JP2807664B2 - ネガティブ電圧駆動回路 - Google Patents
ネガティブ電圧駆動回路Info
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Description
回路に関し、特にフラッシュEEPROMセルのゲート
電極にネガティブ電圧(Negative Voltage)を供給する
ためのネガティブ電圧駆動回路に関するものである。
貯蔵されたデータを消去するためにフラッシュEEPR
OMセルのゲート電極にネガティブ電極を供給する。
には図1に図示されているごとく第1及び第2クロック
信号によりネガティブ電圧を発生するチャージポンプ
1、発生されたネガティブ電圧を安定させるためのレギ
ュレーター2、ネガティブ電圧をフラッシュEEPRO
Mセルのゲート電極Gに供給するためのパストランジス
ターT及び前記第1及び第2クロック信号によりパスト
ランジスターTを制御するためのネガティブ電圧駆動回
路3が要求される。
に関するものであり、まず従来のネガティブ電圧駆動回
路を図2及び図6を参照して説明する。
シターM3に、第2クロック信号CK2はポンピングキャパ
シターM4に各々印加される。前記第1及び第2クロック
信号CK1 ,CK2 は図6に図示されている如く相互に反転
した位相である。
第1及び第2クロック信号CK1 ,CK2 を入力とするPM
OSトランジスターM1,M2が交互にターンオン(turn-o
n )され、入力端子inを通じて供給されるネガティブ電
圧がロードキャパシターC2が接続された出力端子out に
伝達される。
ピングキャパシターM4が直接連結されているため、負荷
によりクロック信号を入力とするポンピングキャパシタ
ーM3,M4によりカップリングされる電圧は変動すること
になる。更に、PMOSトランジスターM1,M2がバディ
エフェクト(body effect )を受けるためトランジスタ
ーのしきい電圧が増加することになる。
パシタM3,M4とロードキャパシターC2によって現れるカ
ップリング電圧よりも高くなる場合、前記PMOSトラ
ンジスターM1,M2はそれ以上ターンオンされることなく
チャージポンプの出力電圧をそれ以上出力することがで
きなくなり出力が飽和(saturation)状態になる。
ングキャパシターM3,M4の容量より大きく、パストラン
ジスターM1,M2のガンマエフェクト(γ−effect)が大
きくなると、出力が希望する電圧まで降下する前に飽和
状態になる。
ャパシタンスにより大きく影響を受ける問題点があり、
またクロック信号によりカップリング電圧が変化するた
め電源電圧Vccによっても大きく影響を受ける短所があ
る。
力電圧をロードキャパシターの容量又は供給電圧の影響
を受けずに、フラッシュEEPROMセルのゲート電極
に大きいネガティブ電圧を供給することができるように
するネガティブ電圧駆動回路を提供することにその目的
がある。
めの本発明は、入力端子と出力端子間に接続されるが第
1及び第2クロック信号により交互に動作するクロスラ
ッチポンピング回路により制御されるトランジスター
と、前記出力端子に接続され前記第1クロック信号を入
力とし、前記入力端子と出力端子が分離されたときポン
ピング動作をするポンピングキャパシターにより構成さ
れることを特徴とする。
参照して詳細に説明する。図3は本発明の第1実施形態
によるネガティブ電圧駆動回路図であり、図6を参照し
て説明する。
される入力端子inと第1クロック信号CK1 入力端子間に
トランジスターM1及びポンピングキャパシターM4がノー
ドN1を通じて直列に接続され、前記入力端子と第2クロ
ック信号CK2 入力端子間にトランジスターM2及びポンピ
ングキャパシターM5がノードN2を通じて直列に接続され
る。
はノードN1,N2に各々接続される。前記ノードN2を入力
として、入力端子inと出力端子out 間にトランジスター
M3が接続される。前記第1クロック信号CK1 入力端子と
出力端子間にポンピングキャパシターM6が接続される。
前記トランジスターM1,M2及びポンピングキャパシター
M4,M5はクロスラッチポンプ回路で動作され、とりわけ
前記トランジスターM1,M2はPMOSラッチ回路で動作
する。
次の如く説明する。第1クロック信号CK1 はポンピング
キャパシターM4,M6に印加され、一方、第2クロック信
号CK2 はポンピングキャパシターM5に印加される。
ハイ(high)になり、一方、第2クロック信号CK2 はハ
イからローの状態になる場合、トランジスターM3がター
ンオンされ入力端子と出力端子が相互に連結されるが、
入力と出力の位相は入力がローで出力はハイであるため
出力において入力側にチャージが流出することになり出
力電圧は降下することになる。このときトランジスター
M1がターンオンされノードN1をディスチャージすること
になる。
ローの状態になり、一方、第2クロック信号CK2 がロー
からハイの状態になる場合、トランジスターM2がターン
オンされ入力端子inの電位はチャージポンプ1の出力電
圧と同じくなる。
ピングキャパシターM6のキャパシタンスにより出力ノー
ドの電圧は瞬間的に下がり、第1クロック信号CK1 がロ
ーの間チャージポンプの出力電圧を維持することにな
る。
ティブ電圧駆動回路3の出力はチャージポンプ1の出力
より常に低い電圧を維持することになるのでフラッシュ
EEPROMセルのゲート電極Gに大きなネガティブ電
圧を供給することができるようになる。
ィブ電圧駆動回路を説明するための回路図である。
シターM4,M6に印加され、一方、第2クロック信号CK2
はポンピングキャパシターM5に印加される。前記クロッ
ク信号CK1 ,CK2 はハイとローの信号が周期的に変化し
ながら印加される。
り、一方、第2クロック信号CK2 がハイからローの状態
になる場合、トランジスターM1,M3がターンオンされ出
力と入力が連結されるが、出力と入力の位相は入力がロ
ーで出力はハイであるため出力から入力側にチャージが
流出することになり出力の電圧は降下し、トランジスタ
ーM1もオン(on)になってノードN1をディスチャージす
ることになる。
り、一方、第2クロック信号CK2 はローからハイになる
場合、トランジスターM2はターンオンされる反面、トラ
ンジスターM1,M3はターンオフされる。
出力ノードの電圧は瞬間的に降下し第1クロック信号CK
1 がローの間、ネガティブ電圧を維持することができ
る。このような動作を繰り返ししてネガティブ電圧駆動
回路出力はチャージポンプ1回路の出力より常により低
い電圧を維持することができることによりフラッシュE
EPROMセルのゲート電極Gに大きなネガティブ電圧
を供給することができる。
ィブ電圧駆動回路を説明するための回路図である。第1
クロック信号CK1 の入力信号はポンピングキャパシター
M5,M7に、一方、第2クロック信号CK2 はポンピングキ
ャパシターM6に各々印加される。前記クロック信号はハ
イとローの信号が周期的に変化しながら印加される。
り、第2クロック信号CK2 がハイからローの状態になる
場合、トランジスターM1,M3,M4がターンオンされ、出
力と入力が連結されるが、入力と出力の位相は入力がロ
ーで出力はハイであるため入力側にチャージが流出して
出力電圧は降下し、トランジスターM1,M3もターンオン
されノードN1をディスチャージすることになる。
り、第2クロック信号CK2 がローからハイ状態になる場
合、トランジスターM2はターンオンされる反面、トラン
ジスターM1,M3,M4はターンオフされ、ポンピングキャ
パシターM7により出力out の電圧は瞬間的に降下して第
1クロック信号CK1 がローの間、ネガティブ電圧を維持
することになる。
はネガティブチャージポンプ1回路の出力より常により
低い電圧を維持することにより、フラッシュEEPRO
Mセルのゲート電極Gに大きなネガティブ電圧を供給す
ることになる。
明するための波形図であり、図面に図示された如く図1
のレギュレーター2を経由したネガティブ電圧V1は−8
[V]まで降下するが、ネガティブ電圧駆動回路の出力
電圧V3は略−1[V]において飽和状態になるためネガ
ティブ電圧V1をフラッシュEEPROMセルのゲート電
極Gに充分に供給することができない。
ー及び本発明のネガティブ電圧駆動回路を説明するため
の波形図である。
由したネガティブ電圧V1を表し、図8(B)はネガティ
ブ電圧駆動回路3の出力電圧V3を表す。
回路3の出力電圧はレギュレーター2を経由したネガテ
ィブ電圧より低い電圧で維持されるためフラッシュEE
PROMセルのゲート電極Gにネガティブ電圧V1を充分
に供給することができる。
に大きいネガティブ電圧を供給することができる卓越し
た効果がある。
ロック図である。
動回路図である。
動回路図である。
動回路図である。
を説明するための波形図である。
回路の出力波形図である。
(B)は本発明によるネガティブ電圧駆動回路の出力波
形図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 ネガティブ電圧駆動回路において、 入力端子と出力端子間に接続され、第1及び第2クロッ
ク信号により交互に動作するクロスラッチポンピング回
路により制御されるスイッチング素子と、 前記出力端子に接続され且つ前記第1クロック信号を入
力し、前記入力端子と出力端子が分離されたとき動作す
るポンピング動作をするポンピングキャパシターにより
構成されることを特徴とするネガティブ電圧駆動回路。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記トランジスターはPMOSトランジスターにより構
成されていることを特徴とするネガティブ電圧駆動回
路。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記クロスラッチポンピング回路は第1及び第2クロッ
ク信号を各々入力とする第1及び第2ポンピングキャパ
シターと、 前記第1及び第2ポンピングキャパシターに入力される
第1及び第2クロック信号により交互に動作するPMO
Sラッチ回路により構成されていることを特徴とするネ
ガティブ電圧駆動回路。 - 【請求項4】 請求項1において、 前記ポンピングキャパシターはドレイン及びソース端子
が第1クロック信号入力端子に接続されているPMOS
トランジスターにより構成されていることを特徴とする
ネガティブ電圧駆動回路。 - 【請求項5】 ネガティブ電圧駆動回路において、チャ
ージポンプから電圧が印加される入力端子と第1クロッ
ク信号入力端子間に直列に接続され、ゲート端子が第2
ポンピングキャパシタに接続される第1PMOSトラン
ジスター及び第1ポンピングキャパシターと、 前記入力端子と第2クロック信号入力端子間に直列に接
続され、ゲート端子が第1ポンピングキャパシターに接
続される第2PMOSトランジスター及び第2ポンピン
グキャパシターと、 前記入力端子と出力端子間に接続される第3PMOSト
ランジスターと、前記第1クロック信号入力端子と出力
端子間に接続される第3ポンピングキャパシターにより
構成されることを特徴とするネガティブ電圧駆動回路。 - 【請求項6】 ネガティブ電圧駆動回路において、 チャージポンプからネガティブ電圧が印加される入力端
子及び出力端子間に接続された第1PMOSトランジス
タと、 上記入力端子及び第1ノッド間に接続されゲート電極が
上記第1PMOSトランジスタのゲート電極及び第2ノ
ッドに接続された第2PMOSトランジスタと、 上記出力端子及び上記第2ノッド間に接続されゲート電
極が上記第1ノッドに接続された第3PMOSトランジ
スタと、 第1クロック信号の入力を受ける第1クロック信号入力
端子及び上記第1ノッド間に接続された第1ポンピング
キャパシタと、 第2クロック信号の入力を受ける第2クロック信号入力
端子及び上記第2ノッド間に接続された第2ポンピング
キャパシタと、 上記出力端子及び上記第1クロック信号入力端子間に接
続された第3ポンピングキャパシタからなることを特徴
とするネガティブ電圧駆動回路。 - 【請求項7】ネガティブ電圧駆動回路において、 チャージポンプからネガティブ電圧が印加される入力端
子及び第1ノッド間に接続された第1PMOSトランジ
スタと、 上記入力端子及び第2ノッド間に接続されゲート電極が
上記第1PMOSトランジスタのゲート電極及び第3ノ
ッドに各々接続された第2PMOSトランジスタと、 上記第1ノッド及び上記第3ノッド間に接続されゲート
電極が上記第2ノッドに接続された第3PMOSトラン
ジスタと、 第1クロック信号の入力を受ける第1クロック信号入力
端子及び上記第2ノッド間に接続された第1ポンピング
キャパシタと、 第2クロック信号の入力を受ける第2クロック信号入力
端子及び上記第3ノッド間に接続された第2ポンピング
キャパシタと、 上記出力端子及び上記第1クロック信号入力端子間に接
続された第3ポンピングキャパシタと、 上記第1ノッド及び上記出力端子間に接続されゲート電
極が上記第3ノッドに接続された第4PMOSトランジ
スタからなることを特徴とするネガティブ電圧駆動回
路。
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