JP4635504B2 - 昇圧回路 - Google Patents

昇圧回路 Download PDF

Info

Publication number
JP4635504B2
JP4635504B2 JP2004220137A JP2004220137A JP4635504B2 JP 4635504 B2 JP4635504 B2 JP 4635504B2 JP 2004220137 A JP2004220137 A JP 2004220137A JP 2004220137 A JP2004220137 A JP 2004220137A JP 4635504 B2 JP4635504 B2 JP 4635504B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
booster circuit
pulse signal
capacitor
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004220137A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006042521A (ja
Inventor
正通 浅野
暁翔 陳
伸次 的場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Inc filed Critical Toppan Inc
Priority to JP2004220137A priority Critical patent/JP4635504B2/ja
Publication of JP2006042521A publication Critical patent/JP2006042521A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4635504B2 publication Critical patent/JP4635504B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

本発明は、波高値(振幅)を増大したパルス電圧を生成する昇圧回路に関する。
近年のLSI(Large-Scale Integration:大規模集積回路)においては、回路内部において3V、5V、10Vというように多電源が要求される場合が多い。従来、このような多電源が要求される場合、LSI外部において複数の電源を生成してLSIへ供給するようになっていた。しかし、最近は、LSIへ供給する電源は単一電源で、LSI内部において多電源を生成することが要求されるようになった。さらに、近年は、持ち運びが便利なモバイル機器で、バッテリ駆動の要求が強く、低電圧化の要求がより強くなってきている。
従来から、LSI内部において、外部から供給される電源電圧Vccより高い電圧を生成する回路として、チャージポンプ回路が用いられている。チャージポンプ回路として、2相クロック駆動のチャージポンプ回路(例えば、特許文献1参照。)や4相クロック駆動のチャージポンプ回路(例えば、特許文献2参照。)がある。
従来から用いられている4相クロック駆動のチャージポンプ回路の回路構成について図15を参照しつつ説明する。図15は従来の4相クロック駆動のチャージポンプ回路の構成を示す回路図である。ただし、クロック電圧PH1〜PH4は、波高値(振幅)がVccの周期性のあるパルスであり、クロック電圧PH1〜PH4は図15の関係にある。なお、本明細書において、HighレベルをHレベルと略し、LowレベルをLレベルと略す。
主転送用トランジスタとして、(n+1)個のN型電界効果トランジスタ(以下、Nchトランジスタという。)T11〜T1(n+1)があり、電源電圧Vccの入力側から順に、NchトランジスタT11,T12,T13,・・・,T1(n−1),T1n,T1(n+1)が直列接続されている。つまり、電源電圧Vccが入力される入力端INに、NchトランジスタT11のドレインが接続されている。NchトランジスタT1i(i:1〜n)のソースに、次段のNchトランジスタT1(i+1)のドレインが接続されている。NchトランジスタT1(n+1)のソースに出力端OUTが接続されている。
NchトランジスタT1i(i=1〜n)のゲートにはキャパシタCmiの一端が接続されている。
NchトランジスタT1(n+1)のゲートは自身のドレインに接続されている、つまり、NchトランジスタT1(n+1)はダイオード接続されている。
なお、本明細書において、NchトランジスタT1i(i=1〜n+1)の閾値をVth1iと記載する。
主ポンプ用キャパシタとして、n個のキャパシタC1〜Cnがある。キャパシタCi(i=1〜n)の一端はNchトランジスタT1iのドレインとNchトランジスタT1(i+1)のソース間のノードniに接続されている。キャパシタCi(i:1〜nの奇数)の他端にはクロック電圧PH1が供給され、キャパシタCi(i:1〜nの偶数)の他端にはクロック電圧PH2が供給される。
NchトランジスタT11〜T1nに対応して設けられたn個のNchトランジスタT21〜T2nがあり、本明細書において、適宜、補助転送用トランジスタという。
NchトランジスタT21のドレインには入力端INが接続されている。NchトランジスタT2i(i=2〜n)のドレインにはノードn(i−1)が接続されている。
NchトランジスタT2i(i=1〜n)のソースはノードkiに接続されて、NchトランジスタT1i(i=1〜n)のゲートにつながっている。
NchトランジスタT2i(i=1〜n)のゲートはノードniに接続されて、キャパシタCiにつながっている。
NchトランジスタT11〜T1nに対応して設けられたn個のキャパシタCm1〜Cmnがあり、本明細書において、適宜、補助ポンプ用キャパシタという。
キャパシタCmi(i=1〜n)の一端はNchトランジスタT1iのゲートに接続されている。キャパシタCmi(i:1〜nの奇数)の他端にはクロック電圧PH4が供給され、キャパシタCmi(i:1〜nの偶数)の他端にはクロック電圧PH3が供給される。
次に、図15に回路構成を示した従来の4相クロック駆動のチャージポンプ回路の動作について図16を参照しつつ説明する。図16は図15のチャージポンプ回路の動作を説明するための波形図である。
クロック電圧PH1がHレベルになると、キャパシタC1を通じてNchトランジスタT21のゲート電圧が高くなり、NchトランジスタT11のゲート電圧(ノードk1の電位)が高くなる。その後、クロック電圧PH1がLレベルとなった後、クロック電圧PH4がHレベルとなると、キャパシタCm1を通じてNchトランジスタT11のゲート電圧(ノードk1の電位)がさらに高くなる。NchトランジスタT11のゲート電圧が入力端INの電位より閾値Vth11以上高くなると、NchトランジスタT11は三極間動作になり、入力端T11に入力された電源電圧Vccは、閾値Vth11分の電圧ドロップすることなく、NchトランジスタT11を通ってノードn1へ転送される。
その後、クロック電圧PH2がHレベルのときに、クロック電圧PH1がHレベルとなると、ノードn1の電位がそれに応じて高くなり、キャパシタC2を通じてNchトランジスタT22のゲート電圧が高くなっているのでNchトランジスタT12のゲート電圧(ノードk2の電位)も高くなる。
その後、クロック電圧PH2がLレベルとなって、さらに、クロック電圧PH3がHレベルとなると、キャパシタCm2を通じてNchトランジスタT12のゲート電圧(ノードk2の電位)がさらに高くなる。NchトランジスタT12のゲート電圧がノードn1の電位より閾値Vth12以上高くなると、NchトランジスタT12は三極間動作になり、ノードn1の電位は、閾値Vth12分の電圧ドロップすることなく、NchトランジスタT12を通ってノードn2へ転送される。
その後、クロック電圧PH3がLレベルとなると、クロック電圧PH3による電位の持ち上げがなくなるので、NchトランジスタT12のゲート電圧(ノードk2の電位)が下がる。
その後、クロック電圧PH2がHレベルとなり、さらに、クロック電圧PH1がLレベルとなると、ノードn1の電位がそれに応じて下がり、キャパシタC2を通じてNchトランジスタT22のゲート電圧が高くなっているのでNchトランジスタT12のゲート電圧(ノードk2の電位)が下がる。
ノードn1の電位がノードn2へ転送された後、クロック電圧PH1がHレベルのときに、クロック電圧PH2がHレベルとなると、ノードn2の電位がそれに応じて高くなり、キャパシタC3を通じてNchトランジスタT23のゲート電圧が高くなっているのでNchトランジスタT13のゲート電圧(ノードk3の電位)が高くなる。
その後、クロック電圧PH1がLレベルとなって、さらに、クロック電圧PH4がHレベルとなると、キャパシタCm3を通じてNchトランジスタT13のゲート電圧(ノードk3の電位)がさらに高くなる。NchトランジスタT13のゲート電圧がノードn2の電位より閾値Vth13以上高くなると、NchトランジスタT13は三極間動作になり、ノードn2の電位は、閾値Vth13分の電圧ドロップすることなく、NchトランジスタT13を通ってノードn3へ転送される。
その後、クロック電圧PH4がLレベルとなると、クロック電圧PH4による電位の持ち上げがなくなるので、NchトランジスタT13のゲート電圧(ノードk3の電位)が下がる。
その後、クロック電圧PH1がHレベルとなり、さらに、クロック電圧PH2がLレベルとなると、ノードn2の電位がそれに応じて下がり、キャパシタC3を通じてNchトランジスタT23のゲート電圧が高くなっているのでNchトランジスタT13のゲート電圧(ノードk3の電位)が下がる。
各段で上述したような転送動作が行われて、電源電圧Vccが、昇圧されながら、ノードnnへ転送される。そして、最終段のNchトランジスタT1(n+1)はダイオード接続されているので、クロック電圧PH2がHレベルのときに、ノードnnから閾値Vth1(n+1)分低い電位が出力端OUTへ転送される。
図15の従来のチャージポンプ回路において、出力電圧Voutは、
Vout=Vcc+(Vcc×α1−Vth11)+(Vcc×α2−Vth12)+・・・+(Vcc×αn−Vth1n)−Vth1(n+1)
となる。
但し、αi(i=1〜n)は主ポンプ用キャパシタ(キャパシタC1〜Cn)でポンプするときの効率であり、ポンプ効率αiは、
αi=Ci/(Ci+Cmi)
である。
なお、Nchトランジスタのバックゲート依存性は、バックゲート電圧VBが高いほど閾値Vthが高くなり、閾値Vthの値は(ルートVB)に比例する。例えば、バックゲート電圧VBが0V(VB=0)のときの閾値Vthの値を0.7V(Vth=0.7)とすると、バックゲート電圧VBが11V(VB=11)のときの閾値Vthの値はほぼ1.5V(Vth=1.5)となる。
ここで、従来のチャージポンプ回路は、上述したように、NchトランジスタT11〜1nの閾値Vth11〜Vth1n分の電圧ドロップがないので、出力電圧Voutは、
Vout=Vcc+Vcc×α1+Vcc×α2+・・・+Vcc×αn−Vth1(n+1)
となる。
特開2002−208290号公報 特開2003−234408号公報
既に述べたように、電源電圧Vccの低電圧化の要求があり、電源電圧Vccが低電圧化されると、クロック電圧PH3,PH4の波高値(振幅)も低下するので、補助ポンプ用キャパシタの容量(キャパシタCm1〜Cmnの容量)を大きくする必要が出てきた。
ところが、補助ポンプ用キャパシタの容量が大きくなると、主ポンプ用キャパシタ(キャパシタC1〜Cn)でポンプするときのポンプ効率αが下がるので、チャージポンプ回路の面積が大きくなってしまうという問題がある。
この問題を解決する一つの手段として、補助ポンプ用キャパシタに供給するパルス電圧の波高値(振幅)を昇圧回路を利用して大きくし、これによって、主ポンプ用キャパシタの容量に対する補助ポンプ用キャパシタの容量の比を小さくすることを可能にし、ポンプ効率を上げる方法が考えられる。
そこで、本発明は、素子数の少ない簡単な構成の昇圧回路を提供することを目的とする。
請求項1に記載の昇圧回路は、出力端と、ソースが電源電圧に接続された充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給されるキャパシタと、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記キャパシタの一端に接続され、出力部が前記出力端に接続された第1のインバータ回路と、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記キャパシタの一端に接続され、出力部が前記充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第2のインバータ回路と、を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の昇圧回路は、出力端と、ソースが電源電圧に接続された充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給されるキャパシタと、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記キャパシタの一端に接続され、出力部が前記出力端に接続されるとともに前記充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続されたインバータ回路と、を備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の昇圧回路は、出力端と第1の昇圧回路部と第2の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、前記第1の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第1の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給される第1のキャパシタと、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記第1のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第1のインバータ回路と、を有し、前記第2の昇圧回路部は、ソースが前記第1の昇圧回路部の前記第1のインバータ回路の出力部に接続された第2の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第2の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端に前記パルス信号の反転信号が供給される第2のキャパシタと、入力部に前記第1の昇圧回路部の前記第1のインバータ回路の出力部に接続され、電源端子が前記第2のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記出力端に接続されるとともに前記第2の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第2のインバータ回路と、を有することを特徴とする。
請求項4に記載の昇圧回路は、出力端と、第1〜第(n−1)の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、前記第i(i=1〜n−1)の昇圧回路部は、第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜n−1)のキャパシタと、電源端子が前記第i(i=1〜n−1)のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜n−1)のインバータ回路と、を有し、前記第1、3、・・のキャパシタの他端にはHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給され、前記第2、4、・・のキャパシタの他端には前記パルス信号の反転信号が供給され、前記第1のインバータ回路の入力部には前記パルス信号の反転信号が供給され、前記第2、3、4、・・のインバータ回路の入力部には前記第1、2、3、・・の昇圧回路部の第1、2、3、・・のインバータ回路の出力が接続され、前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのソースには電源電圧が接続され、前記第2、3、・・・の充電用P型電界効果トランジスタのソースには前記第1、2、・・・のインバータ回路の出力部が接続され、前記(n−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されていることを特徴とする。
請求項5に記載の昇圧回路は、出力端と第1の昇圧回路部と第2の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、前記第1の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第1の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給される第1のキャパシタと、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記第1のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第1のインバータ回路と、を有し、前記第2の昇圧回路部は、ソースが前記第1の昇圧回路部の前記第1のキャパシタの一端に接続された第2の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第2の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端に前記パルス信号の反転信号が供給される第2のキャパシタと、入力部に前記第1の昇圧回路部の前記第1のインバータ回路の出力部に接続され、電源端子が前記第2のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記出力端に接続されるとともに前記第2の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第2のインバータ回路と、を有することを特徴とする。
請求項6に記載の昇圧回路は、出力端と、第1〜第(n−1)の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、前記第i(i=1〜n−1)の昇圧回路部は、第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜n−1)のキャパシタと、電源端子が前記第i(i=1〜n−1)のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜n−1)のインバータ回路と、を有し、前記第1、3、・・のキャパシタの他端にはHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給され、前記第2、4、・・のキャパシタの他端には前記パルス信号の反転信号が供給され、前記第1のインバータ回路の入力部には前記パルス信号の反転信号が供給され、前記第2、3、4、・・のインバータ回路の入力部には前記第1、2、3、・・の昇圧回路部の第1、2、3、・・のインバータ回路の出力が接続され、前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのソースには電源電圧が接続され、前記第2、3、・・・の充電用P型電界効果トランジスタのソースには前記第1、2、・・・のキャパシタの一端が接続され、前記(n−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されていることを特徴とする。
請求項7に記載の昇圧回路は、出力端と、第1の昇圧回路部と、第2の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、前記第1の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第1の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給される第1のキャパシタと、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記第1のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第1のインバータ回路と、を有し、前記第2の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第2の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第2の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端が前記第1のインバータ回路の出力部に接続された第2のキャパシタと、入力部に前記パルス信号の反転信号が入力され、電源端子が前記第2のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記出力端に接続されるとともに前記第2の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第2のインバータ回路と、を有することを特徴とする。
請求項8に記載の昇圧回路は、出力端と、第1〜第(n−1)の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、前記第i(i=1〜n−1)の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜n−1)のキャパシタと、電源端子が前記第i(i=1〜n−1)のキャパシタの一端に接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号の反転信号が入力され、出力部が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜n−1)のインバータ回路と、を有し、前記第1のキャパシタの他端には前記パルス信号が供給され、前記第2、3、・・・、(n−1)のキャパシタの他端は前記第1、2、・・、(n−2)のインバータ回路の出力部が接続され、前記第(n−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されていることを特徴とする。
請求項9に記載の昇圧回路は、各前記インバータ回路は、前記電源端子と、該電源端子にソースが接続されたP型電界効果トランジスタと、ドレインが該P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、ソースが接地されたN型電界効果トランジスタと、前記P型電界効果トランジスタのゲートと前記N型電界効果トランジスタのゲートとの接続点である前記入力部と、前記P型電界効果トランジスタのドレインと前記N型電界効果トランジスタのドレインとの接続点である前記出力部と、を有することを特徴とする。
請求項10に記載の昇圧回路は、出力端と、ソースが電源電圧に接続され、基盤がドレインに接続された充電用P型電界効果トランジスタと、一端が前記充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給されるキャパシタと、ソースが前記キャパシタの一端に接続され、ゲートに前記パルス信号の反転信号が入力され、ドレインが前記出力端に接続され、基盤が自身のソースに接続されたインバータ用P型電界効果トランジスタと、ソースが接地され、ゲートに前記パルス信号の反転信号が入力され、ドレインが前記出力端に接続されたインバータ用N型電界効果トランジスタと、を備え、前記インバータ用P型電界効果トランジスタのドレインと前記インバータ用N型電界効果トランジスタのドレインとの接続点が前記充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続されていることを特徴とする。
請求項11に記載の昇圧回路は、キャパシタを有する少なくとも2つ以上の昇圧回路部を有する昇圧回路であって、各昇圧回路部のキャパシタは、一端に他端にLレベルの信号が供給されているときに充電用の電圧が印加されて充電され、他端にHレベルの信号が供給されているとき当該Hレベルの信号により一端の電圧を高くして次段の昇圧回路部の充電用の電圧として使用することを特徴とする。
請求項12に記載の昇圧回路は、キャパシタを有する少なくとも2つ以上の昇圧回路部を有する昇圧回路であって、各昇圧回路部のキャパシタは、一端に他端にLレベルの信号が供給されているときに充電用の電圧が印加されて充電され、他端にHレベルの信号が供給されているとき当該Hレベルの信号により一端の電圧を高くして次段の昇圧回路部のキャパシタの他端に供給してHレベルの信号として使用することを特徴とする。
請求項1から請求項8、10から12によれば、少ない素子数の簡単な回路構成で昇圧回路を実現することができ、素子数が少ないため昇圧回路が必要とする面積を小さくすることができる。
請求項9によれば、昇圧回路に利用するインバータ回路の1形態を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
<昇圧回路(1)>
以下、本発明の第1の実施の形態における2倍昇圧回路について図1を参照しつつ説明する。図1は本実施の形態における2倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用するクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとし、この反転信号CLKrが入力端INに入力される。
ソースに電源電圧Vccが入力される、充電用のP型電界効果トランジスタ(以下、Pchトランジスタという。)PTR13がある。PchトランジスタPTR13の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR13のドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR13のドレインに接続され、他端がインバータ回路INV13の出力端に接続されたキャパシタC11がある。このキャパシタC11の他端にはクロック信号CLK(クロック信号CLKの反転信号CLKrがインバータ回路INV13で反転されて得られるクロック信号CLK)が供給される。
インバータ回路INV11があり、インバータ回路INV11には、PchトランジスタPTR11とNchトランジスタNTR11とが含まれている。
PchトランジスタPTR11の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR11のソースに接続される。
PchトランジスタPTR11のゲートとNchトランジスタNTR11のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV11の入力部)にクロック信号CLKの反転信号CLKrが入力される。
PchトランジスタPTR11のドレインとNchトランジスタNTR11のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV11の出力部)が2倍昇圧回路の出力端OUTに接続されている。
PchトランジスタPTR11のソース、つまり、インバータ回路INV11の電源端子はキャパシタC11の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR11のソースは接地されている。
インバータ回路INV12があり、インバータ回路INV12には、PchトランジスタPTR12とNchトランジスタNTR12とが含まれている。
PchトランジスタPTR12の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR12のソースに接続される。
PchトランジスタPTR12のゲートとNchトランジスタNTR12のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV12の入力部)にクロック信号CLKの反転信号CLKrが入力される。
PchトランジスタPTR12のドレインとNchトランジスタNTR12のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV12の出力部)はPchトランジスタPTR13のゲートに接続されている。
PchトランジスタPTR12のソース、つまり、インバータ回路INV12の電源端子はキャパシタC11の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR12のソースは接地されている。
次に、図1を参照しつつ回路構成を説明した本実施の形態における2倍昇圧回路の動作について図2を参照しつつ説明する。図2は図1の昇圧回路の動作を説明するための波形図である。
クロック信号CLKがLレベルのとき、つまりその反転信号CLKrがHレベルのとき、NchトランジスタNTR11のゲートおよびPchトランジスタPTR11のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR11側がONし、出力端OUTへ接地レベル、つまりLレベルが出力される。
このとき、NchトランジスタNTR12のゲートおよびPchトランジスタPTR12のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR12側がONし、PchトランジスタPTR13のゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力され、PchトランジスタPTR11がONし、PchトランジスタPTR13を通して、電源電圧Vccでキャパシタ11が充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる(図2参照)。
その後、クロック信号CLKがHレベル、つまりその反転信号CLKrがLレベルとなると、NchトランジスタNTR12のゲートおよびPchトランジスタPTR12のゲートにLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR12側がONし、PchトランジスタPTR13のゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR13がOFFする。
また、反転信号CLKrがLレベルのとき、NchトランジスタNTR11のゲートおよびPchトランジスタPTR11のゲートにLレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR11がOFFし、PchトランジスタPTR11がONする。
このとき、インバータ回路INV13の出力がLレベルからHレベルになっているので、キャパシタC11にVccレベルの電圧が供給されて、ノードNV2の電位はほぼ2×Vccとなっており、このほぼ2×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR11を通って出力端OUTへ出力される(図2参照)。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)を2倍に昇圧し、波高値(振幅)が2×Vccのクロック信号を出力する2倍昇圧回路を実現することができる。そして、2倍昇圧回路の素子数が少ないため2倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。
<昇圧回路(2)>
以下、本発明の第2の実施の形態における2倍昇圧回路について図3を参照しつつ説明する。図3は本実施の形態における2倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用するクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとし、クロック信号CLKが入力端IN21に、クロック信号CLKの反転信号CLKrが入力端IN22に入力される。
ソースに電源電圧Vccが入力される、充電用のPchトランジスタPTR22がある。PchトランジスタPTR22の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR22のドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR22のドレインに接続され、他端が入力端IN21に接続されたキャパシタC21がある。
インバータ回路INV21があり、インバータ回路INV21には、PchトランジスタPTR21とNchトランジスタNTR21とが含まれている。
PchトランジスタPTR21の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR21のソースに接続される。
PchトランジスタPTR21のゲートとNchトランジスタNTR21のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV21の入力部)に入力端IN22が接続される。
PchトランジスタPTR21のドレインとNchトランジスタNTR21のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV21の出力部)に2倍昇圧回路の出力端OUTが接続されているとともに、接続点はPchトランジスタPTR22のゲートにも接続されている。
PchトランジスタPTR21のソース、つまり、インバータ回路INV21の電源端子はキャパシタC21の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR21のソースは接地されている。
ここで、図3を参照しつつ回路構成を説明した本実施の形態における2倍昇圧回路の動作について説明する。
クロック信号CLKがLレベルのとき、つまりその反転信号CLKrはHレベルのとき、NchトランジスタNTR21のゲートおよびPchトランジスタPTR21のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR21側がONし、出力端OUTへ接地レベル、つまりLレベルが出力される。このとき、Pchトランジスタ22のゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力され、PchトランジスタPTR22がONし、PchトランジスタPTR22を通して、電源電圧VccでキャパシタC21が充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。
その後、クロック信号CLKがHレベル、つまりその反転信号CLKrがLレベルとなると、NchトランジスタNTR21のゲートおよびPchトランジスタPTR21のゲートにLレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR21がOFFし、PchトランジスタPTR21がONし、出力VoutがほぼVccレベルに充電されるため、PchトランジスタPTR22のゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR22がOFFする。
このとき、キャパシタC21にVccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV2の電位はほぼ2×Vccとなっており、このほぼ2×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR21を通って出力端OUTへ出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)を2倍に昇圧し、波高値(振幅)が2倍になったクロック信号を出力する2倍昇圧回路を実現することができる。そして、第2の実施の形態の2倍昇圧回路は第1の実施の形態の2倍昇圧回路より素子数がさらに少なくなっているため2倍昇圧回路に必要な面積がより小さくなるという利点がある。
<昇圧回路(3)>
以下、本発明の第3の実施の形態における3倍昇圧回路について図4を参照しつつ説明する。図4は本実施の形態における3倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用するクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとし、クロック信号CLKが入力端IN31に、クロック信号CLKの反転信号CLKrが入力端IN32,33に入力される。
ソースに電源電圧Vccが入力される、充電用のPchトランジスタPTR32がある。PchトランジスタPTR32の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR32のドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR32のドレインに接続され、他端が入力端IN31に接続されたキャパシタC31がある。
インバータ回路INV31があり、インバータ回路INV31には、PchトランジスタPTR31とNchトランジスタNTR31とが含まれている。
PchトランジスタPTR31の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR31のソースに接続される。
PchトランジスタPTR31のゲートとNchトランジスタNTR31のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV31の入力部)に入力端IN32が接続される。
PchトランジスタPTR31のドレインとNchトランジスタNTR31のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV31の出力部)にPchトランジスタPTR34のソースが接続されているとともに、接続点はPchトランジスタPTR32のゲートにも接続されている。
PchトランジスタPTR31のソース、つまり、インバータ回路INV31の電源端子はキャパシタC31の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR31のソースは接地されている。
PchトランジスタPTR32、キャパシタC31、インバータ回路INV31で、入力されるクロック信号CLKを2×Vccの波高値(振幅)のクロック信号に昇圧する昇圧回路が構成されており、1段目の昇圧回路部と呼ぶ。
ソースが1段目の昇圧回路部のインバータ回路INV31の出力部に接続された、充電用のPchトランジスタPTR34がある。PchトランジスタPTR34の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR34のソースに接続される。一端がPchトランジスタPTR34のドレインに接続され、他端が入力端IN33に接続されたキャパシタC32がある。
インバータ回路INV33があり、インバータ回路INV33には、PchトランジスタPTR33とNchトランジスタNTR33とが含まれている。
PchトランジスタPTR33の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR33のソースに接続される。
PchトランジスタPTR33のゲートとNchトランジスタNTR33のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV33の入力部)に1段目の昇圧回路部のインバータ回路INV31の出力部が接続される。
PchトランジスタPTR33のドレインとNchトランジスタNTR33のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV33の出力部)に3倍昇圧回路の出力端OUTが接続されているとともに、接続点はPchトランジスタPTR34のゲートにも接続されている。
PchトランジスタPTR33のソース、つまり、インバータ回路INV33の電源端子はキャパシタC32の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR33のソースは接地されている。
PchトランジスタPTR34、キャパシタC32、インバータ回路INV33で、1段目の昇圧回路部で得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック信号を3×Vccの波高値(振幅)のクロック信号に昇圧する昇圧回路部が構成されており、2段目の昇圧回路部と呼ぶ。
次に、図4を参照しつつ回路構成を説明した本実施の形態における3倍昇圧回路の動作について図5を参照しつつ説明する。図5は図4の昇圧回路の動作を説明するための波形図である。
クロック信号CLKがLレベルのとき、つまりその反転信号CLKrがHレベルのとき、NchトランジスタNTR31のゲートおよびPchトランジスタPTR31のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR31側がONして、インバータ回路INV31の出力は接地レベル、つまりLレベルとなり、接地レベルの信号がPchトランジスタPTR34のソースおよびインバータ回路INV33の入力部へ出力される。このとき、PchトランジスタPTR32のゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR32がONして、PchトランジスタPTR32を通して、電源電圧VccでキャパシタC31が充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる(図5参照)。
その後、クロック信号CLKがHレベル、つまりその反転信号CLKrがLレベルとなると、NchトランジスタNTR31のゲートおよびPchトランジスタPTR31のゲートにLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR31側がONして、PchトランジスタPTR32のゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR32がOFFする。
このとき、キャパシタC31にVccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV2の電位はほぼ2×Vccとなっており、このほぼ2×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR31を通って次段の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部)のPchトランジスタPTR34のソースおよびインバータ回路INV33の入力部へ出力される(図5参照)。
つまり、1段目の昇圧回路部は、2段目の昇圧回路部のNchトランジスタPTR34のソースへ、クロック信号CLKがLレベルのときに接地レベルの信号を出力し、クロック信号CLKがHレベルのときに2×Vccレベルの信号を出力する。
クロック信号CLKがHレベルのとき、即ちインバータ回路INV31の出力部がHレベルのとき、NchトランジスタNTR33のゲートおよびPchトランジスタPTR33のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR33側がONして、接地レベル、つまりLレベルが3倍昇圧回路の出力端OUTへ出力される。このとき、PchトランジスタPTR34のゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR34がONして、PchトランジスタPTR34を通して、1段目の昇圧回路部から入力されている2×Vccでキャパシタ32が充電され、2×Vcc分の電荷量が蓄えられる(図5参照)。
その後、クロック信号CLKがLレベルとなると、インバータ回路INV31の出力がLレベルになり、NchトランジスタNTR33のゲートおよびPchトランジスタPTR33のゲートにLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR33側がONして、PchトランジスタPTR34のゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR34がOFFする。
このとき、キャパシタC32にVccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV3の電位はほぼ3×Vccとなっており、このほぼ3×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR33を通って出力端OUTへ出力される(図5参照)。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)を3倍に昇圧し、波高値(振幅)が3倍になったクロック信号を出力する3倍昇圧回路を実現することができる。そして、3倍昇圧回路の素子数が少ないため3倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。
<昇圧回路(4)>
以下、本発明の第4の実施の形態におけるn倍昇圧回路について図6を参照しつつ説明する。図6は本実施の形態におけるn倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用されるクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとする。
図6のn倍昇圧回路は、図4の第3の実施の形態における3倍昇圧回路を応用したものであり、図4の1段目の昇圧回路部、2段目の昇圧回路部、1段目の昇圧回路部、・・・と接続することによって構成される。
図中の昇圧回路A1,A3,・・・,A(n−2)は図4の1段目の昇圧回路部(PchトランジスタPTR32,キャパシタC31,インバータ回路INV31よりなる回路部)により構成されている。ただし、昇圧回路A1のPchトランジスタPTR32のソースには電源電圧Vccが接続され、他の昇圧回路A3,・・・,A(n−2)のPchトランジスタPTR32のソースには1段前の昇圧回路A2,・・・,A(n−3)のインバータ回路INV33の出力部(PchトランジスタPTR33のドレインとNchトランジスタNTR33のドレインとの接続点)が接続されている。また、昇圧回路A1のインバータ回路INV31の入力部にはクロック信号CLKの反転信号CLKrが入力され、他の昇圧回路A3,・・・A(n−2)のインバータ回路INV31の入力部には1段前の昇圧回路A2,・・・A(n−3)のインバータ回路INV33の出力部が接続されている。なお、図4の場合と同様、キャパシタC31側にクロック信号CLKが入力される。
図中の昇圧回路A2,A4,・・・,A(n−1)は図4の2段目の昇圧回路部(PchトランジスタPTR34,キャパシタC32,インバータ回路INV33よりなる回路部)により構成されている。ただし、昇圧回路A2,A4,・・・,A(n−1)のPchトランジスタPTR34のソースおよびインバータ回路INV33の入力部には1段前の昇圧回路A1,A3,・・・,A(n−3)のインバータ回路INV31の出力部(PchトランジスタPTR31のドレインとNchトランジスタNTR31のドレインとの接続点)が接続されている。昇圧回路A(n−1)のインバータ回路INV33の出力部から出力されるクロック信号がn倍昇圧回路の出力となる。なお、図4の場合と同様、キャパシタC32側にクロック信号CLKの反転信号CLKrが入力される。
この構成では、昇圧回路A1から波高値(振幅)が2×Vccのクロック信号が昇圧回路A2のPchトランジスタPTR34へ出力され、昇圧回路A2から波高値(振幅)が3×Vccのクロック信号が昇圧回路A3のPchトランジスタPTR32へ出力される。昇圧回路A3から波高値(振幅)が4×Vccのクロック信号が昇圧回路A4のPchトランジスタPTR34へ出力される。順次行われることによって、昇圧回路A(n−1)から波高値(振幅)がn×Vccのクロック信号が出力され、n倍昇圧回路から波高値(振幅)がn×Vccのクロック信号が出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)をn倍に昇圧し、波高値(振幅)がn倍になったクロック信号を出力するn倍昇圧回路を実現することができる。そして、n昇圧回路の素子数が少ないためn倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。
<昇圧回路(5)>
以下、本発明の第5の実施の形態における3倍昇圧回路について図7を参照しつつ説明する。図7は本実施の形態における3倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用するクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとし、クロック信号CLKが入力端IN31aに、クロック信号CLKの反転信号CLKrが入力端IN32a,33aに入力される。
ソースに電源電圧Vccが入力される、充電用のPchトランジスタPTR32aがある。PchトランジスタPTR32aの基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR32aのドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR32aのドレインに接続され、他端が入力端IN31aに接続されたキャパシタC31aがある。
インバータ回路INV31aがあり、インバータ回路INV31aには、PchトランジスタPTR31aとNchトランジスタNTR31aとが含まれている。
PchトランジスタPTR31aの基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR31aのソースに接続される。
PchトランジスタPTR31aのゲートとNchトランジスタNTR31aのゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV31aの入力部)に入力端IN32aが接続される。
PchトランジスタPTR31aのドレインとNchトランジスタNTR31aのドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV31aの出力部)はPchトランジスタPTR32aのゲートに接続されている。
PchトランジスタPTR31aのソース、つまり、インバータ回路INV31aの電源端子はキャパシタC31aの一端に接続されている。
NchトランジスタNTR31aのソースは接地されている。
PchトランジスタPTR32a、キャパシタC31a、インバータ回路INV31aで、入力されるクロック信号CLKを2×Vccの波高値(振幅)のクロック信号に昇圧する昇圧回路が構成されており、1段目の昇圧回路部と呼ぶ。
ソースが1段目の昇圧回路部の充電用のPchトランジスタPTR32aのドレイン(キャパシタC31aの一端)に接続された、充電用のPchトランジスタPTR34aがある。PchトランジスタPTR34aの基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR34aのドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR34aのドレインに接続され、他端が入力端IN33aに接続されたキャパシタC32aがある。
インバータ回路INV33aがあり、インバータ回路INV33aには、PchトランジスタPTR33aとNchトランジスタNTR33aとが含まれている。
PchトランジスタPTR33aの基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR33aのソースに接続される。
PchトランジスタPTR33aのゲートとNchトランジスタNTR33aのゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV33aの入力部)には1段目の昇圧回路部のインバータ回路INV31aの出力部が接続される。
PchトランジスタPTR33aのドレインとNchトランジスタNTR33aのドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV33aの出力部)に3倍昇圧回路の出力端OUTが接続されているとともに、接続点はPchトランジスタPTR34aのゲートにも接続されている。
PchトランジスタPTR33aのソース、つまり、インバータ回路INV33aの電源端子はキャパシタC32aの一端に接続されている。
NchトランジスタNTR33aのソースは接地されている。
PchトランジスタPTR34a、キャパシタC32a、インバータ回路INV33aで、1段目の昇圧回路部で得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック信号を3×Vccの波高値(振幅)のクロック信号に昇圧する昇圧回路部が構成されており、2段目の昇圧回路部と呼ぶ。
ここで、図7を参照しつつ回路構成を説明した本実施の形態における3倍昇圧回路の動作について説明する。
クロック信号CLKがLレベルのとき、つまりその反転信号CLKrがHレベルのとき、NchトランジスタNTR31aのゲートおよびPchトランジスタPTR31aのゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR31a側がONして、インバータ回路INV31aの出力は接地レベル、つまりLレベルとなり、接地レベルの信号がインバータ回路INV33aの入力部へ出力される。このとき、Pchトランジスタ32aのゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR32aがONし、PchトランジスタPTR32aを通して、電源電圧Vccでキャパシタ31aが充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。
その後、クロック信号CLKがHレベル、つまりその反転信号CLKrがLレベルとなると、NchトランジスタNTR31aのゲートおよびPchトランジスタPTR31aのゲートにLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR31a側がONし、PchトランジスタPTR32aのゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR32aがOFFする。
このとき、キャパシタC31aにVccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV2の電位はほぼ2×Vccとなっており、このほぼ2×Vccレベルの信号が次段の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部)のPchトランジスタPTR34aのソースへ出力される。
つまり、1段目の昇圧回路部は、2段目の昇圧回路部のPchトランジスタPTR34aのソースへ、クロック信号CLKがLレベルのときにVccレベルの信号を出力し、クロック信号CLKがHレベルのときに2×Vccレベルの信号を出力する。また、インバータ回路INV33aへ、クロック信号CLKがLレベルのときLレベルの信号を出力し、クロック信号CLKがHレベルのとき、2×Vccレベルの信号を出力する。
クロック信号CLKがHレベルのとき、NchトランジスタNTR33aのゲートおよびPchトランジスタPTR33aのゲートには1段目の昇圧回路部のインバータ回路INV31aの出力である2×Vccレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR33a側がONし、且つPchトランジスタPTR33aは完全にOFFするため、接地レベル、つまりLレベルが3倍昇圧回路の出力端OUTへ出力される。このとき、Pchトランジスタ34aのゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR34aがオンして、PchトランジスタPTR34aを通して、1段目の昇圧回路部から入力されている2×Vccでキャパシタ32aが充電され、2×Vcc分の電荷量が蓄えられる。
その後、クロック信号CLKがLレベルとなると、NchトランジスタNTR33aのゲートおよびPchトランジスタPTR33aのゲートにインバータ回路INV31aの出力であるLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR33a側がONして、PchトランジスタPTR34aのゲートに2×Vccレベルが入力され、PchトランジスタPTR34aがOFFする。
このとき、キャパシタC32aにVccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV3の電位はほぼ3×Vccとなっており、このほぼ3×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR33aを通って出力端OUTへ出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)を3倍に昇圧し、波高値(振幅)が3倍になったクロック信号を出力する3倍昇圧回路を実現することができる。そして、3倍昇圧回路の素子数が少ないため3倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。
<昇圧回路(6)>
以下、本発明の第6の実施の形態におけるn倍昇圧回路について図8を参照しつつ説明する。図8は本実施の形態におけるn倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用されるクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとする。
図8のn倍昇圧回路は、図7の第5の実施の形態における3倍昇圧回路を応用したものであり、図7の1段目の昇圧回路部、2段目の昇圧回路部、1段目の昇圧回路部、・・・と接続することによって構成される。
図中の昇圧回路A1a,A3a,・・・,A(n−2)aは図7の1段目の昇圧回路部(PchトランジスタPTR32a,キャパシタC31a,インバータ回路INV31aよりなる回路部)により構成されている。ただし、昇圧回路A1aのPchトランジスタPTR32aのソースには電源電圧Vccが接続され、他の昇圧回路A3a,・・・,A(n−2)aのPchトランジスタPTR32aのソースには1段前の昇圧回路A2a,・・・,A(n−3)aのPchトンランジスタPTR34aのドレイン(キャパシタC32aの一端)が接続され、且つ、インバータ回路INV31aの入力部には、同じく1段前の昇圧回路A2a,・・・A(n−3)aのインバータ回路INV33aの出力部(PchトランジスタPTR33aのドレインとNchトランジスタNTR33aのドレインとの接続点)が接続されている。なお、図7の場合と同様、キャパシタC31a側にクロック信号CLKが入力される。
図中の昇圧回路A2a,A4a,・・・,A(n−1)aは図7の2段目の昇圧回路部(PchトランジスタPTR34a,キャパシタC32a,インバータ回路INV33aよりなる回路部)により構成されている。ただし、昇圧回路A2a,A4a,・・・,A(n−1)aのPchトランジスタPTR34aのソースには1段前の昇圧回路A1a,A3a,・・・,A(n−2)aのPchトランジスタPTR32aのドレイン(キャパシタC31aの一端)が接続され、且つ、インバータ回路INV33aの入力部には、同じく1段前の昇圧回路A2a,・・・A(n−2)aのインバータ回路INV31aの出力部(PchトランジスタPTR31aのドレインとNchトランジスタNTR31aのドレインとの接続点)が接続されている。昇圧回路A(n−1)aのインバータ回路INV33aの出力部から出力されるクロック信号がn倍昇圧回路の出力となる。なお、図7の場合と同様、キャパシタC32a側にクロック信号CLKの反転信号CLKrが入力される。
この構成では、昇圧回路A1aから波高値(振幅)が2×Vccのクロック信号が昇圧回路A2aのPchトランジスタPTR34aへ出力され、昇圧回路A2aから波高値(振幅)が3×Vccのクロック信号が昇圧回路A3aのPchトランジスタPTR32aへ出力される。昇圧回路A3から波高値(振幅)が4×Vccのクロック信号が昇圧回路A4aのPchトランジスタPTR34へ出力される。順次行われることによって、昇圧回路A(n−1)から波高値(振幅)がn×Vccのクロック信号が出力され、n倍昇圧回路から波高値(振幅)がn×Vccのクロック信号が出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)をn倍に昇圧し、波高値(振幅)がn倍になったクロック信号を出力するn倍昇圧回路を実現することができる。そして、n昇圧回路の素子数が少ないためn倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。
<昇圧回路(7)>
以下、本発明の第7の実施の形態における3倍昇圧回路について図9を参照しつつ説明する。図9は本実施の形態における3倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用するクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとし、クロック信号CLKが入力端IN51に、クロック信号CLKの反転信号CLKrが入力端IN52,IN53に入力される。
ソースに電源電圧Vccが入力される、充電用のPchトランジスタPTR52がある。PchトランジスタPTR52の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR52のドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR52のドレインに接続され、他端が入力端IN51に接続されたキャパシタC41がある。
インバータ回路INV51があり、インバータ回路INV51には、PchトランジスタPTR51とNchトランジスタNTR51とが含まれている。
PchトランジスタPTR51の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR51のソースに接続される。
PchトランジスタPTR51のゲートとNchトランジスタNTR51のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV51の入力部)に入力端IN52が接続される。
PchトランジスタPTR51のドレインとNchトランジスタNTR51のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV51の出力部)に次段のキャパシタC42が接続されているとともに、接続点はPchトランジスタPTR52のゲートにも接続されている。
PchトランジスタPTR51のソース、つまり、インバータ回路INV51の電源端子はキャパシタC41の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR51のソースは接地されている。
PchトランジスタPTR52、キャパシタC41、インバータ回路INV51で、入力されるクロック信号CLKを2×Vccの波高値(振幅)のクロック信号に昇圧する昇圧回路が構成されており、1段目の昇圧回路部と呼ぶ。
ソースに電源電圧Vccが入力される、充電用のPchトランジスタPTR54がある。PchトランジスタPTR54の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR54のドレインに接続される。一端がPchトランジスタPTR54のドレインに接続され、他端が1段目の昇圧回路のインバータ回路INV51の出力部(PchトランジスタPTR51のドレインとNchトランジスタNTR51のドレインの接続点)に接続されたキャパシタC42がある。
インバータ回路INV53があり、インバータ回路INV53には、PchトランジスタPTR53とNchトランジスタNTR53とが含まれている。
PchトランジスタPTR53の基盤(N−Well)はPchトランジスタPTR53のソースに接続される。
PchトランジスタPTR53のゲートとNchトランジスタNTR53のゲートとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV53の入力部)に入力端IN53が接続される。
PchトランジスタPTR53のドレインとNchトランジスタNTR53のドレインとが接続されており、その接続点(インバータ回路INV53の出力部)に3倍昇圧回路の出力端OUTが接続されているとともに、接続点はPchトランジスタPTR54のゲートにも接続されている。
PchトランジスタPTR53のソース、つまり、インバータ回路INV53の電源端子はキャパシタC42の一端に接続されている。
NchトランジスタNTR53のソースは接地されている。
PchトランジスタPTR54、キャパシタC42、インバータ回路INV53で、1段目の昇圧回路部で得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック信号を3×Vccの波高値(振幅)のクロック信号に昇圧する昇圧回路部が構成されており、2段目の昇圧回路部と呼ぶ。
ここで、図9を参照しつつ回路構成を説明した本実施の形態における3倍昇圧回路の動作について説明する。
クロック信号CLKがLレベルのとき、つまりその反転信号CLKrがHレベルのとき、NchトランジスタNTR51のゲートおよびPchトランジスタPTR51のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR51側がONし、インバータ回路INV51の出力は接地レベル、つまりLレベルとなり、接地レベルの信号がキャパシタC42へ出力される。このとき、PchトランジスタPTR52のゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR52がONし、PchトランジスタPTR52を通して、電源電圧Vccでキャパシタ41が充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。
同じ期間で、2段目の昇圧回路部でも、NchトランジスタNTR53のゲートおよびPchトランジスタPTR53のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR53側がONし、インバータ回路INV53の出力は接地レベル、つまりLレベルとなり、接地レベルの信号が出力端OUTへ出力される。このとき、PchトランジスタPTR54のゲートに接地レベル、つまりLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR54がONし、PchトランジスタPTR54を通して、電源電圧VccでキャパシタC42が充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。
その後、クロック信号CLKがHレベル、つまりその反転信号CLKrがLレベルとなると、NchトランジスタNTR51のゲートおよびPchトランジスタPTR51のゲートにLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR51側がONし、PchトランジスタPTR52のゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR52がOFFする。
このとき、キャパシタC51にVccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV2の電位はほぼ2×Vccとなっており、このほぼ2×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR51を通って次段の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部)のキャパシタC42の他端へ出力される。
同じ期間で、2段目の昇圧回路部でも、NchトランジスタNTR53のゲートおよびPchトランジスタPTR53のゲートにLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR53側がONし、PchトランジスタPTR54のゲートにHレベルが入力され、PchトランジスタPTR54がOFFする。
このとき、キャパシタC42にほぼ2×Vccレベルの電圧が供給されているため、ノードNV3の電位はほぼ3×Vccとなっており、このほぼ3×Vccレベルの信号がPchトランジスタPTR53を通って3倍昇圧回路の出力端OUTへ出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)を3倍に昇圧し、波高値(振幅)が3倍になったクロック信号を出力する3倍昇圧回路を実現することができる。そして、3昇圧回路の素子数が少ないため3倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。さらに、1クロックで波高値(振幅)が3倍のクロック信号に昇圧する構成のため、短時間で波高値(振幅)が3倍のクロック信号を得ることができるという利点もある。
<昇圧回路(8)>
以下、本発明の第8の実施の形態におけるn倍昇圧回路について図10を参照しつつ説明する。図10は本実施の形態におけるn倍昇圧回路の構成を示す回路図である。なお、使用されるクロック信号CLKの波高値(振幅)をVccとする。
図10のn倍昇圧回路は、図9の3倍昇圧回路を応用したものであり、図9の1段目の昇圧回路部、2段目の昇圧回路部、2段目の昇圧回路部、2段目の昇圧回路部、・・・と接続することによって構成される。
図中の昇圧回路B1は図9の1段目の昇圧回路部(PchトランジスタPTR52,キャパシタC41,インバータ回路INV51よりなる回路部)により構成されている。ただし、昇圧回路B1のPchトランジスタPTR52のソースには電源電圧Vccが接続されている。なお、図9の場合と同様、キャパシタC41側にクロック信号CLKが入力される。
図中の昇圧回路B2〜B(n−1)は図9の2段目の昇圧回路部(PchトランジスタPTR54,キャパシタC42,インバータ回路INV53よりなる回路部)により構成されている。ただし、昇圧回路B2〜B(n−1)のキャパシタC42の他端には1段前の昇圧回路B1〜B(n−2)のインバータ回路INV51、或いは、インバータ回路INV53の出力部(PchトランジスタPTR51のドレインとNchトランジスタNTR51のドレインとの接続点、或いは、PchトランジスタPTR53のドレインとNchトランジスタNTR53のドレインとの接続点)が接続されている。また、昇圧回路B(n−1)のインバータ回路INV53の出力部(PchトランジスタPTR53のドレインとNchトランジスタNTR53のドレインとの接続点)から出力されるクロック信号がn倍昇圧回路の出力となる。
昇圧回路B1から出力される信号の波高値(振幅)は2×Vccとなり、昇圧回路B2から出力される信号の波高値(振幅)は3×Vccとなり、他の昇圧回路B3〜B(n−1)でも昇圧されて、昇圧回路B(n−1)から出力される信号の波高値(振幅)はn×Vccとなる。
図9の3倍昇圧回路と同様の仕組みによって、クロック信号CLKは、1クロックで、n×Vccの信号に昇圧されて、n倍昇圧回路から波高値(振幅)がn×Vccのクロック信号が出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、素子数の少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの波高値(振幅)をn倍に昇圧し、波高値(振幅)がn倍になったクロック信号を出力するn倍昇圧回路を実現することができる。そして、n昇圧回路の素子数が少ないためn倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。さらに、1クロックで波高値(振幅)がn倍のクロック信号に昇圧する構成のため、短時間で波高値(振幅)がn倍のクロック信号を得ることができるという利点もある。
上述した図1,図3,図4,図7,図9の昇圧回路については、特に、図1のPchトランジスタPTR11,PTR12,PTR13、図3のPchトランジスタPTR21,PTR22、図4のPchトランジスタPTR31,PTR32,PTR33,PTR34、図7のPchトランジスタPTR31a,PTR32a,PTR33a,PTR34a、図9のPchトランジスタPTR51,PTR52,PTR53,PTR54の基盤電位(N−Well電位)の取り方が重要である。
通常のPchトランジスタでは、基盤電位は常にチップ内の最高電位にしておく必要がある。なぜなら、基盤電位(N−Well電位)が順方向になると、トランジスタとしての動作ができなくなるからである。
従って、注意が必要となるのは、充電用のPchトランジスタ(PchトランジスタPTR13、PTR22、PTR32、PTR34、PTR32a、PTR34a、PTR52、PTR54)の基盤電位(N−Well電位)は中間ノード(ノードNV2、NV3)に接続されており、反転信号CLKrがHレベルに立ち上がって、充電用のPchトランジスタを介してVccで中間ノードを充電するときに一瞬の間、充電用のPchトランジスタの基盤電位(N−Well電位)が順バイアスになる可能性があるので、中間ノードの立下り波形がなるべくゆるく下がるように設定すること、および、充電用のPchトランジスタのレイアウトは、他のPchトランジスタとWellを分離孤立させて、順方向のバイアス電位になってもラッチアップが起こしにくいように工夫することが好ましい。
以下、上述した本発明の各実施の形態の昇圧回路(2倍昇圧回路、3倍昇圧回路、n倍昇圧回路)を適用した4相クロック駆動のチャージポンプ回路について図面を参照しつつ説明する。
<チャージポンプ回路(1)>
以下、本発明の2倍昇圧回路を利用した4相クロック駆動のチャージポンプ回路について図11および図12を参照しつつ説明する。図11は4相クロック駆動のチャージポンプ回路の構成を示す回路図である。図12は図11のチャージポンプ回路の動作を説明するための波形図である。
ただし、図11のチャージポンプ回路において、図15の従来のチャージポンプ回路と同様の役割の素子については同様の符号を付している。また、図11の補助ポンプ用キャパシタの符号を、図15と異なる符号Cs1〜Csnを使用しているが、役割としては同じである。
また、図11のチャージポンプ回路の基本的な動作は、図15の従来の4相クロック駆動のチャージポンプ回路と同様であり、その説明が適用できるため、その詳細な説明は省略する。
図11のチャージポンプ回路には、図15のチャージポンプ回路には存在しない、クロック電圧PH4の波高値(振幅)を2倍にする2倍昇圧回路14が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH4を入力する入力端とキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)の他端との間に挿入されている。
これにより、図15のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH4がそのままキャパシタCmi(i:1〜nの奇数)に供給されるのに対して、図11のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH4を2倍昇圧回路14を通すことによって得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック電圧PH4aがキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)に供給されるようになっている。
したがって、図11のチャージポンプ回路は、図15のチャージポンプ回路より転送時のNchトランジスタT1i(i:1〜nの奇数)のゲート電圧の値が大きくなる。
また、図11のチャージポンプ回路には、図15のチャージポンプ回路には存在しない、クロック電圧PH3の波高値(振幅)を2倍にする2倍昇圧回路13が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH3を入力する入力端とキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)の他端との間に挿入されている。
これにより、図15のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH3がそのままキャパシタCmi(i:1〜nの偶数)に供給されるのに対して、図11のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH3を2倍昇圧回路13を通すことによって得られる波高値(振幅)が2×Vccの得られるクロック電圧PH3aがキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)に供給されるようになっている。
したがって、図11のチャージポンプ回路は、図15のチャージポンプ回路より転送時のNchトランジスタT1i(i:1〜nの偶数)のゲート電圧の値が大きくなる。
つまり、図12と図16に示すように、転送時のNchトランジスタni(i=1〜n)のゲート電圧の更なる持ち上げが、図15のチャージポンプ回路ではVccにより行われるのに対して、図11のチャージポンプ回路では2×Vccにより行われる。
図11のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、図15のチャージポンプ回路と同じく、NchトランジスタT11〜T1nでの閾値Vth1n分の電圧ドロップがないことから、
Vout=Vcc+Vcc×β1+Vcc×β2+・・・+Vcc×βn−Vth1(n+1)
となる。
但し、βi(i=1〜n)は主ポンプ用キャパシタ(キャパシタC1〜Cn)でポンプするときの効率であり、ポンプ効率βiは、
βi=Ci/(Ci+Csi)
である。
上述したように、2倍昇圧回路14でクロック電圧PH4を2倍に昇圧して得られるクロック電圧PH4aがキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)に供給され、2倍昇圧回路13でクロック電圧PH3を2倍に昇圧して得られるクロック電圧PH3aがキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)に供給される。このため、図11のキャパシタCs1〜Csnの容量を、図15のチャージポンプ回路のキャパシタCm1〜Cmnの容量に比べ小さくすることができる。
この結果、図15のチャージポンプ回路のポンプ効率αi(i=1〜n)より、図11のチャージポンプ回路のポンプ効率βi(i=1〜n)を高くすることができる。
したがって、図11のチャージポンプ回路では、図15のチャージポンプ回路と同じ出力電圧を得るために必要な段数を少なくすることができ、チャージポンプ回路全体の面積を小さくすることができる。
ここで、図11のチャージポンプ回路と図15のチャージポンプ回路とでほぼ同じ出力電圧Voutを得るために、図11のチャージポンプ回路の段数が図15のチャージポンプ回路の段数より少なくなる一例を示す。
図11のチャージポンプ回路において、電源電圧Vccを1.5V、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCmiの容量との比を10:2、NchトランジスタT1(n+1)にかかっているバックゲート電圧を11V、nを9とする。
ポンプ効率αi(i=1〜n)は0.83となり、NchトランジスタT1(n+1)の閾値Vth1(n+1)は1.5V(「背景技術」の欄参照)となる。
これらを図15のチャージポンプ回路において示した上記の式に代入すると、図15のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、11.2Vとなる。
図11のチャージポンプ回路では、2倍昇圧回路14,13でクロック電圧PH4,PH3を2倍に昇圧して得られるクロック電圧PH4a,PH3aが対応するキャパシタCs1〜Csnに供給されている。また、電荷量をQ、容量をC、極板間の電圧をVとすると、Q=C×Vの関係がある。これらより、図11では、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCsiの容量との比を10:1とすることができる。
そして、図11のチャージポンプ回路において、電源電圧Vccを1.5V、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCsiの容量との比を10:1、NchトランジスタT1(n+1)にかかっているバックゲート電圧を11V、nを8とする。
ポンプ効率βi(i=1〜n)は0.91となり、NchトランジスタT1(n+1)の閾値Vth1(n+1)は1.5V(「背景技術」の欄参照)となる。
これらを図11のチャージポンプ回路において示した上記の式に代入すると、図11のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、10.9Vとなる。
つまり、出力電圧Voutを11Vにするためには、図15のチャージポンプ回路では9段必要であるのに対して、図11のチャージポンプ回路では1段少ない8段でよくなる。
上述した本発明の2倍昇圧回路を利用することによって、図11のチャージポンプ回路では、転送時(例えばノードn1の電位をノードn2に転送する時)におけるNchトランジスタT11〜T1nのゲート電圧が図15のチャージポンプ回路におけるゲート電圧より高くなるので、転送に必要な時間を短くすることができる。
なお、図11のチャージポンプ回路は本発明の2倍昇圧回路13,14を図15のチャージポンプ回路に適用した形態であるが、本発明の3倍昇圧回路やn倍昇圧回路を図15のチャージポンプ回路に適用するような形態も考えられる。
<チャージポンプ回路(2)>
以下、本発明の2倍昇圧回路を利用した他の4相クロック駆動のチャージポンプ回路について図13を参照しつつ説明する。図13は4相クロック駆動のチャージポンプ回路の構成を示す回路図である。
ただし、図13のチャージポンプ回路において、図11、図15のチャージポンプ回路と同様の役割の素子については同様の符号を付している。
図13のチャージポンプ回路は、図11のチャージポンプ回路と同様に、2倍昇圧回路14が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH4を入力する入力端とキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)の他端との間に挿入され、2倍昇圧回路13が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH3を入力する入力端とキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)の他端との間に挿入されている。
また、2倍昇圧回路14は、クロック電圧PH4を入力する入力端と後述するキャパシタCpの他端との間に挿入されている。
図13のチャージポンプ回路は、図11のチャージポンプ回路に、その最終出力段のNchトランジスタT1(n+1)で閾値Vth1(n+1)分の電圧ドロップをなくすための構成を付加したものである。
つまり、ドレインがノードnnに接続され、ソースがNchトランジスタT1(n+1)のゲートに接続され、ゲートがNchトランジスタT1(n+1)のソースに接続されるように、補助転送用トランジスタとしてのNchトランジスタT2(n+1)を挿入する。
また、一端がNchトランジスタT1(n+1)のゲートに接続され、他端が2倍昇圧回路14に接続されるように、キャパシタCpを挿入する。ただし、NchトランジスタT1(n+1)、T2(n+1)、キャパシタCpで構成される補助ポンプは主ポンプ用のキャパシタCi(i=1〜n)に相当するものがないので、ポンプ効果が少ないことから、キャパシタCpとしてキャパシタCs1〜Csnの容量より大きい容量のキャパシタを使用することが好ましい。
図13のチャージポンプ回路の動作は、入力端INに入力された電源電圧Vccがノードnnに転送されるまでは、図11のチャージポンプ回路と同様であり、ここでは、ノードnnの電位が出力端OUTへ転送されるときの動作を説明する。
クロック電圧PH2がHレベルとなると、NchトランジスタT2(n+1)のゲートは出力端OUTに接続されているので、NchトランジスタT1(n+1)のゲート電圧(ノードk(n+1)の電位)は出力電圧Vout−閾値Vth2(n+1)に充電される。その後、クロック電圧PH4がHレベルとなると、キャパシタCpを通じてNchトランジスタT1(n+1)のゲート電圧(ノードk(n+1)の電位)がさらに高くなる。NchトランジスタT1(n+1)のゲート電圧がノードnnの電位より閾値Vth1(n+1)以上高くなると、NchトランジスタT1(n+1)は三極間動作になり、ノードnnの電位は、閾値Vth1(n+1)分の電圧ドロップすることなく、NchトランジスタT1(n+1)を通って出力端OUTへ転送される。
図13のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、図11のチャージポンプ回路でのNchトランジスタT1(n+1)での閾値Vth1(n+1)分の電圧ドロップがないことから、
Vout=Vcc+Vcc×β1+Vcc×β2+・・・+Vcc×βn
となる。
上述したように、最終出力段でのNchトランジスタT1(n+1)での閾値Vth1(n+1)分の電圧ドロップがなくなるため、図11のチャージポンプ回路と同じ出力電圧を得るために必要な段数を減らすことができ、チャージポンプ回路の面積を小さくすることができる。
ここで、図13のチャージポンプ回路と図11のチャージポンプ回路とでほぼ同じ出力電圧Voutを得るために、図13のチャージポンプ回路の段数が図11のチャージポンプ回路の段数より少なくなる一例を示す。
図11のチャージポンプ回路において、電源電圧Vccを1.5V、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCsiの容量との比を10:1、NchトランジスタT1(n+1)にかかっているバックゲート電圧を11V、nを8とする場合、上記の「チャージポンプ回路(1)」において示したように、出力電圧Voutは、10.9Vとなる。
図13のチャージポンプ回路において、電源電圧Vccを1.5V、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCsiの容量との比を10:1、nを7とする。この場合、ポンプ効率βi(i=1〜n)は0.91となる。
これらを図13のチャージポンプ回路において示した上記の式に代入すると、図13のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、11.1Vとなる。
つまり、出力電圧Voutを11Vにするためには、図11のチャージポンプ回路では8段必要であるのに対して、図13のチャージポンプ回路では1段少ない7段でよくなる。
上述したようにNchトランジスタのバックゲート依存性は、バックゲート電圧VBが高いほど閾値Vthが高くなり、閾値Vthの値は(ルートVB)に比例する。このため、電源電圧Vccの更なる低電圧化が進めば、図11のチャージポンプ回路では最終出力段のNchトランジスタT1(n+1)での転送ができなくなって動作不能になってしまう恐れがある。しかしながら、図13のチャージポンプ回路では、最終出力段の転送時におけるNchトランジスタT1(n+1)のゲート電圧が、キャパシタCpを通じて高くする構成となっているため、電源電圧Vccの低電圧化が更に進んでも、最終出力段のNchトランジスタT1(n+1)で転送に必要なゲート電圧を確保でき、チャージポンプ回路が動作不能になることを回避することができる。
<チャージポンプ回路(3)>
以下、本発明の2倍昇圧回路および3倍昇圧回路を利用した4相クロック駆動のチャージポンプ回路について図14を参照しつつ説明する。図14は4相クロック駆動のチャージポンプ回路の構成を示す回路図である。
ただし、図14のチャージポンプ回路において、図11、図13、図15のチャージポンプ回路と同様の役割の素子については同様の符号を付している。
なお、図14の4相クロック駆動のチャージポンプ回路の基本的な動作は、クロック電圧PH1〜PH4を昇圧する点を除けば、入力端INからノードnnまでの転送については図15のチャージポンプ回路と同様であり、また、ノードnnから出力端OUTへの転送については図13のチャージポンプ回路と同様である。
図14のチャージポンプ回路には、図13のチャージポンプ回路にある2倍昇圧回路14の代わりに、クロック電圧PH4の波高値(振幅)を3倍にする3倍昇圧回路34が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH4を入力する入力端とキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)およびキャパシタCpの他端との間に挿入されている。
これにより、図13のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH4を2倍昇圧回路14を通すことによって得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック電圧PH4aがキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)に供給されるのに対して、図14のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH4を3倍昇圧回路34を通すことによって得られる波高値(振幅)が3×Vccのクロック電圧PH4bがキャパシタCsi(i:1〜nの奇数)およびキャパシタCpに供給されるようになっている。
したがって、図14のチャージポンプ回路は、図13のチャージポンプ回路より転送時のNchトランジスタT1i(i:1〜nの奇数)のゲート電圧の値が大きくなる。
図14のチャージポンプ回路には、図13のチャージポンプ回路にある2倍昇圧回路13の代わりに、クロック電圧PH3の波高値(振幅)を3倍にする3倍昇圧回路33が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH3を入力する入力端とキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)の他端との間に挿入されている。
これにより、図13のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH3を2倍昇圧回路13を通すことによって得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック電圧PH3aがキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)に供給されるのに対して、図14のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH3を3倍昇圧回路33を通すことによって得られる波高値(振幅)が3×Vccのクロック電圧PH3bがキャパシタCsi(i:1〜nの偶数)に供給されるようになっている。
したがって、図14のチャージポンプ回路は、図13のチャージポンプ回路より転送時のNchトランジスタT1i(i:1〜nの偶数)のゲート電圧の値が大きくなる。
図14のチャージポンプ回路には、図13のチャージポンプ回路などには存在しない、クロック電圧PH1の波高値(振幅)を2倍にする2倍昇圧回路31が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH1を入力する入力端とキャパシタCi(i:1〜nの奇数)の他端との間に挿入されている。
これにより、図13のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH1がそのままキャパシタCi(i:1〜nの奇数)に供給されるのに対して、図14のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH1を2倍昇圧回路31を通すことによって得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック電圧PH1bがキャパシタCi(i:1〜nの奇数)に供給されるようになっている。
したがって、図14のチャージポンプ回路は、図13のチャージポンプ回路より転送時のノードni(i:1〜nの奇数)の電位の値が大きくなる。
図14のチャージポンプ回路には、図13のチャージポンプ回路などには存在しない、クロック電圧PH2の波高値(振幅)を2倍にする2倍昇圧回路32が、チャージポンプ回路にクロック電圧PH2を入力する入力端とキャパシタCi(i:1〜nの偶数)の他端との間に挿入されている。
これにより、図13のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH2がそのままキャパシタCi(i:1〜nの偶数)に供給されるのに対して、図14のチャージポンプ回路では、クロック電圧PH2を2倍昇圧回路32を通すことによって得られる波高値(振幅)が2×Vccのクロック電圧PH2bがキャパシタCi(i:1〜nの偶数)に供給されるようになっている。
したがって、図14のチャージポンプ回路は、図13のチャージポンプ回路より転送時のノードni(i:1〜nの偶数)の電位の値が大きくなる。
図14のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、転送時にノードni(i=1〜n)の電位を2倍昇圧回路31,32で昇圧したクロック電圧PH1b,PH2bで持ち上げており、その効率をγi(i=1〜n)とすると、
Vout=Vcc+(2×Vcc×γ1×β1−Vth11)+(2×Vcc×γ2×β2−Vth12)+・・・+(2×Vcc×γn×βn−Vth1n)−Vth1(n+1)
であり、図14のチャージポンプ回路では上述したようにNchトランジスタT1i(i=1〜n+1)の閾値Vth1i分の電圧ドロップがないので、出力電圧Voutは、
Vout=Vcc+2×Vcc×γ1×β1+2×Vcc×γ2×β2+・・・+2×Vcc×γn×βn
となる。
上述したように、クロック電圧PH1,PH2を2倍昇圧回路31,32で波高値(振幅)を2×VccにしたPH1b,PH2bによってノードni(i=1〜n)の電位を高くする構成となっているため、図13のチャージポンプ回路と同じ出力電圧を得るために必要な段数を減らすことができ、チャージポンプ回路の面積を小さくすることができる。
ここで、図14のチャージポンプ回路と図13のチャージポンプ回路とでほぼ同じ出力電圧Voutを得るために、図14のチャージポンプ回路の段数が図13のチャージポンプ回路の段数より少なくなる一例を示す。
図13のチャージポンプ回路において、電源電圧Vccを1.5V、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCsiの容量との比を10:1、nを7とする場合、上記の「チャージポンプ回路(2)」において示したように、出力電圧Voutは、11.1Vとなる。
図14のチャージポンプ回路において、電源電圧Vccを1.5V、キャパシタCi(i=1〜n)の容量とキャパシタCsiの容量との比を10:1、効率γi(i=1〜n)を0.9、nを6とする。この場合、ポンプ効率βi(i=1〜n)は0.91となる。
これらを図14のチャージポンプ回路において示した上記の式に代入すると、図14のチャージポンプ回路の出力電圧Voutは、10.8Vとなる。
つまり、出力電圧Voutを11Vにするためには、図13のチャージポンプ回路では7段必要であるのに対して、図14のチャージポンプ回路では1段少ない6段でよくなる。
なお、図14のチャージポンプ回路は本発明の2倍昇圧回路31,32、3倍昇圧回路33,34を図13のチャージポンプ回路に適用した形態であるが、パルス電圧PH3,PH4の波高値(振幅)をB(Bは2以上の整数)倍にするために本発明の2倍昇圧回路、3倍昇圧回路、n倍昇圧回路を適用し、パルス電圧PH1,PH2の波高値(振幅)をC(Cは3以上の整数であって、Bより大きい値)倍にするために本発明の3倍昇圧回路、n倍昇圧回路を適用する形態も考えられる。特に、Cの値が(B+1)になるように、本発明の2倍昇圧回路、3倍昇圧回路、n倍昇圧回路を適用する形態が考えられる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
第1の実施の形態における2倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 図1の2倍昇圧回路の動作を説明するための波形図。 第2の実施の形態における2倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 第3の実施の形態における3倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 図4の3倍昇圧回路の動作を説明するための波形図。 第4の実施の形態におけるn倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 第5の実施の形態における3倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 第6の実施の形態におけるn倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 第7の実施の形態における3倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 第8の実施の形態におけるn倍昇圧回路の回路構成を示す回路図。 本発明の2倍昇圧回路を利用した4相クロック駆動チャージポンプ回路の構成を示す回路図。 図10のチャージポンプ回路の動作を説明するための波形図。 本発明の2倍昇圧回路を利用した他の4相クロック駆動チャージポンプ回路の構成を示す回路図。 本発明の2倍昇圧回路および3倍昇圧回路を利用した4相クロック駆動チャージポンプ回路の構成を示す回路図。 従来の4相クロック駆動のチャージポンプ回路の構成を示す回路図。 図13のチャージポンプ回路の動作を説明するための波形図。
符号の説明
INV21 インバータ回路
PTR22 P型電界効果トランジスタ(充電用)
C21 キャパシタ
OUT 出力端

Claims (8)

  1. nを3以上の整数として、
    出力端と、第1〜第(n−1)の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、
    前記第i(i=1〜n−1)の昇圧回路部は、
    第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜n−1)のキャパシタと、
    電源端子が前記第i(i=1〜n−1)のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜n−1)のインバータ回路と、
    を有し、
    前記第1、3、・・のキャパシタの他端にはHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給され、
    前記第2、4、・・のキャパシタの他端には前記パルス信号の反転信号が供給され、
    前記第1のインバータ回路の入力部には前記パルス信号の反転信号が供給され、
    前記第2、3、4、・・のインバータ回路の入力部には前記第1、2、3、・・の昇圧回路部の第1、2、3、・・のインバータ回路の出力が接続され、
    前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのソースには電源電圧が接続され、
    前記第2、3、・・・の充電用P型電界効果トランジスタのソースには前記第1、2、・・・のインバータ回路の出力部が接続され、
    前記(n−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されていることを特徴とする昇圧回路。
  2. nを3以上の整数として、
    出力端と、第1〜第(n−1)の昇圧回路部とを備えた昇圧回路であって、
    前記第i(i=1〜n−1)の昇圧回路部は、
    第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜n−1)のキャパシタと、
    電源端子が前記第i(i=1〜n−1)のキャパシタの一端に接続され、出力部が前記第i(i=1〜n−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜n−1)のインバータ回路と、
    を有し、
    前記第1、3、・・のキャパシタの他端にはHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号が供給され、
    前記第2、4、・・のキャパシタの他端には前記パルス信号の反転信号が供給され、
    前記第1のインバータ回路の入力部には前記パルス信号の反転信号が供給され、
    前記第2、3、4、・・のインバータ回路の入力部には前記第1、2、3、・・の昇圧回路部の第1、2、3、・・のインバータ回路の出力が接続され、
    前記第1の充電用P型電界効果トランジスタのソースには電源電圧が接続され、
    前記第2、3、・・・の充電用P型電界効果トランジスタのソースには前記第1、2、・・・のキャパシタの一端が接続され、
    前記(n−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されていることを特徴とする昇圧回路。
  3. 各前記インバータ回路は、
    前記電源端子と、
    該電源端子にソースが接続されたP型電界効果トランジスタと、
    ドレインが該P型電界効果トランジスタのドレインに接続され、ソースが接地されたN型電界効果トランジスタと、
    前記P型電界効果トランジスタのゲートと前記N型電界効果トランジスタのゲートとの接続点である前記入力部と、
    前記P型電界効果トランジスタのドレインと前記N型電界効果トランジスタのドレインとの接続点である前記出力部と、
    を有することを特徴とする請求項1または請求項の何れか1項に記載の昇圧回路。
  4. キャパシタと、前記キャパシタの一端に接続され該キャパシタを充電する充電用P型電界効果トランジスタと、出力部が前記充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続され、電源電圧が前記充電用P型電界効果トランジスタを介して供給されるインバータ回路と、を備えた昇圧回路部を少なくとも2つ以上有し、前段の昇圧回路部の前記インバータ回路の出力を次段の昇圧回路部の前記インバータ回路の入力とする昇圧回路であって、
    各昇圧回路部の前記キャパシタは、
    前記キャパシタの他端にLレベルの信号が供給された際、前記キャパシタは充電され、
    前記キャパシタの前記他端にHレベルの信号が供給された際、当該Hレベルの信号により前記キャパシタの前記一端の電圧が昇圧され、次段の昇圧回路部の前記キャパシタを該昇圧回路部の前記充電用P型電界効果トランジスタを介して充電することを特徴とする昇圧回路。
  5. 第1〜第m(m≧2の自然数)の昇圧回路部と、
    第1のパルス信号発生回路と、
    第2のパルス信号発生回路と、
    出力端と、
    を備えた昇圧回路であって、
    前記第j(j=1〜m)の昇圧回路部は、
    昇圧回路部の入力部にドレインが接続され、昇圧回路部の出力部にソースが接続された第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタと、
    昇圧回路部の入力部にドレインが接続され、昇圧回路部の出力部にゲートが接続され、前記第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタのゲートにソースが接続された第j(j=1〜m)の補助転送用N型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタのソースに接続された第j(j=1〜m)の第1キャパシタと、
    一端が前記第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタのゲートに接続された第j(j=1〜m)の第2キャパシタと、
    を有し、
    前記第1の昇圧回路部の入力部は電源電圧に接続され、
    前記第2、3、4、・・の昇圧回路部の入力部は前記第1、2、3、・・の昇圧回路部の出力部に接続され、
    前記第1、3、・・の第1キャパシタの他端には第1副パルス信号が供給され、
    前記第2、4、・・の第1キャパシタの他端には第2副パルス信号が供給され、
    前記第2、4、・・の第2キャパシタの他端には第3副パルス信号が供給され、
    前記第1、3、・・の第2キャパシタの他端には第4副パルス信号が供給され、
    前記第1のパルス信号発生回路は、
    pを3以上の整数として、出力端と、第1〜第(p−1)の昇圧回路部とを備え、
    前記第i(i=1〜p−1)の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第i(i=1〜p−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第i(i=1〜p−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜p−1)のキャパシタと、
    電源端子が前記第i(i=1〜p−1)のキャパシタの一端に接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号の反転信号が入力され、出力部が前記第i(i=1〜p−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜p−1)のインバータ回路と、を有し、
    前記第1のキャパシタの他端には前記パルス信号が供給され、
    前記第2、3、・・・、(p−1)のキャパシタの他端は前記第1、2、・・、(p−2)のインバータ回路の出力部が接続され、
    前記第(p−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されている第3の昇圧回路、
    請求項1記載のn=pとした第1の昇圧回路、
    又は請求項2記載のn=pとした第2の昇圧回路
    のうちのいずれか一の昇圧回路であって、HighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号として第3主パルス信号が入力され、波高値が前記電源電圧のp倍である前記第3副パルス信号を出力し、
    前記第2のパルス信号発生回路は、前記第1の昇圧回路、前記第2の昇圧回路、又は前記第3の昇圧回路のうちのいずれか一の昇圧回路であって、HighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号として第4主パルス信号が入力され、波高値が前記電源電圧のp倍である前記第4副パルス信号を出力し、
    前記第1副パルス信号は、波高値が前記電源電圧のq(qは、1≦q<pである整数)倍である信号であり、
    前記第2副パルス信号は、波高値が前記電源電圧のq倍である信号であり、
    さらに、
    前記第mの昇圧回路部の出力部にドレイン及びゲートが接続され、前記出力端にソースが接続された第(m+1)の主転送用N型電界効果トランジスタと、
    を有することを特徴とする昇圧回路。
  6. 第1〜第m(m≧2の自然数)の昇圧回路部と、
    第1のパルス信号発生回路と、
    第2のパルス信号発生回路と、
    出力端と、
    を備えた昇圧回路であって、
    前記第j(j=1〜m)の昇圧回路部は、
    昇圧回路部の入力部にドレインが接続され、昇圧回路部の出力部にソースが接続された第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタと、
    昇圧回路部の入力部にドレインが接続され、昇圧回路部の出力部にゲートが接続され、前記第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタのゲートにソースが接続された第j(j=1〜m)の補助転送用N型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタのソースに接続された第j(j=1〜m)の第1キャパシタと、
    一端が前記第j(j=1〜m)の主転送用N型電界効果トランジスタのゲートに接続された第j(j=1〜m)の第2キャパシタと、
    を有し、
    前記第1の昇圧回路部の入力部は電源電圧に接続され、
    前記第2、3、4、・・の昇圧回路部の入力部は前記第1、2、3、・・の昇圧回路部の出力部に接続され、
    前記第1、3、・・の第1キャパシタの他端には第1副パルス信号が供給され、
    前記第2、4、・・の第1キャパシタの他端には第2副パルス信号が供給され、
    前記第2、4、・・の第2キャパシタの他端には第3副パルス信号が供給され、
    前記第1、3、・・の第2キャパシタの他端には第4副パルス信号が供給され、
    前記第1のパルス信号発生回路は、
    pを3以上の整数として、出力端と、第1〜第(p−1)の昇圧回路部とを備え、
    前記第i(i=1〜p−1)の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第i(i=1〜p−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第i(i=1〜p−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜p−1)のキャパシタと、
    電源端子が前記第i(i=1〜p−1)のキャパシタの一端に接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号の反転信号が入力され、出力部が前記第i(i=1〜p−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜p−1)のインバータ回路と、を有し、
    前記第1のキャパシタの他端には前記パルス信号が供給され、
    前記第2、3、・・・、(p−1)のキャパシタの他端は前記第1、2、・・、(p−2)のインバータ回路の出力部が接続され、
    前記第(p−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されている第3の昇圧回路、
    請求項1記載のn=pとした第1の昇圧回路、
    又は請求項2記載のn=pとした第2の昇圧回路
    のうちのいずれか一の昇圧回路であって、HighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号として第3主パルス信号が入力され、波高値が前記電源電圧のp倍である前記第3副パルス信号を出力し、
    前記第2のパルス信号発生回路は、前記第1の昇圧回路、前記第2の昇圧回路、又は前記第3の昇圧回路のうちのいずれか一の昇圧回路であって、HighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号として第4主パルス信号が入力され、波高値が前記電源電圧のp倍である前記第4副パルス信号を出力し、
    前記第1副パルス信号は、波高値が前記電源電圧のq(qは、1≦q<pである整数)倍である信号であり、
    前記第2副パルス信号は、波高値が前記電源電圧のq倍である信号であり、
    さらに、
    前記第mの昇圧回路部の出力部にドレインが接続され、前記出力端にソースが接続された第(m+1)の主転送用N型電界効果トランジスタと、
    前記第mの昇圧回路部の出力部にドレインが接続され、前記出力端にゲートが接続され、前記第(m+1)の主転送用N型電界効果トランジスタのゲートにソースが接続された第(m+1)の補助転送用N型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第(m+1)の主転送用N型電界効果トランジスタのゲートに接続され、他端に前記第4副パルス信号が供給されるキャパシタと、
    を有することを特徴とする昇圧回路。
  7. 前記第1副パルス信号はHレベルの期間がLレベルの期間より長い信号であり、
    前記第2副パルス信号は、前記第1副パルス信号と逆位相の関係にある信号であり、
    前記第3副パルス信号はLレベルの期間がHレベルの期間より長い信号であって、前記第2副パルス信号がLレベルにある期間、該期間より短い期間Hレベルである信号であり、
    前記第4副パルス信号は、前記第3副パルス信号と逆位相の関係にある信号である、
    ことを特徴とする請求項または請求項の何れか1項に記載の昇圧回路。
  8. qを3以上の整数として、
    第3のパルス信号発生回路と、
    第4のパルス信号発生回路と、を更に備え、
    前記第3のパルス信号発生回路は、
    qを3以上の整数として、出力端と、第1〜第(q−1)の昇圧回路部とを備え、
    前記第i(i=1〜q−1)の昇圧回路部は、ソースが電源電圧に接続された第i(i=1〜q−1)の充電用P型電界効果トランジスタと、
    一端が前記第i(i=1〜q−1)の充電用P型電界効果トランジスタのドレインに接続された第i(i=1〜q−1)のキャパシタと、
    電源端子が前記第i(i=1〜q−1)のキャパシタの一端に接続され、他端にHighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号の反転信号が入力され、出力部が前記第i(i=1〜q−1)の充電用P型電界効果トランジスタのゲートに接続された第i(i=1〜q−1)のインバータ回路と、を有し、
    前記第1のキャパシタの他端には前記パルス信号が供給され、
    前記第2、3、・・・、(q−1)のキャパシタの他端は前記第1、2、・・、(q−2)のインバータ回路の出力部が接続され、
    前記第(q−1)のインバータ回路の出力部は前記出力端に接続されている第3の昇圧回路、
    請求項1記載のn=qとした第1の昇圧回路、
    又は請求項2記載のn=qとした第2の昇圧回路
    のうちのいずれか一の昇圧回路であって、HighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号として第1主パルス信号が入力され、波高値が前記電源電圧のq倍である前記第1副パルス信号を出力し、
    前記第4のパルス信号発生回路は、前記第1の昇圧回路、前記第2の昇圧回路、又は前記第3の昇圧回路のうちのいずれか一の昇圧回路であって、HighレベルとLowレベルを交互に繰り返すパルス信号として第2主パルス信号が入力され、波高値が前記電源電圧のq倍である前記第2副パルス信号を出力する、
    ことを特徴とする請求項から請求項の何れか1項に記載の昇圧回路。
JP2004220137A 2004-07-28 2004-07-28 昇圧回路 Expired - Fee Related JP4635504B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004220137A JP4635504B2 (ja) 2004-07-28 2004-07-28 昇圧回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004220137A JP4635504B2 (ja) 2004-07-28 2004-07-28 昇圧回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006042521A JP2006042521A (ja) 2006-02-09
JP4635504B2 true JP4635504B2 (ja) 2011-02-23

Family

ID=35906889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004220137A Expired - Fee Related JP4635504B2 (ja) 2004-07-28 2004-07-28 昇圧回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4635504B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4787671B2 (ja) * 2006-05-16 2011-10-05 旭化成エレクトロニクス株式会社 クロック昇圧回路
JP5292912B2 (ja) * 2008-04-28 2013-09-18 凸版印刷株式会社 パルス昇圧回路、およびパルス昇圧方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000324805A (ja) * 1999-03-30 2000-11-24 Silicon Storage Technology Inc チャージポンプ回路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3190086B2 (ja) * 1992-01-10 2001-07-16 株式会社日立製作所 昇圧回路
JP3184065B2 (ja) * 1994-07-25 2001-07-09 セイコーインスツルメンツ株式会社 半導体集積回路装置及び電子機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000324805A (ja) * 1999-03-30 2000-11-24 Silicon Storage Technology Inc チャージポンプ回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006042521A (ja) 2006-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3488587B2 (ja) 昇圧回路及びこれを備えたicカード
US6525949B1 (en) Charge pump circuit
US7969235B2 (en) Self-adaptive multi-stage charge pump
US20050093614A1 (en) Multi stage voltage pump circuit
US20110133820A1 (en) Multi-Stage Charge Pump with Variable Number of Boosting Stages
JP3998278B2 (ja) 内部電位発生回路
KR20030061406A (ko) 전하 펌프 전원 공급 장치
US8018270B2 (en) Charge pump circuit
JP2003045193A (ja) 半導体チャージポンプ回路および不揮発性半導体記憶装置
US7714636B2 (en) Charge pump circuit and cell thereof
US20090302930A1 (en) Charge Pump with Vt Cancellation Through Parallel Structure
KR100636508B1 (ko) 차지펌프 회로와 이를 이용한 직류 변환장치
TWI520490B (zh) 高電壓產生器及產生高電壓之方法
Allasasmeh et al. Switch bootstrapping technique for voltage doublers and double charge pumps
JP5235944B2 (ja) 4相クロック駆動チャージポンプ回路
JP4595426B2 (ja) 4相クロック駆動チャージポンプ回路
JP4635504B2 (ja) 昇圧回路
CN110601528B (zh) 电荷泵及存储设备
JP2008022610A5 (ja)
US9083231B2 (en) Amplitude modulation for pass gate to improve charge pump efficiency
JP4562479B2 (ja) 2相クロック駆動チャージポンプ回路
JP4628375B2 (ja) 昇圧電位発生ユニット
JP3713267B2 (ja) チャージポンプ回路
JP4281359B2 (ja) チャージポンプ回路
JP4562478B2 (ja) 4相クロック駆動チャージポンプ回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101026

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101108

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4635504

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees