JP3497708B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路お
よび半導体メモリに係り、特に複数の可変電位を発生さ
せる可変電位発生回路に関するもので、例えば不揮発性
半導体メモリのデータ書き込み、消去用の多段階電圧発
生回路に使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体集積回路の内部で可変電位
を出力させるためにデジタル/アナログ(D/A)変換
回路を使用する場合、図14(従来例1)に示すような
抵抗分圧方式のD/A変換回路あるいは図15(従来例
2)に示すような電流加算型のD/A変換回路が知られ
ている。
【0003】図14に示す抵抗分圧方式のD/A変換回
路において、R0 〜R16は分割抵抗、S0 〜S16は分割
抵抗R0 〜R16の分圧ノードに接続されたスイッチ素
子、11はフィードバック制御用のオペアンプ(演算増
幅回路)、12はフィードバック制御用のPMOSトラ
ンジスタ、13はデジタル信号A0 〜A3 をデコード
し、デコード出力により前記スイッチ素子S0 〜S16
スイッチング制御するデコーダ回路、VR はオペアンプ
11に入力する参照電位、RT は分割抵抗R0 〜R16
総抵抗値、Rはスイッチ素子S0 〜S16により選択され
た分圧ノードと接地電位Vssとの間の抵抗値、Vout
出力電位である。
【0004】この抵抗分圧方式のD/A変換回路におい
ては、出力電圧Vout のステップ数が比較的少ない場合
は、 Vout =VR (RT /R) の関係が成り立つ。
【0005】しかし、出力ステップ数が多くなるにつれ
て、分割抵抗の数も多くなり、しかも、分圧ノード選択
用のスイッチ素子を制御するためのデコーダの数も増
え、回路面積が増大するという欠点があった。
【0006】例えば出力電圧の数を32通り必要とする
場合には、分割抵抗を32個用意し、5ビットのデジタ
ルデータをデコードするための5入力デコーダが32個
必要である。一般的には、出力電圧のステップ数が2N
の場合、抵抗分割ノードを2N 通り用意し、Nビットの
デジタル入力に対応するN入力デコーダが2N 個必要で
ある。
【0007】上記Nの値が大きくなると、デコーダや抵
抗の素子数が急激に増えるので、パターン面積が増えて
しまい、回路設計が困難となる。しかも、抵抗値の製造
バラツキに対してもパターン変更の自由度がないので、
抵抗値の調整のための設計変更がより困難となる。
【0008】上記したような欠点を改善するために、デ
コーダを使わず、電流加算型のD/A変換回路、電圧加
算型のD/A変換回路、重み抵抗方式のD/A変換回路
などといった抵抗を組み合わせて直接にアナログ的にデ
コードする方式がいくつか提案されており、この中で電
流加算型のD/A変換回路が最もよく使われている。
【0009】図15は、周知の電流加算方式のD/A変
換回路(「図解 D/A変換入門、米山寿一著、オーム
社、1993年」などを参照)を示す。
【0010】図15に示す電流加算型のD/A変換回路
では、通常、2種類の抵抗(R、2R)がラダー(梯
子)形に接続された抵抗回路網と、nビットのデジタル
データにより切換制御されるn個のスイッチ素子S1
8 を組み合わせて使用する。そして、各スイッチ素子
1 〜S8 の一方の切換端子が共通接続された接続点B
はオペアンプ11の(−)入力端に接続されており、他
方の切換端子が共通接続された接続点は接地電位V
ss(0V)に接続されている。前記オペアンプ11は、
前記接続点Bの電圧を0Vに保つように動作する。
【0011】ここで、前記ラダー抵抗回路網において、
基準電位VR と接地電位Vssとの間に抵抗Rが直列接続
された抵抗ストリングにおける接続点a8 に着目する。
この接続点a8 から接地電位Vss側をみた合成抵抗値
は、 R+R=2R となり、上記接続点a8 から抵抗2R側(スイッチ素子
側)をみた抵抗値と接地電位Vss側をみた合成抵抗値と
は共に2Rで等しい。
【0012】従って、接続点a8 に基準電位VR 側から
流れ込む電流をI7 とすると、接続点a8 から抵抗2R
側に向かって流れる電流I8'と接地電位Vss側に流れる
電流I8 は等しくなり、 I8'=I8 =I7 /2 となる。
【0013】次に、前記抵抗ストリングの接続点a8
り基準電位VR 側に1つ隣りの接続点a7 について考え
ると、この接続点a7 でも、接地電位Vss側をみた合成
抵抗値は、次式に示すようにやはり2Rになる。
【0014】
【数1】
【0015】従って、接続点a7 でも、接地電位Vss
を見た合成抵抗値と抵抗2R側をみた抵抗値とは共に2
Rで等しいので、基準電位VR 側から流れ込む電流I6
は抵抗2R側に向かって流れる電流I7'と接地電位Vss
側に流れる電流I7 に等分され、 I7'=I7 =I6 /2 となる。
【0016】以上のように、前記抵抗ストリングの各接
続点を基準電位VR 側に向かって順に考えると、各接続
点とも、接地電位Vss側を見た合成抵抗値は、次式に示
す連分数のように表わされ、抵抗2R側をみた抵抗値に
等しい。
【0017】
【数2】
【0018】従って、各接続点とも、基準電位VR 側か
ら流れ込む電流は抵抗2R側に向かって流れる電流と接
地電位Vss側に流れる電流に等分される。
【0019】即ち、基準電位VR から抵抗回路網に流れ
る電流をI0 とすると、前記抵抗ストリングにおける基
準電位VR 側から接地電位Vss側に向かう各接続点から
対応する各スイッチ素子に流れる電流は、順に、I0
2、I0 /4、I0 /8…、I0 /2N の重み付けを有
する。
【0020】そして、各スイッチ素子の共通接続点Bに
流れ込む電流がオペアンプで加算されて電圧変換される
ことによってD/A変換出力Vout が得られる。
【0021】また、前記基準電位VR から抵抗回路網に
流れる電流I0 は、 I0 =−VR /R であるので、D/A変換出力電圧Vout は、
【数3】
【0022】となって、基準電位VR とデジタル入力と
の積で表わされる。
【0023】上記したように図15の電流加算型のD/
A変換回路では、抵抗回路網に接続されているスイッチ
素子群をデジタル入力により直接に制御しており、従来
例1のように数多くのデジタル型のデコーダを必要とせ
ず、パターン面積を節約できる。さらに、抵抗回路網に
使用されている単位抵抗の種類も少ない(Rと2Rとの
2種類)ので、設計が容易である。特に、デジタル入力
のビット数nが大きければ大きい程、非常に有効となる
方式である。
【0024】しかし、図15の電流加算型のD/A変換
回路をそのまま電源電位発生回路に適用する場合には、
次の2つの理由により問題があった。
【0025】(1)D/A変換出力電圧Vout が負の電
位であり、負の電源電位を必要とするので、通常の正の
可変電位を発生させることができない。
【0026】(2)デジタル入力のビット数nが増える
につれて抵抗回路網の単位抵抗Rおよび2Rの数が多く
なり(上記例ではデジタル入力が8ビットの場合に、R
を9個、2Rを8個使用している)、待機(スタンドバ
イ)時に動作する回路の場合には特に高抵抗の使用が必
要であり、構造が単純な分圧抵抗方式に比べ、特に工夫
をしないとRと2Rの抵抗のパターン面積の占める割合
が著しく増大する。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
抵抗回路網を用いた電流加算型のD/A変換回路をその
まま電源電位発生回路に適用する場合には、正の可変電
位を発生させることができない、また、デジタル入力の
ビット数nが増えるにつれて抵抗回路網のパターン面積
の占める割合が著しく増大するという問題があった。
【0028】 本発明は上記の問題点を解決すべくなさ
れたもので、電流加算型のD/A変換回路を使用して基
準電位とそれより高い電源電位との間の正の電圧を比較
的容易に多段階で出力させることが可能であり、デジタ
ル入力のビット数nが増えても抵抗回路網のパターン面
積の占める割合の増大を抑制し得る半導体集積回路を
供することを目的とする。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、電源ノードと可変電位出力ノードとの間に接続され
た第1のPMOSトランジスタと、前記可変電位出力ノ
ードに一端側が接続された第1の抵抗素子と、前記第1
の抵抗素子の他端側の第1のノードに各一端が共通に接
続され、それぞれデジタル入力の各ビット信号に対応し
て切換え制御される複数の第1のスイッチ素子と、第2
のノードに各一端が共通に接続され、各他端は各対応す
る前記第1のスイッチ素子の各他端に共通にされ、前記
デジタル入力の各ビット信号とは相補的な信号に応じて
切換え制御される複数の第2のスイッチ素子と、前記複
数の第1のスイッチ素子と複数の第2のスイッチ素子の
各対応するスイッチ素子が共通接続された複数の接続ノ
ードに対応して各一端が接続された複数の第2の抵抗素
子およびストリング接続された複数の第3の抵抗素子が
梯子状に接続されてなるラダー抵抗回路網と、前記ラダ
ー型抵抗回路網のストリング接続された複数の第3の抵
抗素子の一端と接地ノードとの間に接続された第4の抵
抗素子と、前記第1のノードに得られる分圧電位を基準
電位と比較し、比較出力により前記第1のPMOSトラ
ンジスタのゲート電位を制御し、前記分圧電位が前記基
準電位と等電位になるようにフィードバック制御する第
1の演算増幅回路と、前記第2のノードに前記基準電位
と実質的に等電位の仮想電位を印加する電圧印加回路
を具備することを特徴とする。
【0030】
【0031】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0032】<実施例1>(図1、図2) 図1は、本発明の半導体集積回路に形成された可変電位
発生回路の実施例1の等価回路を示している。
【0033】図1において、1は電源電位Vccが印加さ
れるVccノードと可変電位Vout を取り出すための可変
電位出力ノードとの間に接続された第1のPMOSトラ
ンジスタ、RL は可変電位出力ノードに一端側が接続さ
れた第1の抵抗素子である。
【0034】Q1 〜Q5 は、前記第1の抵抗素子RL
他端側の第1のノードXに各一端が共通に接続された複
数(n、本例ではn=5)の第1のスイッチ素子であ
り、それぞれデジタル入力の各ビット信号(A1
5 )に対応して切換え制御される。
【0035】Q1B〜Q5Bは、各一端が第2のノードYに
共通に接続され、前記デジタル入力の各ビット信号とは
相補的な信号/A1 〜/A5 に応じて切換え制御される
複数(n)の第2のスイッチ素子であり、上記複数の第
1のスイッチ素子Q1 〜Q5と各対応する複数の第2の
スイッチ素子Q1B〜Q5Bのうちの各対応するスイッチ素
子の他端同士は共通に接続されている。
【0036】3は、前記各対応するスイッチ素子の共通
接続ノードに対応して各一端が接続された複数(n)の
第2の抵抗素子(2R)およびストリング接続された複
数(n+1)個の第3の抵抗素子(R)(抵抗ストリン
グ)が梯子状に接続されてなるラダー抵抗回路網であ
る。
【0037】RD は前記ラダー型抵抗回路網3の第3の
抵抗素子(R)群の一端と接地電位Vssが与えられるV
ssノードとの間に接続された第4の抵抗素子である。
【0038】Aは前記第1のノードXに得られる分圧電
位を基準電位VR と比較し、比較出力により前記第1の
PMOSトランジスタ1のゲート電位を制御し、前記分
圧電位が前記基準電位VR と等電位になるようにフィー
ドバック制御する第1のオペアンプである。
【0039】4は前記第2のノードYに前記基準電位V
R と等電位の仮想電位を印加する電圧印加回路である。
【0040】前記電圧印加回路4の一例としては、Vcc
ノードと前記第2のノードYとの間に接続された第2の
PMOSトランジスタ2と、前記第2のノードYの仮想
電位を前記基準電位VR と比較し、比較出力により前記
第2のPMOSトランジスタ2のゲート電位をフィード
バック制御する第2のオペアンプBとを具備したボルテ
ージフォロワからなる。このようなボルテージフォロワ
により、前記第2のノードYの仮想電位が前記基準電位
と等電位になる(イマジナリーショートとも呼ばれる)
ようにフィードバック制御され、しかも、第2のノード
Yは低インピーダンスに維持される。
【0041】さらに、前記第1の抵抗素子RL の中間ノ
ードと前記第1のノードXとの間を短絡可能なように第
3のスイッチ素子S3 が付加接続され、前記第4の抵抗
素子RD の両端間を短絡可能なように第4のスイッチ素
子S4 が付加接続されている。
【0042】換言すれば、図1に示す可変電位発生回路
は、VccノードとVssノードとの間に第1のPMOSト
ランジスタ1からなるスイッチ素子および電流加算型の
D/A変換回路が直列に接続されてなり、可変電位V
out を可変電位出力ノードに出力するとともに前記可変
電位の抵抗分割により生成された分圧電位が現われる第
1のノードXおよび仮想電位が印加される第2のノード
Yを有する抵抗分割回路と、前記第1のノードXの分圧
電位を基準電位VR と比較することによって前記分圧電
位を前記基準電位VR と等しい電位に制御するフィード
バック型の第1のオペアンプAと、前記第2のノードY
の仮想電位を前記基準電位VR と比較することによって
前記仮想電位を前記基準電位VR と等しい電位に制御す
るフィードバック型の第2のオペアンプBとを具備す
る。
【0043】前記電流加算型のデジタル/アナログ変換
回路は、デジタル入力の各ビット信号(A1 〜A5 )、
(/A1 〜/A5 )に対応してそれぞれ前記第1のノー
ドX/第2のノードYを選択する状態に切換え制御され
る切換回路網5と、これに接続された単位抵抗である第
2の抵抗素子(2R)群と第3の抵抗素子R群との組み
合わせ回路からなるラダー抵抗回路網3とを備えてい
る。
【0044】前記抵抗分割回路は、さらに、前記可変電
位出力ノードと第1のノードXとの間に挿入接続された
第1の抵抗素子RL と、前記ラダー抵抗回路網3とVss
ノードとの間に挿入接続された第4の抵抗素子RD とを
具備する 即ち、図1の可変電位発生回路においては、Vccノード
とVssノードとの間にスイッチ素子としてのPMOSト
ランジスタ1、第1の抵抗素子RL 、デジタル入力に応
じて第1の切換ノード/第2の切換ノードを選択するよ
うに切換え制御される切換回路網5、第2の抵抗素子
(2R)群と第3の抵抗素子(R)群とからなる抵抗回
路網3および第4の抵抗素子RD が直列に接続されてい
る。そして、前記PMOSトランジスタ1と第1の抵抗
素子RL との接続ノードが可変電位出力ノードとなり、
前記第1の抵抗素子RL と切換回路網5の第1の切換ノ
ードとの接続ノードが分圧ノード(第1のノードX)と
なっている。
【0045】さらに、前記分圧ノードに得られる分圧電
位を基準電位VR と等しくなるようにフィードバック制
御する第1のオペアンプAと、前記切換回路網5の第2
の切換ノードの仮想電位を基準電位VR と等しくなるよ
うにフィードバック制御する第2のオペアンプBとを備
えている。
【0046】次に、図1の可変電位発生回路の動作を説
明する。
【0047】まず、動作の概要を説明すると、電流加算
型のデジタル/アナログ変換回路の抵抗値がデジタル入
力の値に対応して変化することにより、可変電位出力ノ
ードの可変電位Vout が変化する。
【0048】この場合、可変電位発生回路の動作時に
は、第1のノードXおよび第2のノードYはそれぞれ常
に基準電位VR と等しくなるように維持されているの
で、切換回路網5がデジタル入力の各ビット信号(A1
〜A5 )、(/A1 〜/A5 )に対応して切換え制御さ
れた時、前記第1のノードX/第2のノードYのどちら
を選択する状態になっても等しい電位である。
【0049】このように第1のノードXおよび第2のノ
ードYは基準電位VR と等電位に維持されるという条件
を満たすことが重要であり、この条件を満たすと、以下
で述べる合成抵抗の計算が初めて可能となる。
【0050】即ち、ラダー抵抗回路網3の抵抗ストリン
グの各抵抗接続ノードのうち例えばノードEから電流I
4 が流れるとする。この時、ノードEから抵抗ストリン
グの一端側ノードF側をみた合成抵抗は、R+R=2R
となり、ノードEから第2の抵抗素子(2R)側をみた
抵抗値に等しいので、ノードF側からノードEに流れ込
む電流I5 と、スイッチ素子Q5 がオン状態の時に第1
のノードXからスイッチ素子Q5 および第2の抵抗素子
(2R)を介してノードEに流れ込む電流I5'あるいは
スイッチ素子Q5Bがオン状態の時に第2のノードYから
スイッチ素子Q5Bおよび第2の抵抗素子(2R)を介し
てノードEに流れ込む電流I5'とは等しい。つまり、 I5'=I5 =I4 /2 となる。
【0051】次に、前記抵抗ストリングのノードEより
接地電位Vss側の1つ隣りのノードDについて考える
と、このノードDからノードEをみた合成抵抗は、次式
に示すようにやはり2Rになる。
【0052】R+R=2R となり、第2の抵抗素子(2R)側をみた抵抗値に等し
いので、抵抗値は、
【数4】
【0053】となる。従って、上記ノードDでも、ノー
ドE側をみた合成抵抗値と第2の抵抗素子(2R)側を
みた抵抗値とは共に2Rで等しいので、ノードE側から
ノードDに流れ込む電流I4 とスイッチ素子Q4 がオン
状態の時に第1のノードXからスイッチ素子Q4 および
第2の抵抗素子(2R)を介してノードDに流れ込む電
流I4'あるいはスイッチ素子Q4Bがオン状態の時に第2
のノードYからスイッチ素子Q4Bおよび第2の抵抗素子
(2R)を介してノードDに流れ込む電流I4'とは等し
い。つまり、ノードDに電流I3 が流れるとすると、 I4'=I4 =I3 /2 となる。
【0054】以上のように、前記抵抗ストリングの各抵
抗接続ノードを接地電位Vss側に向かって順に考える
と、最後のノードAからノードF側を見た合成抵抗値
は、次式に示す連分数のように表わされ、第2の抵抗素
子(2R)側をみた抵抗値に等しい。
【0055】
【数5】
【0056】従って、各抵抗接続ノードとも、接地電位
ss側に向かって流れ出る電流は、ノードF側および第
2の抵抗素子(2R)側からそれぞれ流れ込む等しい電
流が加算されたものである。
【0057】即ち、ラダー抵抗回路網3から接地電位V
ss側に向かって流れ出る電流をI0とすると、前記抵抗
ストリングにおける接地電位Vss側の一端ノードAから
ノードF側に向かう各抵抗接続ノードに対応する各スイ
ッチ素子に流れる電流は、順に、I0 /2、I0 /4、
0 /8…、I0 /32の重み付けを有し、これらの電
流が加算されて抵抗回路網で電圧変換されるので、可変
電位出力ノードに出力する可変電位Vout
【数6】
【0058】となって、基準電位VR とデジタル入力と
の積で表わされる。
【0059】いま、Vout を0.5Vから2.7Vまで
を31ステップ(70.97mV刻み)で出力したい場
合、VR は0.5V、R=10KΩは固定、デジタル入
力のビット数を5とすると、上式を用いて容易に計算で
きる。
【0060】なお、図1に示した可変電位発生回路の待
機時に電源から供給される貫通電流を減らすために、前
記第1の抵抗素子RL 、第4の抵抗素子RD を高い抵抗
値に設定することが望ましく、例えば、RD =190K
Ω、RL =908.4KΩとする。
【0061】図2は、図1に示した等価回路のシミュレ
ーションを行った結果を示しており、0.5Vから2.
7Vまで31ステップ(70.97mV刻み)の可変出
力電位Vout が計算結果通り等間隔で出力していること
が分かる。
【0062】一方、図1に示した可変電位発生回路の動
作時は、貫通電流が多少流れても立ち上がりの反応速度
を速くするために、前記第1の抵抗素子RL 、第4の抵
抗素子RD の部分を低い抵抗値に設定することが望まし
く、第3のスイッチ素子S3および第4のスイッチ素子
4 をそれぞれ制御信号Sによりオン状態に制御し、例
えば、RD =0Ω(短絡)、RL =45.42KΩとす
る。
【0063】換言すれば、図1に示した可変電位発生回
路の動作時はレスポンスを速くし、待機時は貫通電流を
減らすため、回路の抵抗と可変電位出力ノードの負荷容
量に依存する時定数の比を1:20に変更しているが、
待機時と動作時とで抵抗比RL /(R+RD )は一定で
ある。この例では、抵抗比RL /(R+RD )は、 RL /(R+RD )=908.4/(10+190) =45.42/(10+0)=4.542 である。
【0064】従って、図1に示した可変電位発生回路の
待機時と動作時の可変電位Vout は原理的に全く等しい
電位を出力することができる。
【0065】上記実施例1の可変電位発生回路によれ
ば、デジタル入力を直接デコードすることによってD/
A変換を行う電流加算型のD/A変換回路を使用すると
ともに基準電位と等しい仮想電位を使用し、基準電位と
それより高い電源電位との間の正の電圧を比較的容易に
多段階で出力させることが可能になった。
【0066】この回路は、従来例1におけるような数多
くのデジタルのデコーダ回路を必要としないので、大幅
にパターン面積を節約できる。
【0067】また、抵抗分割回路を高抵抗と複数の低抵
抗の単位抵抗に分け、繰り返し使用する2種類の複数の
低抵抗(2R、R)の値を高抵抗の抵抗値よりも小さく
することにより、可変電位発生回路において大きな面積
を占める2種類の複数の低抵抗のパターン面積を低減さ
せることが可能になった。
【0068】上述したような長所は、デジタル入力のビ
ット数nが大きければ大きい程、有効となる。
【0069】また、分圧抵抗の比を変えずに抵抗の絶対
値を容易に可変にできるので、出力インピーダンスを自
由に変えたり、低消費電力型から高速追随型まで時定数
の設定が容易になるばかりでなく、製造時の抵抗値の変
動に対応して迅速に微調整できるなど、回路パラメータ
の調節を容易にできる利点がある。
【0070】つまり、速いレスポンスが要求される動作
時や、貫通電流を減らして無駄な消費電流を極力削減す
ることが重要な待機時に応じて、時定数の大きさの比
(上記例では20倍)の変更が、回路パターンの僅かな
変更(第4の抵抗素子RD や第1の抵抗素子RL の変
更)で容易となり、何らかの理由で時定数や時定数の比
を変更したい時もトリミングにより容易に機敏に対処可
能である。
【0071】また、抵抗分割回路ではポリシリコンや拡
散層などを抵抗材料として使用するのが普通であり、こ
れらは製造時に変動するが、上記したように抵抗の微調
整(トリミング)も容易となり、抵抗素子RD 、RL
2つのパラメータで容易に変更できる。
【0072】この場合、前記抵抗比RL /(R+RD
の分母(R+RD )の値は、選択に自由度があり、例え
ば前記したような待機時の条件では、 R=10KΩ、RD =190KΩ と選んでも、 R=1KΩ、RD =199KΩ と選んでも、 R=200KΩ、RD =0KΩ と選んでも、可変出力電位Vout に変わりはない。
【0073】特に、ラダー抵抗回路網3の抵抗素子
(R)、(2R)は数多く使用するので、できるだけパ
ターン面積を小さくすることが好ましい。従って、切換
回路網5のスイッチ素子のオン抵抗が十分に無視できれ
ば、 R=1KΩ、RD =199KΩ と選ぶことにより、抵抗素子(R)のパターン面積を小
さくでき、回路全体のパターン面積を小さくすることが
できる。つまり、抵抗分割回路の一部に挿入された第4
の抵抗素子RD や第1の抵抗素子RL は、可変出力電位
out の設定の自由度を増す役割を有する。
【0074】<実施例1の変形例>(図3〜図6) 図3〜図6は、いずれも図1中の電圧印加回路4または
第1のオペアンプAの変形例を示す水路図である。
【0075】即ち、図3に示すように、電圧印加回路4
として、2つの入力の一方を前記第1のノードXの分圧
電位、他方を第2のノードYの仮想電位としたオペアン
プBを用いてもよい。
【0076】また、図4に示すように、電圧印加回路4
として、Vccノードと前記第2のノードYとの間にソー
ス・ドレイン間が接続された第2のPMOSトランジス
タ2のゲートに前記第1のオペアンプAの出力ノードの
電位Aout を印加することにより、前記第2のノードY
の電位が前記基準電位VR と等電位になるようにフィー
ドバック制御するようにしてもよい。
【0077】さらに、図5および図6に示すように、第
2のノードYのフィードバック制御系は、図1に示した
ものと同じPMOSトランジスタ2とオペアンプBを用
いて構成し、図1中の第1のオペアンプA側についてそ
れぞれ図3および図4と同様に変形することにより、前
記第1のノードXの電位が前記基準電位VR と等電位に
なるようにフィードバック制御するようにしてもよい。
【0078】これらの変形例のうち、特に図4および図
6に示す回路は、第1のノードXのフィードバック制御
系と第2のノードYのフィードバック制御系とでオペア
ンプを共有させているので、パターン面積の低減を図る
上で有利である。
【0079】<実施例2>(図7、図8) 図7は、本発明に係る可変電位発生回路の実施例2の等
価回路を示している。実施例2の可変電位発生回路は、
前記実施例1の可変電位発生回路よりも、Vou t の下限
値を高くして狭いレベル範囲内で小さい刻みで変化させ
るように変更したものである。
【0080】即ち、図7に示す実施例2の可変電位発生
回路は、図1に示した実施例1の可変電位発生回路と比
べて、(1)抵抗ストリングの一端ノードAと第4のス
イッチ素子S4 との間に1個の第3の抵抗素子(R)が
挿入(追加)されている点、(2)前記追加された第3
の抵抗素子(R)と第4のスイッチ素子S4 との接続ノ
ードA0 と前記第1のノードXとの間に、1個の第2の
抵抗素子(2R)およびゲートに電源電位Vccが印加さ
れたNMOSトランジスタQ0 が直列に接続(追加)さ
れている点が異なり、その他は同じであるので図1中と
同一符号を付している。
【0081】図7の可変電位発生回路の可変電位出力ノ
ードに出力する可変電位Vout
【数7】
【0082】となって、基準電位VR とデジタル入力と
の積で表わされる。
【0083】いま、Vout を1.636Vから2.73
6Vまでを35.48mVの刻みで31ステップに変化
さたい場合、VR は0.5V、R=10KΩは固定、デ
ジタル入力のビット数を5とすると、上式を用いて容易
に計算できる。
【0084】図8は、図7に示した等価回路のシミュレ
ーションを行った結果を示しており、1.636Vから
2.736Vまで31ステップ(35.48mV刻み)
の可変出力電位Vout が計算結果通り等間隔で出力して
いることが分かる。
【0085】なお、図8に示した可変電位発生回路の待
機時に電源から供給される貫通電流を減らすために、実
施例1の可変電位発生回路と同様に、前記第1の抵抗素
子RL 、第4の抵抗素子RD を高い抵抗値に設定するこ
とが望ましく、例えば、RD=190KΩ、RL =90
8.4KΩとする。
【0086】また、図7に示した可変電位発生回路の動
作時は、貫通電流が多少流れても立ち上がりの反応速度
を速くするために、前記第1の抵抗素子RL 、第4の抵
抗素子RD の部分を低い抵抗値に設定することが望まし
く、第3のスイッチ素子S3および第4のスイッチ素子
4 をそれぞれオン状態に制御し、例えば、RD =0Ω
(短絡)、RL =45.42KΩとする。
【0087】この例では、抵抗比RL /(R+RD
は、 RL /(R+RD )=908.4/(10+190) =45.42/(10+0)=4.542 と一定である。従って、図7に示した可変電位発生回路
の待機時と動作時の可変出力電位Vout は原理的に全く
等しい電位を出力することができる。
【0088】なお、上記した各本実施例では、デジタル
入力のビット数が5の場合について示したが、ビット数
が1〜4、6以上の場合も、前記D/A変換回路のスイ
ッチ数、抵抗数を増減するだけで容易に回路を構成でき
る。
【0089】即ち、本発明に係る可変電位発生回路によ
れば、比較的単純な抵抗の組み合わせによりきめ細かな
多段階の可変出力電位Vout の発生が可能である。
【0090】従って、上記可変電位発生回路を内蔵して
その可変出力電位Vout を使用する半導体デバイスの温
度、電源などの動作マージンを広げることが可能にな
り、また、プロセス変動に対するバラツキにも可変出力
電位Vout を容易に微調整することにより対処すること
が可能となり、結果として、半導体デバイスの製造歩留
まりの向上に寄与する。
【0091】上記可変電位発生回路の適用範囲は広く、
電気的書き換え可能な不揮発性半導体メモリ(EEPR
OM)の多段階高電源発生回路、その他の半導体メモリ
においてワード線駆動用電源、ダミーワード線駆動用電
源、内部電源、メモリセルデータセンス用参照電位発生
回路などに適用可能である。
【0092】次に、上記可変電位発生回路をEEPRO
Mの多段階高電源発生回路に適用した例について説明す
る。
【0093】EEPROMの中で高集積化・一括消去が
可能なものとして、メモリセルを複数個直列接続したセ
ルユニット(NANDセル)のアレイを採用したNAN
Dセル型フラッシュメモリが知られている。
【0094】NANDセル型フラッシュメモリの1つの
メモリセルは、ソース・ドレイン領域が形成された半導
体基板上に絶縁膜を介して浮遊ゲート(電荷蓄積層)と
制御ゲートが積層されたFETMOS構造を有する。そ
して、複数個のメモリセルが隣接するもの同士でソース
・ドレインを共有する形で直列接続されてNANDセル
を構成し、このようなNANDセルがマトリックス配列
されてメモリセルアレイが構成される。
【0095】この場合、各ビット線は列方向に配設され
ており、メモリセルアレイの列方向に並ぶNANDセル
の一端側のドレインは、それぞれ選択ゲートトランジス
タを介して前記ビット線に共通接続され、他端側ソース
はやはり選択ゲートトランジスタを介して共通ソース線
に接続されている。また、セルトランジスタの制御ゲー
トは行方向に連続的に配設されて制御ゲート線(ワード
線)となり、各選択ゲートトランジスタのゲートは行方
向に連続的に配設されて選択ゲート線となる。
【0096】このようなNANDセル型フラッシュメモ
リは、K. D. Suh et al., "A 3.3V32Mb NAND Flash Mem
ory with Incremental Step Pulse Programming Schem
e,"IEEE J. Solid-State Circuits, vol.30, No.11,pp.
1149-1156, Nov. 1995.等に発表されている。
【0097】そして、上記文献のFig.7 には、データ書
き込み時や消去時にワード線などに供給する書き込み電
圧Vpgm を発生するVpgm 発生回路(昇圧回路)および
電圧リミッタ回路として、図13(a)に示すような構
成が示されている。
【0098】図13(a)において、Vpgm 発生回路1
00の出力ノード(Vpgm ノード)と接地電位Vssとの
間に接続されている電圧リミッタ回路は、電圧発生回路
部、電圧比較回路部などから構成されている。上記電圧
発生回路部は、直列接続された複数個の電圧分割用の抵
抗Ri(本例ではR12〜R1 )および1個のNMOSト
ランジスタQn0と、一部の抵抗(本例ではR10〜R1 )
の一端側にそれぞれの一端が接続され、他端が共通接続
された複数個のスイッチ選択用NMOSトランジスタQ
ni(本例ではQn1〜Qn10 )とから構成されている。
【0099】前記NMOSトランジスタQn1〜Qn10
ゲートには、それぞれ対応して制御信号TRMi(本例では
TRM1〜TRM10 )が供給される。また、前記NMOSトラ
ンジスタQn0のゲートには制御信号PGM が供給される。
【0100】また、前記電圧比較回路部は、PMOSト
ランジスタQp1,Qp2およびNMOSトランジスタQ
n21 ,Qn22 ,Qn23 からなる差動型の演算増幅回路で
あり、前記電圧発生回路部の抵抗R11、R12の接続ノー
ドの電圧が駆動用MOSトランジスタの一方であるNM
OSトランジスタQn22 のゲートに供給される。そし
て、駆動用MOSトランジスタの他方のNMOSトラン
ジスタQn21 のゲートには参照用電圧発生回路(図示せ
ず)で発生される参照用電圧Refが供給され、前記抵抗
R11、R12の接続ノードの電圧と比較される。
【0101】なお、前記電圧比較回路部内のNMOSト
ランジスタQn23 のゲートには前記制御信号PGM が供給
され、この信号PGM が“H”レベルにされてNMOSト
ランジスタQn23 が導通した時に、電圧比較回路の比較
動作が行われる。
【0102】さらに、前記電圧比較回路部の出力ノード
の信号と前記制御信号PGM が二入力ナンド回路101に
入力し、このナンド回路101の出力がクロック出力回
路102に入力し、クロック信号φp 、/φp により制
御されて出力信号φvpgm、/φvpgmとなる。
【0103】上記構成の電圧リミッタ回路においては、
抵抗R11、R12の接続ノードの電圧が参照用電圧Refよ
りも大きいか小さいかが判定され、判定結果に応じて出
力信号φvpgm、/φvpgmが活性化されてVpgm 発生回路
100の動作の停止/活性状態が制御され、Vpgm ノー
ドは一定に近い電圧(リミット電圧)が保たれる。
【0104】そして、Vpgm ノードと接地電位Vssとの
間の電位差が抵抗R12〜R1 によって複数に分割され、
スイッチ選択用トランジスタQn1〜Qn10 のいずれか一
つのトランジスタが制御信号TRM1〜TRM10 に応じて導通
制御される。従って、制御信号TRM1〜TRM10 の設定変更
によりリミット電圧設定値を調節可能となる。
【0105】即ち、図13(b)に示すように、トラン
ジスタQn1が選択されると16.0Vが発生し、トラン
ジスタQn2が選択されると16.5Vが発生し、トラン
ジスタQn10 が選択されると20.0Vが発生する。こ
の回路では、15.5Vから20.0Vまで0.5Vの
刻みで出力電圧を発生させることが可能である。
【0106】しかし、図13(a)中の電圧リミッタ回
路は、次のような問題点がある。
【0107】まず、制御信号TRM1〜TRM10 はデコードさ
れた信号であり、制御信号TRMiの1個につき1個のデコ
ーダが必要である。従って、出力電圧の刻み数が増える
につれてデコーダの使用数が増え、パターン面積が増え
る。
【0108】また、抵抗R1 〜R12の値が何らかの原因
で変化した場合、全ての抵抗値を変える必要が生じるの
で、全ての抵抗値を微調整することになり、特に出力電
圧の刻み数が多い場合には全ての抵抗値を微調整したり
修正することは困難になる。
【0109】以下、本発明に係る可変電位発生回路をN
AND型EEPROMのデータ書き込み時や消去時にワ
ード線(制御ゲート)などに供給する高電圧発生回路
(昇圧回路)の電圧リミッタ回路に適用して、所望レベ
ルの刻みで多段階の高電圧を発生させる例を説明する。
【0110】図9は、NANDセル型のEEPROMの
全体構成を概略的に示すブロック図である。
【0111】図9において、メモリセルアレイ61は、
直列接続されたメモリセルの両端側にそれぞれ選択ゲー
トトランジスタが直列に接続されたNANDセルユニッ
トが、全体として行列状に配列されて形成されている。
【0112】このメモリセルアレイ61において、複数
のワード線WLは、同一行のセルトランジスタの各制御
ゲートに共通に1本ずつ接続され、各NANDセルの一
端側ドレインに接続された選択ゲートトランジスタはビ
ット線BLに、各NANDセルの他端側ソースに接続さ
れた選択ゲートトランジスタは共通ソース線に接続され
ている。
【0113】ビット線制御回路62は、前記メモリセル
アレイ61に対してカラム選択を行うカラム選択スイッ
チと、メモリセルアレイ61に対して書き込みデータの
ラッチ動作、ビット線電位を読むためのセンス動作、書
き込み後のベリファイ読み出しのためのセンス動作、再
書き込みデータのラッチ動作を行うセンスアンプ・書き
込みデータラッチ回路と、各ビット線にそれぞれ所要の
電圧を供給するビット線ドライバなどにより構成されて
おり、データ入出力バッファ66に接続されている。
【0114】カラムデコーダ63は、アドレスバッファ
64からのカラムアドレス信号をデコードし、デコード
出力により前記カラム選択スイッチを制御する。
【0115】ロウデコーダ65は、前記アドレスバッフ
ァ64からのロウアドレス信号をデコードするデコーダ
回路と、このデコーダ回路のデコード出力に応じてワー
ド線WLおよび選択ゲート線にそれぞれ所要の所定の電
圧を供給するワード線ドライバとから構成されている。
【0116】前記ロウデコーダ65のワード線ドライバ
は、電源電位Vcc、接地電位(0V)のほか、後述する
高電圧発生回路から書き込み用高電圧、書き込み用中間
電圧、読み出し高電圧が供給される。また、前記ビット
線制御回路62のビット線ドライバは、電源電位Vcc
接地電位(0V)などが供給される。
【0117】基板電位制御回路67は、メモリセルアレ
イ61が形成されるp型基板(あるいはpウエル)の電
位を制御するために設けられている。
【0118】3個の高電圧発生回路681〜683は、
それぞれ電源電位Vcc(例えば3.3V)を昇圧し、そ
れぞれ対応して、メモリセルへのデータ書き込みを行う
際に必要な書き込み用高電圧(〜20V)、書き込み用
中間電圧(〜10V)、書き込み後のベリファイ読み出
しを行う際に必要な読み出し用高電圧(〜4.5V)を
発生するためにチップ内部に設けられたものである。
【0119】制御回路60は、チップ内部の動作を制御
するとともに外部とのインターフェースをとるために設
けられており、NANDセルに対する消去/消去ベリフ
ァイ/書き込み/書き込みベリファイ/読み出し動作を
制御するためのシーケンス制御手段(例えばプログラマ
ブルロジックアレイ)が含まれている。
【0120】なお、前記各高電圧発生回路681〜68
3は、ほぼ同様に構成されており、それぞれ電源電位V
ccを昇圧して高電圧を得る昇圧回路と、所定周期で発振
し、2相または4相のクロック信号φ、/φを前記昇圧
回路に駆動信号として供給するリングオシレータなどの
発振回路と、前記昇圧回路で得られた高電圧を所望の任
意の一定値に制限する電圧リミッタ回路などにより構成
されている。
【0121】図10は、図9中の各高電圧発生回路68
1〜683にそれぞれ用いられる発振回路の一例に係る
リングオシレータを示している。
【0122】このリングオシレータは、発振イネーブル
信号OSCEおよびクロック信号φ出力のフィードバック信
号が入力する二入力ナンド回路71と複数段のインバー
タ回路72がリング状に接続され、各段間にはVssノー
ドとの間にキャパシタ73が接続されてなり、最終段の
インバータ回路から出力するクロック信号φがさらにイ
ンバータ回路により反転されてクロック信号/φとな
る。
【0123】図11は、図9中の各高電圧発生回路68
1〜683にそれぞれ用いられる昇圧回路のうち代表的
にVpp発生回路を示している。
【0124】この昇圧回路は、多段縦続接続されたチャ
ージポンプ回路を用いて構成されている。上記チャージ
ポンプ回路の構成はよく知られている通り、ソース・ゲ
ート相互が接続されたMOSトランジスタ81群と、こ
のMOSトランジスタのドレインに一端が接続され、他
端に前記発振回路からクロック信号φあるいはクロック
信号/φが印加されるキャパシタ82群からなり、2相
のクロック信号φ、/φが交互に活性化する状態では昇
圧出力ノードに高電圧(本例ではVpp)が発生する。
【0125】図12は、図9中の各高電圧発生回路68
1〜683にそれぞれ用いられる電圧リミッタ回路のう
ち代表的にVppリミッタ回路を示している。
【0126】このVppリミッタ回路は、図11に示した
pp発生回路(チャージポンプ回路CP)80の出力ノ
ードに接続されており、図1を参照して前述した可変電
位発生回路の構成を少し変更したものであり、図1中と
同一部分には同一符号を付している。
【0127】即ち、図1中のPMOSトランジスタ1が
省略され、第1の抵抗素子RL の一端(可変電位出力ノ
ード)がVpp発生回路の出力ノードに接続されており、
第1のオペアンプAの出力をインバータ回路81により
反転した信号が図10中に示したリングオシレータ(R
OSC)70の発振イネーブル信号OSCEとして供給され
ている。
【0128】上記Vppリミッタ回路におけるD/A変換
回路の抵抗回路網として、6ビットのデジタル入力A1
〜A6 、/A1 〜/A6 に対応して6組の切換回路(Q
1 、Q1B)〜(Q6 、Q6B)と6段のR−2Rラダー抵
抗回路が用いられている。
【0129】いま、Vpp発生回路80の出力電圧が何ら
かの原因で低下すると、第1のオペアンプAの出力が
“L”レベル、インバータ回路81の出力(発振イネー
ブル信号OSCE)が“H”レベルになり、リングオシレー
タ70は回路の特性で決まる周期で発振し、2相のクロ
ック信号φ、/φが交互に活性化し、Vpp発生回路80
が動作し、その出力電圧Vが上昇する。
【0130】一方、Vpp発生回路80の出力電圧が高く
なり過ぎると、第1のオペアンプAの出力が“H”レベ
ル、インバータ回路81の出力(発振イネーブル信号OS
CE)が“L”レベルになり、リングオシレータ70の動
作が停止し、Vpp発生回路80の昇圧動作が停止する。
これにより、Vpp発生回路80の出力ノードからVpp
ミッタ回路に流れる電流によりVpp発生回路80の出力
ノードの電圧が徐々に低下する。
【0131】以上のようなフィードバック動作を繰り返
し、出力電圧はVppに安定する。
【0132】ここで、基準電位VR =0.5V、抵抗比
L /(R+RD )=64とすると、可変電位Vpp
【数8】
【0133】となって、基準電位VR とデジタル入力A
1 〜A6 との積で表わされる。
【0134】上式によれば、A1 〜A6 が全て“0”の
場合にVpp=0.5V、A1 〜A6が全て“1”の場合
にはVpp=32Vとなる。つまり、電圧の刻み幅が0.
5Vで64通りの電圧を発生できる。
【0135】この場合、6段のR−2Rラダー抵抗回路
で使用している抵抗素子は、Rが6個、2Rが7個であ
り、RL 、RD を含めてもVppリミッタ回路全体で使用
している抵抗素子は15個であり、抵抗素子数を大幅に
削減することができる。
【0136】さらに、前記抵抗比RL /(R+RD )を
一定にした状態でRL やRD の値を変えることにより、
ppを変えずに抵抗分割回路に流れる電流量を任意に変
えることができる。換言すれば、抵抗素子の値が何らか
の原因でばらついても、RLとRD の2素子を調整する
だけで所望の電流量を決定することができるので、Vpp
発生回路の設計が容易となるばかりでなく、パターン面
積も削減することができる。
【0137】なお、本発明に係る可変電位発生回路は、
上記したような高電圧発生回路(昇圧回路)の電圧リミ
ッタ回路に限らず、各種の電源電位発生回路の電圧リミ
ッタ回路に適用することが可能であり、特に可変ステッ
プ数が多い程効果が増大する。
【0138】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、電流加
算型のD/A変換回路を使用して基準電位とそれより高
い電源電位との間の正の電圧を比較的容易に多段階で出
力させることが可能であり、デジタル入力のビット数n
が増えても抵抗回路網のパターン面積の占める割合の増
大を抑制し得る半導体集積回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積回路に形成された可変電位
発生回路の実施例1を示す等価回路図。
【図2】図1に示した等価回路のシミュレーションを行
った結果を示す特性図。
【図3】図1中の電圧印加回路の変形例1を示す回路
図。
【図4】図1中の電圧印加回路の変形例2を示す回路
図。
【図5】図1中の電圧印加回路の変形例3を示す回路
図。
【図6】図1中の電圧印加回路の変形例4を示す回路
図。
【図7】本発明に係る可変電位発生回路の実施例2の等
価回路を示す回路図。
【図8】図7に示した等価回路のシミュレーションを行
った結果を示す特性図。
【図9】NANDセル型のEEPROMの全体構成を概
略的に示すブロック図。
【図10】図9中の各高電圧発生回路にそれぞれ用いら
れる発振回路の一例に係るリングオシレータを示す回路
図。
【図11】図9中の各高電圧発生回路にそれぞれ用いら
れる昇圧回路のうち代表的にVpp発生回路を示す回路
図。
【図12】図9中の各高電圧発生回路にそれぞれ用いら
れる電圧レベル設定回路(電圧リミッタ回路)のうち代
表的にVppリミッタ回路を示す回路図。
【図13】従来のNANDセル型フラッシュメモリに用
いられる書き込み電圧(Vpgm )発生回路(昇圧回路)
と電圧リミッタ回路の一例を示す回路図およびその動作
例を示す波形図。
【図14】従来例1の抵抗分圧方式のD/A変換回路の
一例を示す回路図。
【図15】従来例2の電流加算方式のD/A変換回路の
一例を示す回路図。
【符号の説明】
1…第1のPMOSトランジスタ、 2…第2のPMOSトランジスタ、 3…ラダー抵抗回路網、 4…電圧印加回路、 5…切換回路網、 RL …第1の抵抗素子、 2R…第2の抵抗素子、 R…第3の抵抗素子、 RD …第4の抵抗素子、 Q1 〜Q5 …第1のスイッチ素子、 Q1B〜Q5B…第2のスイッチ素子、 S3 …第3のスイッチ素子、 S4 …第4のスイッチ素子、 A…第1のオペアンプ、 B…第2のオペアンプ、 X…第1のノード、 Y…第2のノード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−79766(JP,A) 特開 平2−202226(JP,A) 特開 平2−50620(JP,A) 特開 昭62−111524(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 - 1/88

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源ノードと可変電位出力ノードとの間
    に接続された第1のPMOSトランジスタと、 前記可変電位出力ノードに一端側が接続された第1の抵
    抗素子と、 前記第1の抵抗素子の他端側の第1のノードに各一端が
    共通に接続され、それぞれデジタル入力の各ビット信号
    に対応して切換え制御される複数の第1のスイッチ素子
    と、 第2のノードに各一端が共通に接続され、各他端は各対
    応する前記第1のスイッチ素子の各他端に共通にされ、
    前記デジタル入力の各ビット信号とは相補的な信号に応
    じて切換え制御される複数の第2のスイッチ素子と、 前記複数の第1のスイッチ素子と複数の第2のスイッチ
    素子の各対応するスイッチ素子が共通接続された複数の
    接続ノードに対応して各一端が接続された複数の第2の
    抵抗素子およびストリング接続された複数の第3の抵抗
    素子が梯子状に接続されてなるラダー抵抗回路網と、 前記ラダー型抵抗回路網のストリング接続された複数の
    第3の抵抗素子の一端と接地ノードとの間に接続された
    第4の抵抗素子と、 前記第1のノードに得られる分圧電位を基準電位と比較
    し、比較出力により前記第1のPMOSトランジスタの
    ゲート電位を制御し、前記分圧電位が前記基準電位と等
    電位になるようにフィードバック制御する第1の演算増
    幅回路と、 前記第2のノードに前記基準電位と実質的に等電位の仮
    想電位を印加する電圧印加回路とを具備することを特徴
    とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路におい
    て、 前記第2の抵抗素子と第3の抵抗素子の抵抗値比は1:
    2であることを特徴とする半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路におい
    て、 前記電圧印加回路は、 電源ノードと前記第2のノードとの間に接続された第2
    のPMOSトランジスタと、前記第2のノードの仮想電
    位を前記基準電位と比較し、比較出力により前記第2の
    PMOSトランジスタのゲート電位を制御し、前記第2
    のノードの仮想電位が前記基準電位と等電位になるよう
    にフィードバック制御する第2の演算増幅回路とを具備
    することを特徴とする半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路におい
    て、 前記電圧印加回路は、 電源ノードと前記第2のノードとの間に接続された第2
    のPMOSトランジスタと、前記第2のノードの仮想電
    位を前記第1のノードの分圧電位と比較し、比較出力に
    より前記第2のPMOSトランジスタのゲート電位を制
    御し、前記第2のノードの仮想電位が前記基準電位と等
    電位になるようにフィードバック制御する第2の演算増
    幅回路とを具備することを特徴とする半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の半導体集積回路におい
    て、 前記電圧印加回路は、電源ノードと前記第2のノードと
    の間にソース・ドレイン間が接続され、ゲートに前記第
    1の演算増幅回路の出力ノードの電位が印加され、前記
    第2のノードの電位が前記基準電位と実質的に等電位に
    なるようにフィードバック制御する第2のPMOSトラ
    ンジスタを具備することを特徴とする半導体集積回路。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の
    半導体集積回路において、 前記第2の抵抗素子および第3の抵抗素子の抵抗値を一
    定に保ったまま前記第1の抵抗素子および第4の抵抗素
    子の抵抗値を変化させる手段を具備することを特徴とす
    る半導体集積回路。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の半導体集積回路におい
    て、 前記第1の抵抗素子の中間ノードと前記第1のノードと
    の間に並列に接続された第1のスイッチ素子と、前記第
    4の抵抗素子の両端間に並列に接続された第2のスイッ
    チ素子とを具備することを特徴とする半導体集積回路。
  8. 【請求項8】 発振イネーブル信号により発振動作の可
    否が制御され、発振動作状態では所定周期のクロック信
    号を発生する発振回路と、 前記クロック信号が供給されることにより、電源電位を
    昇圧して所定の高電圧を発生する昇圧回路と、 前記昇圧回路の出力ノードに接続され、制御データ入力
    に応じて前記昇圧回路の出力電圧を任意の値に制限する
    電圧リミッタ回路とを具備し、 前記電圧リミッタ回路は、前記昇圧回路の出力ノードと
    第1のノードとの間に接続された第1の抵抗素子と、 前記第1のノードに各一端が共通に接続され、それぞれ
    前記制御データ入力の各ビット信号に対応して切換え制
    御される複数の第1のスイッチ素子と、 第2のノードに各一端が共通に接続され、各他端は各対
    応する前記第1のスイッチ素子の各他端に共通にされ、
    前記制御データ入力の各ビット信号とは相補的な信号に
    応じて切換え制御される複数の第2のスイッチ素子と、 前記複数の第1のスイッチ素子と複数の第2のスイッチ
    素子の各対応するスイッチ素子が共通接続された複数の
    接続ノードに対応して各一端が接続された複数の第2の
    抵抗素子およびストリング接続された複数の第3の抵抗
    素子が梯子状に接続されてなるラダー抵抗回路網と、 前記ラダー型抵抗回路網のストリング接続された複数の
    第3の抵抗素子の一端と接地ノードとの間に接続された
    第2の抵抗素子と、 前記第1のノードに得られる電位を基準電位と比較し、
    比較結果に応じて前記発振イネーブル信号を出力する第
    1の演算増幅回路と、 前記第2のノードに前記基準電位と実質的に等電位の仮
    想電位を印加する電圧印加回路とを有して構成されるこ
    とを特徴とする半導体集積回路。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の半導体集積回路におい
    て、 前記電圧印加回路は、 電源ノードと前記第2のノードとの間に接続された第2
    のPMOSトランジスタと、前記第2のノードの仮想電
    位を前記基準電位と比較し、比較出力により前記第2の
    PMOSトランジスタのゲート電位を制御し、前記第2
    のノードの仮想電位が前記基準電位と等電位になるよう
    にフィードバック制御する第2の演算増幅回路とを具備
    することを特徴とする半導体集積回路。
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