL2の電位が基準電圧VL1の電位以上であり、コンパレータ14の閾値電圧以上の場合は、スイッチ素子16がオフ状態になり、昇圧電圧線27への昇圧電圧VL2の供給が停止される。   As described above, in the booster circuit 10 of each of the above embodiments, the switch element 16 is provided between the reference voltage line 25 and the boosted voltage line 27, and the control terminal of the switch element 16 is an output of the comparator 14. It is connected to the. The comparator 14 controls the on / off of the switch element 16 in accordance with the potential difference between the potential of the reference voltage VL1 supplied to the reference voltage line 25 and the potential of the boosted voltage VL2 supplied to the boosted voltage line 27. In the booster circuit 10, when the power of the booster circuit 10 is turned on or the like, the boosted voltage VL2 is lower than the reference voltage VL1 and is less than the threshold voltage of the comparator 14, the switch element 16 is turned on to reference voltage VL1. Is supplied to the boosted voltage line 27. On the other hand, in the booster circuit 10, when the potential of the boosted voltage VL2 is equal to or higher than the potential of the reference voltage VL1 and higher than the threshold voltage of the comparator 14, the switch element 16 is turned off and the boosted voltage VL2 to the boosted voltage line 27 Supply is stopped.

また、上記各実施の形態のコンパレータ14では、PMOSトランジスタ30のディメンジョン(トランジスタのサイズ:ゲート幅/ゲート長比)よりもPMOSトランジスタ32のディメンジョンを大きくしている。これにより、昇圧電圧VL2の電位が基準電圧VL1の電位を超える前に、スイッチ素子16をオフ状態にすることができる。すなわち、コンパレータ14の閾値電圧を図3に示したように、基準電圧VL1よりも低電位とすることができる。従って、コンパレータ14によれば、昇圧電圧線27から基準電圧線25への逆流を抑制することができる。   Further, in the comparator 14 of each of the above embodiments, the dimension of the PMOS transistor 32 is made larger than the dimension of the PMOS transistor 30 (size of the transistor: gate width / gate length ratio). Thereby, the switch element 16 can be turned off before the potential of the boosted voltage VL2 exceeds the potential of the reference voltage VL1. That is, as shown in FIG. 3, the threshold voltage of the comparator 14 can be made lower than the reference voltage VL1. Therefore, according to the comparator 14, the backflow from the boosted voltage line 27 to the reference voltage line 25 can be suppressed.

また、上記各実施の形態では、昇圧電圧VL2の電位が上昇していく際のコンパレータ14の閾値は、PMOSトランジスタ36の影響を受け、昇圧電圧VL2の電位が下降していく際のコンパレータ14の閾値は、PMOSトランジスタ34の影響を受ける。従って、図3に示すように、昇圧電圧VL2の電位が上昇していく際のコンパレータ14の閾値の方が高電位となり、コンパレータ14は、図3に示したヒステリシス幅を有する。従って、コンパレータ14のチャタリングを抑制することができる。また、コンパレータ14は、ヒステリシスを有することにより、スイッチ素子16をオフ状態にするときは早く、オン状態にするときは遅くなる。これにより、昇圧電圧線27から基準電圧線25への逆流を抑制することができる。   In each of the above embodiments, the threshold of the comparator 14 when the potential of the boosted voltage VL2 rises is affected by the PMOS transistor 36, and the threshold of the comparator 14 when the potential of the boosted voltage VL2 decreases. The threshold is influenced by the PMOS transistor 34. Therefore, as shown in FIG. 3, the threshold of the comparator 14 when the potential of the boosted voltage VL2 is rising is higher, and the comparator 14 has the hysteresis width shown in FIG. Therefore, chattering of the comparator 14 can be suppressed. In addition, the comparator 14 has hysteresis so that it is quick when the switch element 16 is turned off and is delayed when the switch element 16 is turned on. Thereby, it is possible to suppress the backflow from boosted voltage line 27 to reference voltage line 25.

また、スイッチ素子16は、バルクが昇圧電圧線27に接続されているため、基準電圧線25から昇圧電圧線27へのダイオードが形成されているとみなせる。従って、昇圧電圧VL2が低電位であり不定状態であっても、電流を供給することができる。   Further, since the switch element 16 is connected in bulk to the boosted voltage line 27, it can be considered that a diode from the reference voltage line 25 to the boosted voltage line 27 is formed. Therefore, current can be supplied even if the boosted voltage VL2 is low and in an unstable state.

また、上記各実施の形態では、NMOSトランジスタ42、44、46、48にバイアス線29により供給するバイアス電圧は、安定な電源から供給する。これにより、昇圧電圧VL2が低電位であっても、NMOSトランジスタ48は、安定的にオン状態であるため、強制的にスイッチ素子16の制御端子に供給される電位をLレベルにすることができ、スイッチ素子16をオン状態にすることができる。   Further, in the above embodiments, the bias voltage supplied to the NMOS transistors 42, 44, 46, 48 by the bias line 29 is supplied from a stable power supply. Thereby, even if boosted voltage VL2 is at a low potential, NMOS transistor 48 is stably in the ON state, and therefore the potential supplied to the control terminal of switch element 16 can be forced to L level. , And the switch element 16 can be turned on.

比較例として、従来の昇圧回路100について説明する。図8には、従来の昇圧回路100の一例の概略構成図を示す。従来の昇圧回路100では、図8に示すように、上記各実施の形態の昇圧回路10におけるコンパレータ14及びスイッチ素子16に替わり、ダイオード115が設けられている。ダイオード115は、アノードが基準電圧線25に接続され、カソードが昇圧電圧線27に接続されている。これにより、基準電圧線25に供給される基準電圧VL1の電位が昇圧電圧線27に供給される昇圧電圧VL2の電位よりも高い場合は、基準電圧VL1がダイオード115を介して、昇圧電圧線27に供給される。この際、ダイオード115の順方向電圧降下VFにより、実際に、昇圧電圧線27に供給される電位は、基準電圧VL1の電位−順方向電圧降下VFとなる。   A conventional booster circuit 100 will be described as a comparative example. FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of an example of a conventional booster circuit 100. As shown in FIG. In the conventional booster circuit 100, as shown in FIG. 8, a diode 115 is provided instead of the comparator 14 and the switch element 16 in the booster circuit 10 of each of the above embodiments. The diode 115 has an anode connected to the reference voltage line 25 and a cathode connected to the boosted voltage line 27. Thus, when the potential of reference voltage VL1 supplied to reference voltage line 25 is higher than the potential of boosted voltage VL2 supplied to boosted voltage line 27, reference voltage VL1 is boosted voltage line 27 via diode 115. Supplied to At this time, due to the forward voltage drop VF of the diode 115, the potential actually supplied to the boosted voltage line 27 becomes the potential-forward voltage drop VF of the reference voltage VL1.

一方、上記各実施の形態の昇圧回路10では、スイッチ素子16を介して基準電圧線25から昇圧電圧線27に基準電圧VL1が供給されるため、比較例の昇圧回路100のように電圧降下が生じず、基準電圧VL1の電位そのものが直接、昇圧電圧線27に供給される。   On the other hand, in the booster circuit 10 of each of the above embodiments, since the reference voltage VL1 is supplied from the reference voltage line 25 to the boosted voltage line 27 via the switch element 16, the voltage drop is as shown in the booster circuit 100 of the comparative example. The potential itself of the reference voltage VL1 is directly supplied to the boosted voltage line 27 without being generated.

具体的一例として、基準電圧VL1の電位が1.0Vの場合の、昇圧回路10の電源投入時における昇圧電圧線27の電位の波形の時間変化を図4に示す。図4(1)は、従来の昇圧回路100における昇圧電圧線27の電位の波形を示しており、図4(2)は、上記各実施の形態の昇圧回路10における昇圧電圧線27の電位の波形を示している。図4(1)に示したように、従来の昇圧回路100では、ダイオード115の順方向電圧降下により、昇圧電圧線27の電位は、0.65Vまでしか上昇しない。一方、図4(2)に示したように、上記各実施の形態の昇圧回路10では、速やかにほぼ1.0Vにまで昇圧電圧線27の電位が上昇している。   As a specific example, FIG. 4 shows the temporal change of the waveform of the potential of the boosted voltage line 27 when the power of the booster circuit 10 is turned on when the potential of the reference voltage VL1 is 1.0V. FIG. 4 (1) shows the waveform of the potential of the boosted voltage line 27 in the conventional booster circuit 100, and FIG. 4 (2) shows the potential of the boosted voltage line 27 in the booster circuit 10 of each of the above embodiments. The waveform is shown. As shown in FIG. 4 (1), in the conventional booster circuit 100, the potential of the boosted voltage line 27 rises only to 0.65 V due to the forward voltage drop of the diode 115. On the other hand, as shown in FIG. 4 (2), in the booster circuit 10 of each of the above embodiments, the potential of the boosted voltage line 27 rapidly rises to approximately 1.0V.

例えば、電池18が1個の電池であり、具体的一例として1.5V程度の低電圧である場合、電池18が劣化し、いわゆるへたってくると、電源電圧VDDが1.0V程度の低電位に電位が低下する。このような場合に、従来の昇圧回路100では、図4(1)に示したように、昇圧電圧線27の電位が低くなり、昇圧回路制御部12が適切に起動しない懸念が生じる。従って、昇圧部22の起動に不具合が生じる場合がある。   For example, when the battery 18 is a single battery and the voltage is as low as about 1.5 V as a specific example, if the battery 18 is degraded and becomes so-called, the power supply voltage VDD is as low as about 1.0 V The potential drops. In such a case, in the conventional booster circuit 100, as shown in FIG. 4 (1), the potential of the boosted voltage line 27 becomes low, which may cause the booster circuit control unit 12 not to be properly activated. Therefore, problems may occur in the activation of the booster 22.

一方、上記各実施の形態の昇圧回路10では、図4(2)に示したように、基準電圧VL1の電位そのものが直接、昇圧電圧線27に供給されるため、昇圧回路制御部12が適切に起動する。従って、昇圧部22の起動の不具合を抑制することができる。   On the other hand, in the booster circuit 10 of each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 4 (2), the potential itself of the reference voltage VL1 is directly supplied to the booster voltage line 27. Launch to Therefore, the malfunction of starting of the booster 22 can be suppressed.

なお、上記各実施の形態の昇圧回路10で昇圧された昇圧電圧VL2は、昇圧回路10外部の負荷回路に供給されるが、当該負荷回路は特に限定されるものではない。例えば、液晶表示装置のLCD(Liquid Crystal Display)ドライバに適用することができる。図7には、上記各実施の形態の昇圧回路10をLCDドライバに適用した場合を説明するための概略構成図を示す。液晶ディスプレイ84の各画素に、LCDドライバ80によって表示データに基づいて駆動電圧を印加することにより、液晶ディスプレイ84では、表示データに応じた画像の表示が行われる。LCDドライバ80は、昇圧回路10と、駆動回路86、87とを備える。昇圧回路10は、コントローラ82の指示に基づいて、基準電圧VL1を昇圧して駆動電圧を生成して、駆動回路86、88に供給する。駆動回路86、88は、コントローラ82の指示に基づいて、液晶ディスプレイ84の対応する画素に駆動電圧を印加する。なお、昇圧回路10の適用例は、LCDドライバに限定されるものではないことは言うまでもない。   Although the boosted voltage VL2 boosted by the booster circuit 10 of each of the above embodiments is supplied to a load circuit outside the booster circuit 10, the load circuit is not particularly limited. For example, the present invention can be applied to an LCD (Liquid Crystal Display) driver of a liquid crystal display device. FIG. 7 shows a schematic configuration diagram for explaining the case where the booster circuit 10 of each of the above embodiments is applied to an LCD driver. By applying a drive voltage to each pixel of the liquid crystal display 84 by the LCD driver 80 based on the display data, the liquid crystal display 84 displays an image according to the display data. The LCD driver 80 includes the booster circuit 10 and drive circuits 86 and 87. The booster circuit 10 boosts the reference voltage VL1 to generate a drive voltage based on an instruction of the controller 82, and supplies the drive voltage to the drive circuits 86 and 88. The drive circuits 86 and 88 apply a drive voltage to the corresponding pixels of the liquid crystal display 84 based on the instruction of the controller 82. Needless to say, the application example of the booster circuit 10 is not limited to the LCD driver.

また、上記各実施の形態では、コンパレータ14及びスイッチ素子16は基準電圧線25に接続されていたが、その他の信号線に接続されていてもよい。この場合、昇圧回路制御部12を起動させるための初期電圧が当該その他の新合成に供給されていればよい。   Moreover, in each said embodiment, although the comparator 14 and the switch element 16 were connected to the reference voltage line 25, you may be connected to another signal line. In this case, an initial voltage for activating the booster circuit control unit 12 may be supplied to the other new combination.

なお、上記各実施の形態のコンパレータ14では、PMOSトランジスタ34、36を備えた場合について説明したがこれらは備えていなくてもよい。なお、上述したように、PMOSトランジスタ34、36を備えることにより、コンパレータ14がヒステリシスを有するため、上記各実施の形態のコンパレータ14のように、PMOSトランジスタ34、36を備えることが好ましい。   In the comparator 14 of each of the above-described embodiments, the PMOS transistors 34 and 36 are provided. However, the comparators 14 and 36 may not be provided. As described above, since the comparator 14 has hysteresis by providing the PMOS transistors 34 and 36, it is preferable to include the PMOS transistors 34 and 36 as in the comparator 14 of each of the above embodiments.

なお、上記各実施の形態の昇圧回路10では、基準電圧VL1の電位を2倍に昇圧する2段階昇圧回路について説明したがこれに限らず、さらに高電位の電圧に昇圧するものであってもよい。その場合は、昇圧段階を増加させるごとに容量素子の数を増やし、容量素子C1に対して縦積みにすればよい。その際、昇圧電圧線27に供給される昇圧電圧VL2は、最も高い電位となる。   In the booster circuit 10 of each of the above embodiments, the two-step booster circuit that doubles the potential of the reference voltage VL1 has been described. However, the present invention is not limited thereto. Good. In such a case, the number of capacitive elements may be increased each time the boosting step is increased to vertically stack the capacitive elements C1. At this time, the boosted voltage VL2 supplied to the boosted voltage line 27 has the highest potential.

また、その他の上記各実施の形態で説明した昇圧回路10、コンパレータ14、及びスイッチ素子16等の構成、動作は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。   Further, the configurations and operations of the booster circuit 10, the comparator 14, the switch element 16 and the like described in the other embodiments above are merely examples, and can be changed according to the situation without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that

10 昇圧回路
12 昇圧回路制御部 (昇圧制御部)
22 昇圧部
14 コンパレータ (制御回路)
16 スイッチ素子 (スイッチ)
23 グラウンド線 (第3の電位線)
25 基準電圧線 (第1の電位線)
27 昇圧電圧線 (第2の電位線)
30 PMOSトランジスタ (第1のPMOSトランジスタ)
32 PMOSトランジスタ (第2のPMOSトランジスタ)
34 PMOSトランジスタ (第5のPMOSトランジスタ)
36 PMOSトランジスタ (第6のPMOSトランジスタ)
38 PMOSトランジスタ (第3のPMOSトランジスタ)
40 PMOSトランジスタ (第4のPMOSトランジスタ)
42 NMOSトランジスタ (第1のNMOSトランジスタ)
44 NMOSトランジスタ (第2のNMOSトランジスタ)
46 NMOSトランジスタ (第3のNMOSトランジスタ)
48 NMOSトランジスタ (第4のNMOSトランジスタ)
59 電流制御部 (切替部)
60 スイッチ素子 (制御スイッチ)
80 LCDドライバ (半導体装置)
86、88 駆動回路
10 Step-up circuit 12 Step-up circuit control unit (step-up control unit)
22 Booster 14 Comparator (Control circuit)
16 switch element (switch)
23 Ground line (third potential line)
25 Reference voltage line (first potential line)
27 Boost voltage line (second potential line)
30 PMOS transistor (first PMOS transistor)
32 PMOS transistor (second PMOS transistor)
34 PMOS transistor (fifth PMOS transistor)
36 PMOS transistor (sixth PMOS transistor)
38 PMOS transistor (third PMOS transistor)
40 PMOS transistor (fourth PMOS transistor)
42 NMOS transistor (first NMOS transistor)
44 NMOS transistor (second NMOS transistor)
46 NMOS transistor (third NMOS transistor)
48 NMOS transistor (fourth NMOS transistor)
59 Current control unit (switching unit)
60 switch element (control switch)
80 LCD driver (semiconductor device)
86, 88 drive circuit

Claims (1)

基準電圧発生回路により、第1の電位を発生させて第1の電位線に供給するステップと、
第2の電位線に接続された昇圧制御部が、前記第1の電位に基づいて起動し、昇圧部を制御するステップと、
前記昇圧部により、前記第1の電位を昇圧した第2の電位を前記第2の電位線に供給するステップと、
制御回路により、前記第1の電位と前記第2の電位との電位差に基づいて、前記第1の電位線と前記第2の電位線とに接続されるスイッチを制御するステップと、
を備えた昇圧回路の制御方法。
Generating a first potential by a reference voltage generation circuit and supplying the first potential to the first potential line;
The step-up control unit connected to the second potential line is activated based on the first potential to control the step-up unit;
Supplying a second potential obtained by boosting the first potential by the booster to the second potential line;
Controlling a switch connected to the first potential line and the second potential line based on a potential difference between the first potential and the second potential by the control circuit;
Control method of the booster circuit provided with
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