JP3227966B2 - Bootstrap circuit - Google Patents

Bootstrap circuit

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JP3227966B2
JP3227966B2 JP33626893A JP33626893A JP3227966B2 JP 3227966 B2 JP3227966 B2 JP 3227966B2 JP 33626893 A JP33626893 A JP 33626893A JP 33626893 A JP33626893 A JP 33626893A JP 3227966 B2 JP3227966 B2 JP 3227966B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ブートストラップ回路
に関し、特にCMOS(Complementary Metal Oxide Se
miconductor)集積回路のブートストラップ回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bootstrap circuit, and more particularly to a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
and a bootstrap circuit for an integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOS(Complementary Metal Oxide
Semiconductor)集積回路で用いられているブートストラ
ップ回路では、MOSトランジスタの閾値電圧が増加し
て出力ダイナミックレンジが狭まるという基板効果が現
れないように、バックゲートバイアスを例えば負電位等
にし、ブート効率を上げるようになっている。
2. Description of the Related Art CMOS (Complementary Metal Oxide)
In a bootstrap circuit used in an integrated circuit, the back gate bias is set to, for example, a negative potential so that the threshold voltage of the MOS transistor increases and the output dynamic range does not appear. To be raised.

【0003】具体的には、例えばP形基板にN形領域
(以下Nウエルという)を形成したNウエル形CMOS
に用いられているブートストラップ回路は、図3に示す
ように、駆動信号線51の電位を変化させる駆動トラン
ジスタ52と、入力信号の変化に応じて上記駆動トラン
ジスタ52のゲートを制御する制御トランジスタ53
と、上記駆動信号線51の電位を所定電位以上に持ち上
げるキャパシタ54と、上記駆動トランジスタ52のゲ
ートに予め所定電位を与えるプリチャージ用のトランジ
スタ55とを備える。
Specifically, for example, an N-well type CMOS having an N-type region (hereinafter referred to as an N-well) formed on a P-type substrate
As shown in FIG. 3, the bootstrap circuit used in the first embodiment includes a drive transistor 52 that changes the potential of a drive signal line 51 and a control transistor 53 that controls the gate of the drive transistor 52 according to a change in an input signal.
A capacitor 54 for raising the potential of the drive signal line 51 to a predetermined potential or higher; and a precharge transistor 55 for applying a predetermined potential to the gate of the drive transistor 52 in advance.

【0004】このCMOSの電源電圧(VCC)を5ボル
トとすると、制御トランジスタ53のゲート、プリチャ
ージ用のトランジスタ(以下プリチャージトランジスタ
という)55のドレインに5ボルトが供給される。ま
た、後述するように制御トランジスタ53、キャパシタ
54、プリチャージトランジスタ55のバックゲートバ
イアス(Nウエル)の電位(VBB)を−3ボルトとして
いる。
Assuming that the power supply voltage (V CC ) of the CMOS is 5 volts, 5 volts are supplied to the gate of the control transistor 53 and the drain of a precharge transistor (hereinafter referred to as a precharge transistor) 55. As will be described later, the potential (V BB ) of the back gate bias (N well) of the control transistor 53, the capacitor 54, and the precharge transistor 55 is set to -3 volts.

【0005】そして、駆動トランジスタ52のソースに
インバータ回路61で反転された入力信号が供給され、
制御トランジスタ53のソースには、縦続接続されたイ
ンバータ回路61、62、63、64及びキャパシタ6
5において所定時間t遅延された入力信号が供給され
る。一方、キャパシタ54のソースとドレインを接続し
た端子54aには、所定時間t遅延されると共にインバ
ータ回路66で反転された入力信号が供給され、プリチ
ャージトランジスタ55のゲートに入力信号が供給され
る。また、この入力信号は、出力バッファ回路である所
謂プッシュプル回路を構成する出力トランジスタ56の
ゲートに供給され、このプッシュプル回路の出力トラン
ジスタ57のゲートに駆動信号線51が接続されてい
る。さらに、この駆動信号線51とアース間に、入力信
号で駆動されるトランジスタ67が常時オン状態のトラ
ンジスタ68を介して接続されている。
The input signal inverted by the inverter circuit 61 is supplied to the source of the driving transistor 52,
The inverter transistor 61, 62, 63, 64 and the capacitor 6 connected in cascade are connected to the source of the control transistor 53.
At 5, an input signal delayed by a predetermined time t is supplied. On the other hand, an input signal delayed by a predetermined time t and inverted by an inverter circuit 66 is supplied to a terminal 54 a connecting the source and the drain of the capacitor 54, and an input signal is supplied to a gate of the precharge transistor 55. The input signal is supplied to the gate of an output transistor 56 constituting a so-called push-pull circuit which is an output buffer circuit, and the drive signal line 51 is connected to the gate of the output transistor 57 of the push-pull circuit. Further, a transistor 67 driven by an input signal is connected between the drive signal line 51 and the ground via a transistor 68 which is always on.

【0006】したがって、このブートストラップ回路で
は、図4Aに示すように、入力信号の電圧がVCCボルト
の状態では、制御トランジスタ53のソースにVCCボル
トが供給されることにより、この制御トランジスタ53
はオフ状態であり、プリチャージトランジスタ55のゲ
ートにVCCボルトが供給されることにより、このプリチ
ャージトランジスタ55はオン状態であり、駆動トラン
ジスタ52のゲートの電圧は、図4Bに示すように、
(VCC−VTH)ボルトとなっている。ここで、V THはプ
リチャージトランジスタ55の所謂閾値電圧である。
Therefore, in this bootstrap circuit,
Indicates that the voltage of the input signal is V, as shown in FIG. 4A.CCbolt
In the state shown in FIG.CCBol
Supply of the control transistor 53
Is off, and the gate of the precharge transistor 55 is
VCCThe bolt is supplied,
Charge transistor 55 is in the ON state,
As shown in FIG. 4B, the gate voltage of the
(VCC-VTH) Bolts. Where V THIs
This is a so-called threshold voltage of the recharge transistor 55.

【0007】そして、駆動トランジスタ52のソースに
インバータ回路61を介して反転された入力信号(0ボ
ルト)が供給されており、この駆動トランジスタ52は
オン状態であると共に、入力信号が供給されるトランジ
スタ67はオン状態である。したがって、駆動トランジ
スタ52の出力である駆動信号線51の電圧は、図4C
に示すように0ボルトとなっている。この結果、出力ト
ランジスタ56はオン状態であり、出力トランジスタ5
7はオフ状態である。すなわち出力電圧は、図4Dに示
すように、0ボルトである。また、この状態において
は、キャパシタ54の端子54aにインバータ回路66
を介して0ボルトが供給されると共に、ゲートである端
子54bには0ボルトが供給され、このキャパシタ54
は、電荷が蓄積されていない状態となっている。
An inverted input signal (0 volt) is supplied to the source of the driving transistor 52 via an inverter circuit 61. The driving transistor 52 is in an ON state and a transistor to which the input signal is supplied. 67 is an ON state. Therefore, the voltage of the drive signal line 51, which is the output of the drive transistor 52, is
As shown in FIG. As a result, the output transistor 56 is on, and the output transistor 5
7 is an off state. That is, the output voltage is 0 volt, as shown in FIG. 4D. In this state, the inverter circuit 66 is connected to the terminal 54a of the capacitor 54.
, And 0 volt is supplied to a terminal 54b which is a gate.
Are in a state where no charge is accumulated.

【0008】次に、図4Aに示すように、入力信号の電
圧がVCCボルトから0ボルトに変化すると、出力トラン
ジスタ56及びトランジスタ67がオフ状態に変化する
と共に、駆動トランジスタ52のソース電圧が0ボルト
からVCCボルトに変化する。また、このとき、プリチャ
ージトランジスタ55がオフ状態に変化すると共に、制
御トランジスタ53は、上述のキャパシタ65等で決定
される所定時間tオフ状態を維持する。
Next, as shown in FIG. 4A, when the voltage of the input signal changes from V CC volts to 0 volts, the output transistor 56 and the transistor 67 change to the off state, and the source voltage of the driving transistor 52 becomes zero. It changes from volts to Vcc volts. At this time, the precharge transistor 55 changes to the off state, and the control transistor 53 maintains the off state for a predetermined time t determined by the capacitor 65 and the like.

【0009】したがって、駆動トランジスタ52のゲー
トは所定時間t所謂フローティング状態となり、駆動ト
ランジスタ52のソースとゲート間の容量によってこの
駆動トランジスタ52のゲート電圧は、図4Bに示すよ
うに、(VCC−VTH)ボルト以上に上昇し、駆動トラン
ジスタ52は所定時間tオン状態を維持する。この結
果、駆動トランジスタ52を介してキャパシタ54への
充電が行われる。
Therefore, the gate of the driving transistor 52 is in a floating state for a predetermined time t, so that the gate voltage of the driving transistor 52 becomes (V CC −) as shown in FIG. V TH ) or more, and the drive transistor 52 maintains the on state for a predetermined time. As a result, the capacitor 54 is charged via the drive transistor 52.

【0010】その後、所定時間tが経過すると、制御ト
ランジスタ53がオン状態に変化して駆動トランジスタ
52のゲート電圧は0ボルトとなり、この駆動トランジ
スタ52はオフ状態に変化する。この結果、駆動信号線
51はフローティング状態に変化する。また、このと
き、キャパシタ54の端子54aにはVCCボルトが供給
され、このキャパシタ54は、図4Cに示すように、V
CCボルトと所定時間t内で充電された所定電圧αボルト
とを加算した電圧(VCC+α)ボルトを駆動信号線51
に印加する。
After a lapse of a predetermined time t, the control transistor 53 changes to the ON state, the gate voltage of the drive transistor 52 becomes 0 volt, and the drive transistor 52 changes to the OFF state. As a result, the drive signal line 51 changes to a floating state. At this time, the Vcc volt is supplied to the terminal 54a of the capacitor 54, and as shown in FIG.
CC volts and the voltage obtained by adding the predetermined voltage alpha volts charged within a predetermined time t (V CC + α) V a drive signal line 51
Is applied.

【0011】この結果、出力トランジスタ57はオン状
態に変化して、出力電圧は、図4Dに示すように、VCC
ボルトに変化する。すなわち出力トランジスタ57をオ
ン状態にする際に、そのゲートに印加する電圧をαボル
ト高めることによりブートストを働かせ、出力トランジ
スタ57のターンオン時間を短く(立ち上がりを急峻
に)している。
As a result, the output transistor 57 changes to the ON state, and the output voltage becomes V CC as shown in FIG. 4D.
Change to bolts. That is, when the output transistor 57 is turned on, the voltage applied to the gate of the output transistor 57 is increased by α volts to activate the bootst, thereby shortening the turn-on time of the output transistor 57 (steep rise).

【0012】ところで、このブートスト効果、すなわち
αボルトは、キャパシタ54の容量とその充電電流で定
まり、キャパシタ54の容量を同じであるとすると、所
定時間t内における駆動トランジスタ52のオン状態で
のアドミタンスが小さい程高い。換言すると、駆動トラ
ンジスタ52を所定時間tオン状態に維持するゲート電
圧(VCC−VTH)が高い程、ブートスト効果が高い。し
たがって、この従来のブートストラップ回路では、閾値
電圧VTHが基板効果で高くなるのを防止するために、制
御トランジスタ53、キャパシタ54、プリチャージト
ランジスタ55のバックゲートバイアス(Nウエル)の
電位(VBB)を−3ボルトとしている。
By the way, the Bootst effect, that is, α volt, is determined by the capacitance of the capacitor 54 and its charging current. If the capacitance of the capacitor 54 is the same, the admittance of the drive transistor 52 in the ON state within a predetermined time t. The smaller is the higher. In other words, the higher the gate voltage (V cc −V TH ) for maintaining the drive transistor 52 in the on state for the predetermined time t, the higher the Boost effect. Therefore, in this conventional bootstrap circuit, the potential (V well) of the back gate bias (N well) of the control transistor 53, the capacitor 54, and the precharge transistor 55 is prevented in order to prevent the threshold voltage V TH from increasing due to the body effect. BB ) is -3 volts.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のN
ウエル形CMOSで用いられているブートストラップ回
路では、バックゲートバイアスを負電位にするための電
源が必要であるという問題があった。
As described above, the conventional N
The bootstrap circuit used in the well-type CMOS has a problem that a power supply for setting the back gate bias to a negative potential is required.

【0014】一方、上述した回路構成のブートストラッ
プ回路をPウエル形CMOSに用いると、バックゲート
バイアスは0ボルトとなり、基板効果の影響により閾値
電圧VTHが上昇し、ブートスト効果が低下するという問
題があった。
On the other hand, when the bootstrap circuit having the above-described circuit configuration is used in a P-well type CMOS, the back gate bias becomes 0 volt, the threshold voltage V TH rises due to the effect of the substrate effect, and the bootst effect decreases. was there.

【0015】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、バックゲートバイアス(Pウエル)が0
ボルトのPウエル形CMOSにおいて、ブートスト効果
が高いブートストラップ回路の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a back gate bias (P-well) of 0.
It is an object of the present invention to provide a bootstrap circuit having a high bootst effect in a volt P-well type CMOS.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、駆動信号線の電位を変化させる駆動ト
ランジスタと、入力信号の変化に応じて上記駆動トラン
ジスタのゲートを制御する制御トランジスタとから構成
され、該制御トランジスタがPウエルに形成されたNチ
ャンネル形トランジスタからなり、そのバックゲートバ
イアスをソース電位とするブートストラップ回路であっ
て、前記駆動信号線の電位を所定電位以上に持ち上げる
キャパシタを備え、前記キャパシタがPウエルに形成さ
れたNチャンネル形トランジスタからなり、そのバック
ゲートバイアスをソース電位とすることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a drive transistor for changing the potential of a drive signal line, and a control for controlling a gate of the drive transistor according to a change in an input signal. A control transistor comprising an N-channel transistor formed in a P-well, and using the back gate bias as a source potential, wherein the potential of the drive signal line is set to a predetermined potential or more. A lifting capacitor is provided, wherein the capacitor comprises an N-channel transistor formed in a P-well, and the back gate bias is used as a source potential.

【0017】また、本発明に係るブートストラップ回路
は、前記駆動トランジスタのゲートに予め所定電位を与
えるプリチャージ用のトランジスタを備え、該プリチャ
ージ用のトランジスタがPウエルに形成されたNチャン
ネル形トランジスタからなり、そのバックゲートバイア
スをソース電位とすることを特徴とする。
Further, the bootstrap circuit according to the present invention includes an N-channel transistor having a precharge transistor for applying a predetermined potential to the gate of the drive transistor in advance, wherein the precharge transistor is formed in a P well. And the back gate bias is used as the source potential.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【作用】本発明では、駆動信号線の電位を変化させる駆
動トランジスタと、入力信号の変化に応じて上記駆動ト
ランジスタのゲートを制御する制御トランジスタとから
構成され、該制御トランジスタがPウエルに形成された
Nチャンネル形トランジスタからなり、そのバックゲー
トバイアスをソース電位とするブートストラップ回路に
おいて、駆動信号線の電位を所定電位以上に持ち上げる
キャパシタをPウエルに形成されたNチャンネル形トラ
ンジスタとすると共に、そのバックゲートバイアスをソ
ース電位とする。
According to the present invention, a drive transistor for changing the potential of the drive signal line and a control transistor for controlling the gate of the drive transistor in accordance with a change in the input signal are provided. The control transistor is formed in a P-well. In a bootstrap circuit having a back gate bias as a source potential, a capacitor that raises the potential of a drive signal line to a predetermined potential or more is an N-channel transistor formed in a P-well, The back gate bias is used as the source potential.

【0021】さらに、本発明に係るブートストラップ回
路では、駆動トランジスタのゲートに予め所定電位を与
えるプリチャージ用のトランジスタをPウエルに形成さ
れたNチャンネル形トランジスタとすると共に、そのバ
ックゲートバイアスをソース電位とする。
Further, in the bootstrap circuit according to the present invention, the precharging transistor for applying a predetermined potential to the gate of the driving transistor in advance is an N-channel transistor formed in a P well, and the back gate bias is applied to the source. Potential.

【0022】また、本発明に係るブートストラップ回路
では、駆動トランジスタのゲートに予め所定電位を与え
るプリチャージ用のトランジスタをPウエルに形成され
たNチャンネル形トランジスタとすると共に、そのバッ
クゲートバイアスをソース電位とする。
Further, in the bootstrap circuit according to the present invention, the precharging transistor for applying a predetermined potential to the gate of the driving transistor in advance is an N-channel transistor formed in a P well, and the back gate bias is applied to the source. Potential.

【0023】また、本発明に係るブートストラップ回路
では、駆動信号線の電位を所定電位以上に持ち上げるキ
ャパシタをPウエルに形成されたNチャンネル形トラン
ジスタとすると共に、そのバックゲートバイアスをソー
ス電位とする。
In the bootstrap circuit according to the present invention, the capacitor for raising the potential of the drive signal line to a predetermined potential or higher is an N-channel transistor formed in a P-well, and the back gate bias is used as the source potential. .

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明に係るブートストラップ回路の
実施例を図面を参照しながら説明する。この実施例は、
本発明に係るブートストラップ回路をバックゲートバイ
アスを0ボルトとするPウエル形CMOSに適用したも
のであり、図1は、このPウエル形CMOSからなる所
謂プッシュプル形の駆動回路の構成を示すブロック図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a bootstrap circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. This example is
The bootstrap circuit according to the present invention is applied to a P-well type CMOS having a back gate bias of 0 V. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a so-called push-pull type driving circuit composed of the P-well type CMOS. FIG.

【0025】この駆動回路は、図1に示すように、駆動
信号線11の電位を変化させる駆動トランジスタ12
と、入力信号の変化に応じて上記駆動トランジスタ12
のゲートを制御する制御トランジスタ13と、上記駆動
信号線11の電位を所定電位以上に持ち上げるキャパシ
タ14と、上記駆動トランジスタ12のゲートに予め所
定電位を与えるプリチャージ用のトランジスタ15とか
ら構成されるブートストラップ回路を備える。また、こ
の駆動回路は、出力バッファとして、電源とアース間に
縦続接続した出力トランジスタ16、17を備える。
As shown in FIG. 1, the driving circuit includes a driving transistor 12 for changing the potential of the driving signal line 11.
And the drive transistor 12 according to a change in the input signal.
And a capacitor 14 for raising the potential of the drive signal line 11 to a predetermined potential or higher, and a precharge transistor 15 for applying a predetermined potential to the gate of the drive transistor 12 in advance. A bootstrap circuit is provided. The drive circuit also includes output transistors 16 and 17 cascaded between a power supply and ground as an output buffer.

【0026】この駆動回路の電源電圧(VCC)を5ボル
トとすると、制御トランジスタ13のゲート、プリチャ
ージ用のトランジスタ(以下プリチャージトランジスタ
という)15のドレインに5ボルトが供給される。ま
た、制御トランジスタ13、キャパシタ14、プリチャ
ージトランジスタ15のバックゲート(Nウエル)はそ
れぞれのトランジスタのソースと接続され、各バックゲ
ートバイアスをそれぞれのソース電位としている。
Assuming that the power supply voltage (V CC ) of this drive circuit is 5 volts, 5 volts are supplied to the gate of the control transistor 13 and the drain of a precharge transistor (hereinafter referred to as a precharge transistor) 15. The back gates (N wells) of the control transistor 13, the capacitor 14, and the precharge transistor 15 are connected to the sources of the respective transistors, and the respective back gate biases are set to the respective source potentials.

【0027】そして、駆動トランジスタ12のソースに
インバータ回路21で反転された入力信号が供給され、
制御トランジスタ13のソースには、縦続接続されたイ
ンバータ回路21、22、23、24及びキャパシタ2
5において所定時間遅延された入力信号が供給される。
一方、キャパシタ14のソースとドレインを接続した端
子14aには、所定時間遅延されると共にインバータ回
路26で反転された入力信号が供給され、プリチャージ
トランジスタ15のゲートに入力信号が供給される。ま
た、この入力信号は、出力トランジスタ16のゲートに
供給され、出力トランジスタ17のゲートに駆動信号線
11が接続されている。さらに、この駆動信号線11と
アース間に、入力信号で駆動されるトランジスタ27が
常時オン状態のトランジスタ28を介して接続されてい
る。
Then, the input signal inverted by the inverter circuit 21 is supplied to the source of the drive transistor 12, and
The cascade-connected inverter circuits 21, 22, 23, 24 and the capacitor 2 are connected to the source of the control transistor 13.
At 5, an input signal delayed by a predetermined time is supplied.
On the other hand, the input signal delayed by a predetermined time and inverted by the inverter circuit 26 is supplied to the terminal 14 a connecting the source and the drain of the capacitor 14, and the input signal is supplied to the gate of the precharge transistor 15. The input signal is supplied to the gate of the output transistor 16, and the drive signal line 11 is connected to the gate of the output transistor 17. Further, a transistor 27 driven by an input signal is connected between the drive signal line 11 and the ground via a transistor 28 which is always on.

【0028】したがって、このブートストラップ回路で
は、入力信号の電圧がVCCボルトの状態では、制御トラ
ンジスタ13のソースにVCCボルトが供給されることに
より、この制御トランジスタ13はオフ状態であり、プ
リチャージトランジスタ15のゲートにVCCボルトが供
給されることにより、このプリチャージトランジスタ1
5はオン状態であり、駆動トランジスタ12のゲートの
電圧は、(VCC−VTH)ボルトとなっている。ここで、
THはプリチャージトランジスタ15の所謂閾値電圧で
ある。
Therefore, in this bootstrap circuit, when the voltage of the input signal is at V CC volts, V CC volts is supplied to the source of the control transistor 13 so that the control transistor 13 is in the off state, When the Vcc volt is supplied to the gate of the charge transistor 15, this precharge transistor 1
Reference numeral 5 denotes an ON state, and the voltage of the gate of the driving transistor 12 is (V CC -V TH ) volts. here,
V TH is a so-called threshold voltage of the precharge transistor 15.

【0029】そして、駆動トランジスタ12のソースに
インバータ回路21を介して反転された入力信号(0ボ
ルト)が供給されており、この駆動トランジスタ12は
オン状態であると共に、入力信号が供給されるトランジ
スタ27はオン状態である。したがって、駆動トランジ
スタ12の出力である駆動信号線11の電圧は、0ボル
トとなっている。この結果、出力トランジスタ16はオ
ン状態であり、出力トランジスタ17はオフ状態であ
る。すなわち出力電圧は0ボルトである。また、この状
態においては、キャパシタ14の端子14aにインバー
タ回路26を介して0ボルトが供給されると共に、ゲー
トである端子14bには0ボルトが供給され、このキャ
パシタ14は、電荷が蓄積されていない状態となってい
る。
The inverted input signal (0 volt) is supplied to the source of the driving transistor 12 via the inverter circuit 21. The driving transistor 12 is in an on state and the transistor to which the input signal is supplied. 27 is an ON state. Therefore, the voltage of the drive signal line 11, which is the output of the drive transistor 12, is 0 volt. As a result, the output transistor 16 is on, and the output transistor 17 is off. That is, the output voltage is 0 volt. In this state, 0 volt is supplied to the terminal 14a of the capacitor 14 via the inverter circuit 26, and 0 volt is supplied to the terminal 14b, which is a gate. There is no state.

【0030】次に、入力信号の電圧がVCCボルトから0
ボルトに変化すると、出力トランジスタ16及びトラン
ジスタ27がオフ状態に変化すると共に、駆動トランジ
スタ12のソース電圧が0ボルトからVCCボルトに変化
する。また、このとき、プリチャージトランジスタ15
がオフ状態に変化すると共に、制御トランジスタ13
は、上述のキャパシタ25等で決定される所定時間オフ
状態を維持する。
Next, the voltage of the input signal is changed from V CC volts to 0.
If changes to the bolt, the output transistor 16 and the transistor 27 is thereby changed to the OFF state, the source voltage of the driving transistor 12 changes to V CC volts 0 volts. At this time, the precharge transistor 15
Is turned off, and the control transistor 13
Maintain the off state for a predetermined time determined by the above-described capacitor 25 and the like.

【0031】したがって、駆動トランジスタ12のゲー
トは所定時間所謂フローティング状態となり、駆動トラ
ンジスタ12のソースとゲート間の容量によってこの駆
動トランジスタ12のゲート電圧は(VCC−VTH)ボル
ト以上に上昇し、駆動トランジスタ12は所定時間オン
状態を維持する。この結果、駆動トランジスタ12を介
してキャパシタ14への充電が行われる。
Therefore, the gate of the driving transistor 12 is in a so-called floating state for a predetermined time, and the gate voltage of the driving transistor 12 rises to (V CC -V TH ) volts or more due to the capacitance between the source and the gate of the driving transistor 12. The drive transistor 12 maintains the ON state for a predetermined time. As a result, the capacitor 14 is charged via the drive transistor 12.

【0032】その後、所定時間が経過すると、制御トラ
ンジスタ13がオン状態に変化して駆動トランジスタ1
2のゲート電圧は0ボルトとなり、この駆動トランジス
タ12はオフ状態に変化する。この結果、駆動信号線1
1はフローティング状態に変化する。また、このとき、
キャパシタ14の端子14aにはVCCボルトが供給さ
れ、このキャパシタ14は、VCCボルトと所定時間内で
充電された所定電圧αボルトとを加算した電圧(VCC
α)ボルトを駆動信号線11に印加する。
Thereafter, when a predetermined time elapses, the control transistor 13 changes to the ON state, and the drive transistor 1
2 has a gate voltage of 0 volts, and the driving transistor 12 changes to the off state. As a result, the drive signal line 1
1 changes to a floating state. At this time,
The terminal 14a of the capacitor 14 is supplied with V CC volts. The capacitor 14 adds a voltage (V CC +) obtained by adding V CC volts and a predetermined voltage α volt charged within a predetermined time.
α) Volts are applied to the drive signal line 11.

【0033】この結果、出力トランジスタ17はオン状
態に変化して、出力電圧はVCCボルトに変化する。すな
わち出力トランジスタ17をオン状態にする際に、その
ゲートに印加する電圧をαボルト高めることによりブー
トストを働かせ、出力トランジスタ17のターンオン時
間を短く(立ち上がりを急峻に)している。
As a result, the output transistor 17 changes to the ON state, and the output voltage changes to V CC volts. That is, when the output transistor 17 is turned on, the voltage applied to the gate of the output transistor 17 is increased by α volts to activate the bootst, thereby shortening the turn-on time of the output transistor 17 (steep rise).

【0034】ところで、このブートスト効果、すなわち
αボルトは、キャパシタ14の容量とその充電電流で定
まり、キャパシタ14の容量を同じであるとすると、所
定時間内における駆動トランジスタ12のオン状態での
アドミタンスが小さい程高い。換言すると、駆動トラン
ジスタ12を所定時間オン状態に維持するゲート電圧
(VCC−VTH)が高い程、ブートスト効果が高い。した
がって、このブートストラップ回路では、上述したよう
BR>に制御トランジスタ13、プリチャージトランジス
タ15のバックゲートバイアス(Nウエル)の電位(V
BB)を、それぞれのトランジスタのソース電位とするこ
とにより、基板効果を抑圧して、バックゲートをソース
に接続しない場合に比して閾値電圧VTHを低くすること
ができ、すなわち駆動トランジスタのゲート電圧(VCC
−VTH)を高くすることができ、ブートスト効果を高め
ることができる。また、キャパシタ14のバックゲート
バイアスをソース電位とすることにより、基板効果を抑
圧して、バックゲートをソースに接続しない場合に比し
てキャパシタ14の効率を高くすることができ、ブート
スト効果を高めることができる。
By the way, the Bootst effect, that is, α volt, is determined by the capacitance of the capacitor 14 and its charging current. If the capacitance of the capacitor 14 is the same, the admittance of the drive transistor 12 in the ON state within a predetermined time is determined. Smaller is higher. In other words, the higher the gate voltage (V cc −V TH ) that keeps the drive transistor 12 in the ON state for a predetermined time, the higher the Bootst effect. Therefore, in this bootstrap circuit,
The potential (V) of the back gate bias (N well) of the control transistor 13 and the precharge transistor 15 is
By setting BB ) as the source potential of each transistor, the body effect can be suppressed, and the threshold voltage V TH can be reduced as compared with the case where the back gate is not connected to the source. Voltage (V CC
−V TH ) can be increased, and the Bootst effect can be enhanced. Further, by setting the back gate bias of the capacitor 14 to the source potential, the substrate effect can be suppressed, the efficiency of the capacitor 14 can be increased as compared with the case where the back gate is not connected to the source, and the Bootst effect can be enhanced. be able to.

【0035】つぎに、本発明に係るブートストラップ回
路をDRAMの列(row)用のデコーダに適用した実施例
について、図2を用いて説明する。このデコーダは、図
2に示すように、駆動信号線31の電位を変化させる駆
動トランジスタ32と、入力信号の変化に応じて上記駆
動トランジスタ32のゲートを制御する制御トランジス
タ33とから構成されるブートストラップ回路を複数、
例えば上述の図2に示すように4個備える。これらのブ
ートストラップ回路は同じ回路構成を有するので、1つ
のブートストラップ回路について説明する。
Next, an embodiment in which the bootstrap circuit according to the present invention is applied to a row decoder of a DRAM will be described with reference to FIG. This decoder, as shown in FIG. 2, includes a drive transistor 32 that changes the potential of a drive signal line 31 and a control transistor 33 that controls the gate of the drive transistor 32 according to a change in an input signal. Multiple strap circuits,
For example, as shown in FIG. Since these bootstrap circuits have the same circuit configuration, one bootstrap circuit will be described.

【0036】このデコーダの電源電圧(VCC)を5ボル
トとすると、制御トランジスタ33のゲートに5ボルト
が供給される。また、この制御トランジスタ33のバッ
クゲート(Nウエル)はソースと接続され、バックゲー
トバイアスをソース電位としている。
Assuming that the power supply voltage (V CC ) of the decoder is 5 volts, 5 volts is supplied to the gate of the control transistor 33. The back gate (N well) of the control transistor 33 is connected to the source, and the back gate bias is set to the source potential.

【0037】また、このデコーダは、上述の図2に示す
ように、例えば3つのセレクタ信号の負論理積を求める
3入力NAND回路41と、該3入力NAND回路41
の出力を反転して上記駆動トランジスタ32のソースに
供給するインバータ回路42と、該インバータ回路42
の出力を反転するインバータ回路43と、上記インバー
タ回路43の出力で駆動されるトランジスタ44を上記
駆動信号線31とアース間に備える。そして、駆動トラ
ンジスタ32のソースに入力信号が供給されている。
As shown in FIG. 2, the decoder includes a three-input NAND circuit 41 for obtaining a negative logical product of, for example, three selector signals, and the three-input NAND circuit 41.
An inverter circuit 42 for inverting the output of the inverter transistor 42 and supplying the inverted output to the source of the drive transistor 32;
And a transistor 44 driven by the output of the inverter circuit 43 between the drive signal line 31 and the ground. Then, an input signal is supplied to the source of the drive transistor 32.

【0038】したがって、このブートストラップ回路で
は、3つのセレクタ信号の電圧が全てVCCボルトの状態
では、制御トランジスタ33のソースにVCCボルトが供
給されることにより、この制御トランジスタ33はオフ
状態であり、駆動トランジスタ32のゲートはフローテ
ィング状態となって、オン状態となっている。また、ト
ランジスタ44には0ボルトが供給されることにより、
このトランジスタ44はオフ状態となっている。この結
果、駆動トランジスタ32のソースに供給される入力信
号(0ボルト)がそのまま出力される。このとき、例え
ば入力信号が0ボルトからVCCボルトに変化すると、駆
動トランジスタ32のソースとゲート間の容量によって
この駆動トランジスタ32のゲート電圧が上昇し、例え
ば後段の負荷回路の容量への充電を速める。すなわちブ
ートストを働かせて、出力電圧の上昇時間を短く(立ち
上がりを急峻に)することができる。ところで、このデ
コーダでは、上述したように制御トランジスタ33のバ
ックゲートバイアス(Nウエル)の電位(VBB)をソー
ス電位とすることにより、基板効果を抑圧して、バック
ゲートをソースに接続しない場合に比して基板効果を抑
圧しており、上述の実施例と同様にブートスト効果を高
めることができる。
Therefore, in this bootstrap circuit, when the voltages of the three selector signals are all at V CC volts, V CC volts is supplied to the source of the control transistor 33, so that the control transistor 33 is turned off. The gate of the drive transistor 32 is in a floating state and is in an on state. When 0 volt is supplied to the transistor 44,
This transistor 44 is off. As a result, the input signal (0 volt) supplied to the source of the driving transistor 32 is output as it is. In this case, for example, when the input signal is changed to V CC volts 0 volts, the gate voltage of the driving transistor 32 by the capacitance between the source and the gate of the driving transistor 32 rises, for example, the charging of the capacitor in the subsequent stage of the load circuit Speed up. That is, it is possible to shorten the rise time of the output voltage (to make the rise steep) by using the bootst. By the way, in this decoder, the substrate effect is suppressed by setting the potential (V BB ) of the back gate bias (N well) of the control transistor 33 as the source potential as described above, and the back gate is not connected to the source. The substrate effect is suppressed as compared with the above, and the Bootst effect can be enhanced as in the above-described embodiment.

【0039】なお、セレクタ信号のいずれか1つが0ボ
ルトときは、トランジスタ44がオン状態であり、駆動
信号線31の電位は0ボルトとなる。
When any one of the selector signals is 0 volt, the transistor 44 is on, and the potential of the drive signal line 31 is 0 volt.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明で明かなように、本発明で
は、制御トランジスタ、プリチャージ用のトランジスタ
のバックゲートバイアスをそれぞれのトランジスタのソ
ース電位とすることにより、基板効果を抑圧して、バッ
クゲートをソースに接続しない場合に比して閾値電圧V
THを低くすることができ、すなわち駆動トランジスタの
ゲート電圧を高くすることができ、ブートスト効果を高
めることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the back gate bias of the control transistor and the precharge transistor is set to the source potential of each transistor, thereby suppressing the substrate effect, The threshold voltage V is lower than when the gate is not connected to the source.
TH can be reduced, that is, the gate voltage of the driving transistor can be increased, and the Bootst effect can be enhanced.

【0041】また、キャパシタのバックゲートバイアス
をソース電位とすることにより、基板効果を抑圧して、
バックゲートをソースに接続しない場合に比してキャパ
シタの効率を高くすることができ、ブートスト効果を高
めることができる。
By setting the back gate bias of the capacitor to the source potential, the substrate effect can be suppressed.
The efficiency of the capacitor can be increased as compared with the case where the back gate is not connected to the source, and the Bootst effect can be enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るブートストラップ回路を用いた駆
動回路の具体的な回路構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a specific circuit configuration of a drive circuit using a bootstrap circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係るブートストラップ回路を用いたD
RAMデコーダの具体的な回路構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 shows a diagram of a D using a bootstrap circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific circuit configuration of a RAM decoder.

【図3】従来のブートストラップ回路の回路構成を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional bootstrap circuit.

【図4】従来のブートストラップ回路の動作を説明する
ためのタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart for explaining an operation of a conventional bootstrap circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・駆動信号線 12・・・駆動トランジスタ 13・・・制御トランジスタ 14・・・キャパシタ 15・・・プリチャージトランジスタ 31・・・駆動信号線 32・・・駆動トランジスタ 33・・・制御トランジスタ REFERENCE SIGNS LIST 11 drive signal line 12 drive transistor 13 control transistor 14 capacitor 15 precharge transistor 31 drive signal line 32 drive transistor 33 control transistor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 駆動信号線の電位を変化させる駆動トラ
ンジスタと、入力信号の変化に応じて上記駆動トランジ
スタのゲートを制御する制御トランジスタとから構成さ
れ、該制御トランジスタがPウエルに形成されたNチャ
ンネル形トランジスタからなり、そのバックゲートバイ
アスをソース電位とするブートストラップ回路であっ
て、 前記駆動信号線の電位を所定電位以上に持ち上げるキャ
パシタを備え、 前記キャパシタがPウエルに形成されたNチャンネル形
トランジスタからなり、そのバックゲートバイアスをソ
ース電位とすることを特徴とするブートストラップ回
路。
1. A driving transistor for changing a potential of a driving signal line, and a control transistor for controlling a gate of the driving transistor in accordance with a change in an input signal, wherein the control transistor is formed in an N-well formed in a P-well. An N-channel type bootstrap circuit comprising a channel-type transistor and having a back gate bias as a source potential, comprising a capacitor for raising the potential of the drive signal line to a predetermined potential or more, wherein the capacitor is formed in a P-well. A bootstrap circuit comprising a transistor and having a back gate bias as a source potential.
【請求項2】 前記駆動トランジスタのゲートに予め所
定電位を与えるプリチャージ用のトランジスタを備え、
該プリチャージ用のトランジスタがPウエルに形成され
たNチャンネル形トランジスタからなり、そのバックゲ
ートバイアスをソース電位とすることを特徴とする請求
項1記載のブートストラップ回路。
2. A pre-charging transistor for applying a predetermined potential to a gate of the driving transistor in advance,
2. The bootstrap circuit according to claim 1, wherein said precharging transistor is an N-channel transistor formed in a P-well, and a back gate bias thereof is used as a source potential.
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