JP3303823B2 - 電源回路 - Google Patents
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- H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
- H03K19/0185—Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
- H03K19/018507—Interface arrangements
- H03K19/018521—Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS
Description
けるメモリセルへの電圧の供給等に使用される電源回路
に関し、特に、昇圧速度の向上を図った電源回路に関す
る。
去又は読み出し時に使用される電圧を生成し各周辺回路
及びメモリセル等に供給するために電源回路が使用され
ている。
ある。従来の電源回路においては、ブースト容量Cbo
ost1のアノード(ノードNA1)側にブースト用ド
ライバ回路11が接続され、ブースト容量Cboost
1のカソード(ノードNC1)側にプリチャージ回路1
2及び昇圧回路13が接続されている。なお、ノードN
C1には、各種電圧生成回路及びデコーダ等が接続され
ており、メモリセルにおけるデータの読み出し、書込又
は消去時に、電源電圧Vcc以上の電位がノードNC1
から各種電圧生成回路及びデコーダ等に供給される。こ
こで、各種電圧生成回路とは、例えばベリファイ用電
圧、コンパクション用電圧又はドレイン電圧の制御及び
生成を行う回路をいう。
ドライバ回路11を示す回路図である。ブースト用ドラ
イバ回路11には、端子S11の電位と端子S12の電
位との否定論理積をとりノードNA1に出力するNAN
D回路14が設けられている。下記表1に種々の動作時
における各端子の電位を示す。
ノードNC1と電源電位Vccとの間にPチャネルトラ
ンジスタが接続されている。そして、昇圧回路13及び
ブースト用ドライバ回路11が非活性状態であるときに
は、プリチャージ回路12により、電源電圧Vccがノ
ードNC1に供給され、昇圧回路13及びブースト用ド
ライブ回路11が活性状態であるときには、前記トラン
ジスタがオフ状態となり、電源電圧VccとノードNC
との間が開放される。
の読み出し動作を示すタイミングチャートである。ま
た、下記表2に種々の動作時における各ノードの電位を
示す。
おいては、メモリセルの読み出し前においては、昇圧回
路13及びブースト用ドライバ回路11が非活性状態と
なっており、ノードNC1は、図8及び表2に示すよう
に、プリチャージ回路12により常に電位Vccまでプ
リチャージされている。また、図8及び表1に示すよう
に、端子S11及びS12の電位はVccであり、表2
に示すように、ノードNA1の電位は接地Vss電位と
なっている。
出し時には、図8及び表1に示すように、端子S11の
電位がVss、端子S12の電位がVccとなり、表2
に示すように、ノードNA1にはVccパルスが印加さ
れる。即ち、ノードNA1には、ブースト用ドライバ回
路11により、VssからVccに変化した電位が供給
される。これにより、図8に示すように、ノードNC1
の電位は、ブースト容量Cboost1によりVboo
st1(>Vcc)まで昇圧される。そして、この電位
Vboost1がデコーダを介してメモリセルのゲート
まで供給され、メモリセルの読み出しが行われる。この
とき、昇圧回路13は非活性状態となっている。
は消去時には、ノードNC1に昇圧回路13により生成
された電圧Vcp(>Vcc)が供給される。このと
き、端子S11及びS12には電源電圧Vccが供給さ
れるので、ノードNA1はVssレベルに固定される。
そして、ノードNC1に供給された電圧Vcpが、書込
時にはメモリセルのゲートに供給される。
従来の電源回路においては、昇圧回路13の動作時にブ
ースト容量Cboost1が昇圧回路13に対する負荷
容量となるため、電圧Vcpの昇圧速度が遅くなるとい
う問題点がある。このような昇圧速度の遅れが生じる
と、メモリセルにおけるデータの書込時間及び消去時間
が長くなり、消費電流が多くなってしまう。
のであって、高速のデータの書込及び消去を行うことが
でき、消費電流を低減することができる電源回路を提供
することを目的とする。
は、ブースト容量と、このブースト容量のアノードの電
位を所定値に設定するドライバ回路と、前記ブースト容
量のカソードに接続された出力端子と、前記ブースト容
量のカソードの電位を上昇させる昇圧回路と、を有し、
前記ドライバ回路は、前記昇圧回路の動作時に前記ブー
スト容量のアノードの電位をカソードの電位と一致させ
て前記ブースト容量を昇圧回路の負荷としないようにす
る電位制御手段を有することを特徴とする。
時に昇圧回路が動作しブースト容量のカソードに接続さ
れた出力端子から昇圧電位が出力される。そして、昇圧
回路の動作時には、ブースト容量のアノードの電位とカ
ソードの電位が一致するので、ブースト容量は昇圧回路
に対する負荷容量とはならない。従って、データの書込
及び消去を高速化することが可能である。これにより、
低消費電流化も可能となる。
前記ブースト容量のアノードとカソードとを短絡する短
絡手段を有することができる。
に前記ブースト容量のカソードを電源電圧でプリチャー
ジするプリチャージ回路を有してもよい。
が供給される信号線と前記ブースト容量のカソードとの
間に接続されたスイッチング素子を有してもよい。
回路が動作していないときに前記ブースト容量のアノー
ドの電位を所定の電位に設定することができる。
のアノードとカソードとの間に接続された電界効果トラ
ンジスタと、この電界効果トランジスタのゲートの電位
を制御する制御手段と、を有することができる。
回路について、添付の図面を参照して具体的に説明す
る。図1は本発明の実施例に係る電源回路を示すブロッ
ク図である。
ostのアノード(ノードNA)側にブースト用ドライ
バ回路1が接続され、ブースト容量Cboostのカソ
ード(ノードNC)側にプリチャージ回路2及び昇圧回
路3が接続されている。なお、ノードNCには、各種電
圧生成回路及びデコーダ等が接続されており、メモリセ
ルにおけるデータの読み出し、書込又は消去時に、電源
電圧Vcc以上の電位がノードNCから各種電圧生成回
路及びデコーダ等に供給される。
ドライバ回路1を示す回路図である。ブースト用ドライ
バ回路1には、ノードNCに接続された3個のレベルシ
フタLS1、LS2及びLS3が設けられている。レベ
ルシフタLS1の入力端子には端子S1が接続され、レ
ベルシフタLS2の入力端子には端子S2が接続され、
レベルシフタLS3の入力端子にはインバータIV1を
介して端子S2が接続されている。
は、PチャネルトランジスタP1のゲートが接続され、
レベルシフタLS2の出力端子には、Pチャネルトラン
ジスタP2のゲートが接続され、レベルシフタLS3の
出力端子には、PチャネルトランジスタP3のゲートが
接続されている。トランジスタP1及びP2のソースに
は、電源電圧Vccが供給されており、トランジスタP
3のソースは、ノードNCに接続されている。
インが接続されソースが接地されたNチャネルトランジ
スタN1が設けられている。トランジスタN1のゲート
には、端子S3が接続されている。そして、トランジス
タP1のドレインとトランジスタN1のドレインとの接
続点にノードNAが接続されている。
開放を切替えるPチャネルトランジスタからなるスイッ
チSWが設けられている。スイッチSWのゲートは、レ
ベルシフタLS3の出力端子に接続されている。そし
て、トランジスタP1及びスイッチSWのチャネル間の
ノードNBにトランジスタP2及びP3のドレインが共
通接続されている。下記表3に種々の動作時における各
端子の電位を示す。
み出し前には電位がVccとなっているが、読み出しが
開始されると、その電位はVssとなる。また、端子S
2においては、読み出し前後において、電位はVssの
まま変化しない。
タを示す回路図である。レベルシフタLS1乃至LS3
は同じ構成を有しており、その入力端子INに入力され
る信号のみが相違している。レベルシフタLS1の場合
には、端子S1からの信号であり、レベルシフタLS2
の場合には、端子S2からの信号であり、レベルシフタ
LS3の場合には、端子S2からの信号の反転信号であ
る。入力端子INには、NチャネルトランジスタN2の
ゲート及びインバータIV2の入力端が接続されてい
る。トランジスタN2のソースは接地されている。ま
た、ノードNCにソースが接続されたPチャネルトラン
ジスタP4及びP5が設けられている。
ン並びにトランジスタP5のゲートが共通接続されてい
る。また、インバータIV2の出力端にゲートが接続さ
れソースが接地されたNチャネルトランジスタN3が設
けられており、トランジスタN3及びP5のドレイン並
びにトランジスタP4のゲートが共通接続されている。
そして、この接続点に出力端子OUTが接続されてい
る。
ジ回路2を示す回路図である。プリチャージ回路2に
は、ノードNCと電源電圧Vccが供給される信号線と
の間に相互に直列に接続されたPチャネルトランジスタ
P6及びP7が設けられている。そして、トランジスタ
P6及びP7のゲートが出力端子に共通接続されたレベ
ルシフタLS4が設けられている。レベルシフタLS4
の入力端子には、端子S4が接続されている。また、レ
ベルシフタLS4には、電圧VPPが供給されている。
種々の動作時における端子S4の電位を下記表4に示
す。
示すものと同様であるが、入力端子INには、端子S4
からの信号が入力され、ノードNC又はノードNC以上
の電圧VPPが供給される。
バ回路1が非活性状態であるときには、プリチャージ回
路2により、電源電圧VccがノードNCに供給され、
昇圧回路3及びブースト用ドライブ回路1が活性状態で
あるときには、トランジスタP6及びP7がオフ状態と
なり、電源電圧VccとノードNCとの間が開放され
る。
る電源回路の動作について説明する。下記表5に種々の
動作時における各ノードの電位を示す。また、図5は本
発明の実施例におけるメモリセルの読み出し動作を示す
タイミングチャートである。
は、昇圧回路3及びブースト用ドライバ回路1が非活性
状態となっており、ノードNCは、図5に示すように、
プリチャージ回路2により常に電位Vccまでプリチャ
ージされている。また、図5及び表3に示すように、端
子S2の電位はVssであり、トランジスタP2がオン
状態、トランジスタP3がオフ状態であるため、表5に
示すように、ノードNBの電位はVccとなる。更に、
表4及び5に示すように、端子S3の電位はVccであ
り、ノードNAの電位は接地電位Vssである。
出し時には、図5及び表3に示すように、端子S1及び
S3の電位がVssとなり、表5に示すように、ノード
NAにはVccパルスが印加される。即ち、ノードNA
には、ブースト用ドライバ回路1により、VssからV
ccに変化した電位が供給される。これにより、図5及
び表5に示すように、ノードNCの電位はブースト容量
CboostによりVboost(>Vcc)まで昇圧
される。そして、この電位Vboostがデコーダを介
してメモリセルのゲートまで供給され、メモリセルの読
み出しが行われる。このとき、スイッチSWはオフ状態
となっており、ノードNAとノードNCとの間は開放さ
れている。また、昇圧回路3は非活性状態となってい
る。更に、トランジスタP1の基板の電位はノードNB
の電位Vccであるため、トランジスタP1はバックバ
イアス特性の影響を受けない。
メモリセルからのデータの消去時には、表5に示すよう
に、ノードNCに昇圧回路3により生成された電圧Vc
p(>Vcc)が供給される。この電圧Vcpは、書込
時には各種電圧生成回路及びメモリセルのゲートに供給
され、消去時には各種電圧生成回路に供給される。この
とき、表3に示すように、端子S2に電源電圧Vccが
供給されるので、スイッチSWはオン状態となる。ま
た、トランジスタP3はオン状態、トランジスタP2は
オフ状態となり、表5に示すように、ノードNBの電位
はVcpとなる。従って、ノードNAとノードNCとが
短絡される。
昇圧回路3に対する負荷容量とはならない。従って、速
い昇圧速度が得られる。また、電位Vcpから電位Vc
cへの逆流消費電流もない。なお、ブースト用ドライブ
回路1は非活性状態となっている。
ライバ回路1に設けられたスイッチSW及びレベルシフ
タLS1乃至LS3に寄生する全負荷容量Cswは、ブ
ースト容量Cboostと比して著しく小さい値、具体
的には桁数で3桁以上小さい値、である。従って、昇圧
回路3の昇圧能力への全負荷容量Cswによる影響は生
じない。従って、昇圧速度が従来と比して速くなり、消
費電流が低減される。
昇圧回路の動作時にブースト容量のアノードの電位とカ
ソードの電位を一致させる電位制御手段を設けているの
で、ブースト容量が昇圧回路に対する負荷容量となるこ
とを防止し、データの書込及び消去を高速化することが
できる。これにより、消費電流を低減することもでき
る。
図である。
路1を示す回路図である。
路図である。
示す回路図である。
動作を示すタイミングチャートである。
路11を示す回路図である。
動作を示すタイミングチャートである。
ンジスタ SW;スイッチ
Claims (6)
- 【請求項1】 ブースト容量と、このブースト容量のア
ノードの電位を所定値に設定するドライバ回路と、前記
ブースト容量のカソードに接続された出力端子と、前記
ブースト容量のカソードの電位を上昇させる昇圧回路
と、を有し、前記ドライバ回路は、前記昇圧回路の動作
時に前記ブースト容量のアノードの電位をカソードの電
位と一致させて前記ブースト容量を昇圧回路の負荷とし
ないようにする電位制御手段を有することを特徴とする
電源回路。 - 【請求項2】 前記電位制御手段は、前記ブースト容量
のアノードとカソードとを短絡する短絡手段を有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の電源回路。 - 【請求項3】 前記昇圧回路が動作していないときに前
記ブースト容量のカソードを電源電圧でプリチャージす
るプリチャージ回路を有することを特徴とする請求項1
又は2に記載の電源回路。 - 【請求項4】 前記プリチャージ回路は、電源電圧が供
給される信号線と前記ブースト容量のカソードとの間に
接続されたスイッチング素子を有することを特徴とする
請求項3に記載の電源回路。 - 【請求項5】 前記ドライバ回路は、前記昇圧回路が動
作していないときに前記ブースト容量のアノードの電位
を所定の電位に設定することを特徴とする請求項1乃至
4のいずれか1項に記載の電源回路。 - 【請求項6】 前記短絡手段は、前記ブースト容量のア
ノードとカソードとの間に接続された電界効果トランジ
スタと、この電界効果トランジスタのゲートの電位を制
御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項2
乃至5のいずれか1項に記載の電源回路。
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