JP5235944B2 - 4-phase clock drive charge pump circuit - Google Patents

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Description

本発明は、4相クロック駆動のチャージポンプ回路に関する。   The present invention relates to a charge pump circuit driven by a four-phase clock.

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。   In recent LSIs (Large-Scale Integration), multiple power sources such as 3 V, 5 V, and 10 V are often required inside the circuit. Conventionally, when such multiple power supplies are required, a plurality of power supplies are generated outside the LSI and supplied to the LSI. However, recently, the power supplied to the LSI is a single power supply, and it has been required to generate multiple power supplies inside the LSI. Furthermore, in recent years, mobile devices that are easy to carry are strongly demanded for battery driving, and demands for lowering voltage have become stronger.

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。)がある。   Conventionally, a charge pump circuit has been used as a circuit for generating a voltage higher than an externally supplied power supply voltage Vcc inside an LSI. As a charge pump circuit, there is a charge pump circuit driven by a two-phase clock (for example, see Patent Document 1).

従来から用いられている2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11を参照しつつ説明する。図11は従来の2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、クロック信号CLKは、振幅がVccで周期T1(半周期t1)の周期性のある信号である。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。   A circuit configuration of a conventionally used two-phase clock drive charge pump circuit will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional charge pump circuit driven by a two-phase clock. However, the clock signal CLK is a signal having an amplitude of Vcc and a periodicity of a cycle T1 (half cycle t1). In this specification, the High level is abbreviated as H level, and the Low level is abbreviated as L level.

ゲートとドレインが接続された(ダイオード接続された)Nチャネルトランジスタ(以下、Nchトランジスタと略す。)T1〜T(n+1)がある。NchトランジスタT1のドレインが入力端子INに接続され、NchトランジスタT(n+1)のソースが出力端子OUTに接続されている。また、NchトランジスタTi(i=1〜n)のソースはNchトランジスタT(i+1)のドレインに接続されている。ここで、NchトランジスタTi(i=1〜n+1)の閾値を閾値Vthiとする。なお、例えば、ノードn1とノードn2の電位差はほぼ閾値Vth2となることから、閾値Vth1〜Vth(n+1)を小さく設定することが好ましく、通常、閾値を0(V)〜0.4(V)程度に設定する。   There are N-channel transistors (hereinafter abbreviated as Nch transistors) T1 to T (n + 1) in which a gate and a drain are connected (diode-connected). The drain of the Nch transistor T1 is connected to the input terminal IN, and the source of the Nch transistor T (n + 1) is connected to the output terminal OUT. The source of the Nch transistor Ti (i = 1 to n) is connected to the drain of the Nch transistor T (i + 1). Here, the threshold value of the Nch transistor Ti (i = 1 to n + 1) is defined as a threshold value Vthi. For example, since the potential difference between the node n1 and the node n2 is substantially the threshold value Vth2, it is preferable to set the threshold values Vth1 to Vth (n + 1) to be small. Usually, the threshold value is set to 0 (V) to 0.4 (V). Set to degree.

また、ポンプ用のキャパシタ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TiのソースとNchトランジスタT(i+1)のドレインの接続線(ノードni)に接続されている。キャパシタCi(i:1〜nの奇数)の他端はクロック端子(2相クロック駆動チャージポンプ回路にクロック信号CLKが入力される端子)CINに接続されている。また、キャパシタCi(i:1〜nの偶数)の他端はインバータ回路INVの出力部に接続され、インバータ回路INVの入力部はクロック端子CINに接続されている。   There are also pump capacitors C1 to Cn. One end of the capacitor Ci (i = 1 to n) is connected to a connection line (node ni) between the source of the Nch transistor Ti and the drain of the Nch transistor T (i + 1). The other end of the capacitor Ci (i: odd number of 1 to n) is connected to a clock terminal (terminal to which the clock signal CLK is input to the two-phase clock drive charge pump circuit) CIN. The other end of the capacitor Ci (i: an even number from 1 to n) is connected to the output part of the inverter circuit INV, and the input part of the inverter circuit INV is connected to the clock terminal CIN.

次に、図11を参照しつつ回路構成を説明した2相クロック駆動チャージポンプ回路の動作について図12を参照しつつ説明する。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。   Next, the operation of the two-phase clock drive charge pump circuit whose circuit configuration has been described with reference to FIG. 11 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG.

クロック信号CLKがLレベルになると、NchトランジスタT1がONで、NchトランジスタT2がOFFの状態となり、入力端子INからノードn1へチャージが転送される。   When the clock signal CLK becomes L level, the Nch transistor T1 is turned on and the Nch transistor T2 is turned off, and the charge is transferred from the input terminal IN to the node n1.

クロック信号CLKがHレベルとなる(インバータ回路INVの出力がLレベルになる)と、それに応じて、一旦ノードn1の電位は高くなり、ノードn2の電位は下がる。このとき、NchトランジスタT1がOFFで、NchトランジスタT2がON、NchトランジスタT3がOFFの状態となり、ノードn1からノードn2へNchトランジスタT2を通じてチャージが転送され、これにより、ノードn1の電位は下がり、ノードn2の電位は高くなる。   When the clock signal CLK becomes H level (the output of the inverter circuit INV becomes L level), the potential of the node n1 temporarily increases and the potential of the node n2 decreases accordingly. At this time, the Nch transistor T1 is OFF, the Nch transistor T2 is ON, and the Nch transistor T3 is OFF, and the charge is transferred from the node n1 to the node n2 through the Nch transistor T2, thereby reducing the potential of the node n1. The potential of the node n2 becomes high.

クロック信号CLKがLレベルとなる(インバータ回路INVの出力がHレベルになる)と、それに応じて、一旦ノードn2の電位は高くなり、ノードn1,n3の電位は下がる。このとき、NchトランジスタT2がOFFで、NchトランジスタT3がON、NchトランジスタT4がOFFの状態となり、ノードn2からノードn3へNchトランジスタT3を通じてチャージが転送され、これにより、ノードn2の電位は下がり、ノードn3の電位は高くなる。   When the clock signal CLK becomes L level (the output of the inverter circuit INV becomes H level), the potential of the node n2 once increases and the potential of the nodes n1 and n3 decreases accordingly. At this time, the Nch transistor T2 is turned off, the Nch transistor T3 is turned on, and the Nch transistor T4 is turned off, and the charge is transferred from the node n2 to the node n3 through the Nch transistor T3. The potential of the node n3 becomes high.

同様の回路動作が順次行われて、出力端子OUTから昇圧された電圧が出力される。   Similar circuit operations are sequentially performed, and a boosted voltage is output from the output terminal OUT.

NchトランジスタT1〜T(n+1)はダイオード接続されているため、チャージが転送されるときには常に5極管動作となり、転送電流は急速には流れなく、クロック信号CLKの半周期の期間t1内ではチャージが完全に転送されず、この転送されずに残るチャージに相当する電位を電位α01〜αn(n+1)とする。また、NchトランジスタTi(i=1〜n+1)において閾値Vthi分の電圧ドロップが生じる。このことから、例えば、ノードn1とノードn2との電位差ΔV12とすると、ΔV12=α12+Vth2となり、効率が悪い。特に、電源電圧Vccが低電圧になると、効率の低下が顕著に現れる。   Since the Nch transistors T1 to T (n + 1) are diode-connected, the pentode operation is always performed when the charge is transferred, the transfer current does not flow rapidly, and the charge is charged within the half-cycle period t1 of the clock signal CLK. Are not completely transferred, and potentials corresponding to the remaining charges that are not transferred are defined as potentials α01 to αn (n + 1). Further, a voltage drop corresponding to the threshold Vthi occurs in the Nch transistor Ti (i = 1 to n + 1). For this reason, for example, assuming that the potential difference ΔV12 between the node n1 and the node n2, ΔV12 = α12 + Vth2, which is inefficient. In particular, when the power supply voltage Vcc becomes a low voltage, the reduction in efficiency appears remarkably.

図11の2相クロック駆動チャージポンプ回路の出力電圧をVoutとし、NchトランジスタT1〜T(n+1)の閾値Vth1〜Vth(n+1)をVth、電位α01〜αn(n+1)をαとすると、出力電圧Voutは、
Vout=(n+1)×(Vcc−Vth−α)
となる。
When the output voltage of the two-phase clock drive charge pump circuit of FIG. 11 is Vout, the threshold voltages Vth1 to Vth (n + 1) of the Nch transistors T1 to T (n + 1) are Vth, and the potentials α01 to αn (n + 1) are α. Vout is
Vout = (n + 1) × (Vcc−Vth−α)
It becomes.

例えば、電源電圧Vccを1.2(V)、閾値Vthを0.4(V)、電位αを0.2(V)とすると、12(V)の出力電圧Voutを得るためには、上記の式より、nが19となる。これに対して、電源電圧Vccを1.8(V)、閾値Vthを0.4(V)、電位αを0.2(V)とすると、12(V)の出力電圧Voutを得るためには、上記の式より、nが9となる。このように、低電圧では非常に効率が悪く、面積も2倍以上になってしまう。   For example, when the power supply voltage Vcc is 1.2 (V), the threshold value Vth is 0.4 (V), and the potential α is 0.2 (V), in order to obtain the output voltage Vout of 12 (V), From the above formula, n is 19. On the other hand, when the power supply voltage Vcc is 1.8 (V), the threshold Vth is 0.4 (V), and the potential α is 0.2 (V), the output voltage Vout of 12 (V) is obtained. Is 9 from the above formula. Thus, the efficiency is very low at a low voltage, and the area becomes twice or more.

この問題を解決するために、図13のような2相クロック駆動のチャージポンプ回路が考えられ、図13および図14を参照しつつ説明する。図13は考えられる2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14は図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である。   In order to solve this problem, a charge pump circuit driven by a two-phase clock as shown in FIG. 13 is conceivable and will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a conceivable charge pump circuit driven by a two-phase clock. FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG.

図13のチャージポンプ回路には、図11のチャージポンプ回路には存在しない、クロック信号CLKをその振幅を2倍に昇圧してキャパシタC1,C3,…,C(n−1)の他端に供給する2倍昇圧回路A1,A3,…,A(n−1)が、キャパシタC1,C3,…,C(n−1)の他端と、クロック端子CINとの間に、設けられている。また、図11のチャージポンプ回路には存在しない、クロック信号CLKの反転信号/CLKをその振幅を2倍に昇圧してキャパシタC2,C4,…,Cnの他端に供給する2倍昇圧回路A2,A4,…,Anが、キャパシタC2,C4,…,Cnの他端と、インバータ回路INVの出力部との間に、設けられている。つまり、キャパシタC1〜Cnの他端には、振幅が2×Vccレベルのパルス電圧が供給される。なお、その他の回路構成は図11のチャージポンプ回路と基本的に同じであるため詳細は省略する。   The charge pump circuit of FIG. 13 does not exist in the charge pump circuit of FIG. 11 and boosts the clock signal CLK by doubling the amplitude of the clock signal CLK to the other end of the capacitors C1, C3,. The double boosting circuits A1, A3,..., A (n-1) to be supplied are provided between the other ends of the capacitors C1, C3,..., C (n-1) and the clock terminal CIN. . Further, a double boosting circuit A2 that does not exist in the charge pump circuit of FIG. 11 and boosts the inverted signal / CLK of the clock signal CLK by double its amplitude and supplies it to the other ends of the capacitors C2, C4,. , A4, ..., An are provided between the other ends of the capacitors C2, C4, ..., Cn and the output part of the inverter circuit INV. That is, a pulse voltage having an amplitude of 2 × Vcc level is supplied to the other ends of the capacitors C1 to Cn. The other circuit configuration is basically the same as that of the charge pump circuit of FIG.

図11のチャージポンプ回路では、ノードn1〜nnがVccレベルの電圧で持ち上げられるのに対して、図13のチャージポンプ回路は、図14に示すように、ノードn1〜nnが、2倍昇圧回路により振幅が2×Vccレベルとなった電圧m1〜mnで持ち上げられる。なお、その他の回路動作は、図11のチャージポンプ回路と基本的に同じであるため詳細は省略する。   In the charge pump circuit of FIG. 11, the nodes n1 to nn are raised by the Vcc level voltage, whereas in the charge pump circuit of FIG. 13, the nodes n1 to nn are double boosting circuits as shown in FIG. Thus, the voltage is raised by the voltages m1 to mn whose amplitude is 2 × Vcc level. Other circuit operations are basically the same as those of the charge pump circuit of FIG.

図13の2相クロック駆動チャージポンプ回路の出力電圧をVoutとし、NchトランジスタT1〜T(n+1)の閾値Vth1〜Vth(n+1)をVth、電位α01〜αn(n+1)をαとすると、出力電圧Voutは、
Vout=Vcc−Vth−α+n×(2×Vcc−Vth−α)
となる。
When the output voltage of the two-phase clock drive charge pump circuit of FIG. 13 is Vout, the threshold voltages Vth1 to Vth (n + 1) of the Nch transistors T1 to T (n + 1) are Vth, and the potentials α01 to αn (n + 1) are α. Vout is
Vout = Vcc−Vth−α + n × (2 × Vcc−Vth−α)
It becomes.

例えば、電源電圧Vccを1.2(V)、閾値Vthを0.4(V)、電位αを0.2(V)とすると、12(V)の出力電圧Voutを得るためには、上記の式より、nが6となり、図11のチャージポンプ回路と比べて少ない段数で同じ出力電圧を得ることができる。   For example, when the power supply voltage Vcc is 1.2 (V), the threshold value Vth is 0.4 (V), and the potential α is 0.2 (V), in order to obtain the output voltage Vout of 12 (V), From this equation, n is 6, and the same output voltage can be obtained with a smaller number of stages than the charge pump circuit of FIG.

特開平5−28781号公報JP-A-5-28781

ところが、図13のチャージポンプ回路で最高電位となるノードnnの振幅は、図11のチャージポンプ回路と比べて、大きくなる。一般に、LSIを構成するトランジスタなどの素子の破壊耐圧を高くするためには、ゲート酸化膜を厚くする、ジャンクション(接合)の濃度を薄くする、ジャンクションの深さを深くする、トランジスタのゲート長を大きくするなどの方法があるが、何れも、トランジスタ特性を悪化させ、また、面積も大きくなるため、通常のプロセス設計では、素子の耐圧はあまり余裕がとれない。要するに必要な耐圧ぎりぎりに設定している。従って、図13のようなチャージポンプ回路では耐圧の問題が発生する。   However, the amplitude of the node nn at the highest potential in the charge pump circuit of FIG. 13 is larger than that of the charge pump circuit of FIG. In general, in order to increase the breakdown voltage of elements such as transistors constituting an LSI, the gate oxide film is thickened, the junction concentration is decreased, the junction depth is increased, and the transistor gate length is increased. Although there are methods such as increasing the size, the transistor characteristics are deteriorated and the area is also increased. Therefore, in the normal process design, the breakdown voltage of the element cannot be afforded much. In short, it is set to the bare minimum required pressure. Therefore, the charge pump circuit as shown in FIG.

そこで、本発明は、高電圧がかかることによって起こる素子の破壊を回避することができる4相クロック駆動チャージポンプ回路を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a four-phase clock drive charge pump circuit capable of avoiding element destruction caused by application of a high voltage.

請求項1に記載の4相クロック駆動チャージポンプ回路は、直列接続された第1から第(n+1)の転送用トランジスタと、第i(i=1〜n)の転送用トランジスタと第(i+1)の転送用トランジスタとの間に一端が接続された第1から第nの主ポンプ用キャパシタと、前記第1から第(n+1)の転送用トランジスタのゲートに接続された第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタと、を備えた4相クロック駆動チャージポンプ回路において、1から第j(jはnより小さい値)の主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が同じで、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給する第1の電圧供給手段と、前記第1から第k(kはnより小さい値)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1の電圧供給手段によって前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給されるパルス電圧の振幅と同じで、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第kのキャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給する第2の電圧供給手段と、を備え、前記kの値が前記jの値より1大きく、前記第1の電圧供給手段は、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(j+1)の主ポンプ用キャパシタから前記第nの主ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくし、前記第2の電圧供給手段は、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(k+1)の補助ポンプ用キャパシタから前記第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくすることを特徴とする。 The four-phase clock drive charge pump circuit according to claim 1 includes first to (n + 1) th transfer transistors, i (i = 1 to n) transfer transistors, and (i + 1) th transfer transistors connected in series. First to n-th main pump capacitors connected at one end to the transfer transistors and first to (n + 1) -th to (n + 1) -th transfer transistors connected to the gates of the first to (n + 1) -th transfer transistors. In the four-phase clock drive charge pump circuit including the auxiliary pump capacitors, the amplitudes of the pulse voltages supplied to the other ends of the first to jth (p is smaller than n) main pump capacitors are the same. The amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the (j + 1) th to nth main pump capacitors is smaller than the amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the first to jth main pump capacitors. Other than the first voltage supply means for supplying a pulse voltage to the other ends of the first to n-th main pump capacitors, the first to k-th (p is a value smaller than n) auxiliary pump capacitors. The amplitude of the pulse voltage supplied to the end is the same as the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to jth main pump capacitors by the first voltage supply means, and the (k + 1) th to (k + 1) th to The pulse voltage supplied to the other end of the (n + 1) auxiliary pump capacitor has a pulse voltage smaller than the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to kth capacitors. 2) a second voltage supply means for supplying to the other end of the auxiliary pump capacitor , wherein the value of k is one greater than the value of j, and the first voltage supply means has the (j + 1) th To nth main pump The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the capacitor is sequentially reduced by the amplitude of the power supply voltage in the order of the (j + 1) main pump capacitor to the n-th main pump capacitor, and the second voltage supply means , The amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the (k + 1) th to (n + 1) th auxiliary pump capacitors, in order from the (k + 1) auxiliary pump capacitor to the (n + 1) th auxiliary pump capacitor. It is characterized in that the power supply voltage is sequentially reduced by the amplitude .

態様
本発明の一態様の4相クロック駆動チャージポンプ回路は、前記kの値が前記jの値より2以上大きいことを特徴とする。
Aspect
The four-phase clock drive charge pump circuit of one embodiment of the present invention is characterized in that the value of k is two or more larger than the value of j.

請求項に記載の4相クロック駆動チャージポンプ回路は、直列接続された第1から第(n+1)の転送用トランジスタと、第i(i=1〜n)の転送用トランジスタと第(i+1)の転送用トランジスタとの間に一端が接続された第1から第nの主ポンプ用キャパシタと、前記第1から第(n+1)の転送用トランジスタのゲートに接続された第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタと、を備えた4相クロック駆動チャージポンプ回路において、第1から第j(jはnより小さい値)の主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が同じで、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給する第1の電圧供給手段と、前記第1から第k(kはnより小さい値)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1の電圧供給手段によって前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給されるパルス電圧の振幅と同じで、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第kのキャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給する第2の電圧供給手段と、を備え、前記kの値が前記jの値より2大きく、前記第1の電圧供給手段は、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(j+1)の主ポンプ用キャパシタから前記第nの主ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくし、前記第2の電圧供給手段は、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(k+1)の補助ポンプ用キャパシタから前記第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくすることを特徴とする。 The four-phase clock drive charge pump circuit according to claim 2 includes first to (n + 1) -th transfer transistors, i (i = 1 to n) -th transfer transistors, and (i + 1) -th transfer transistors connected in series. First to n-th main pump capacitors connected at one end to the transfer transistors and first to (n + 1) -th to (n + 1) -th transfer transistors connected to the gates of the first to (n + 1) -th transfer transistors. In the four-phase clock drive charge pump circuit including the auxiliary pump capacitors, the amplitudes of the pulse voltages supplied to the other ends of the first to jth (p is smaller than n) main pump capacitors are the same. The amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the (j + 1) th to nth main pump capacitors is smaller than the amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the first to jth main pump capacitors. Other than the first voltage supply means for supplying a pulse voltage to the other ends of the first to n-th main pump capacitors, the first to k-th (p is a value smaller than n) auxiliary pump capacitors. The amplitude of the pulse voltage supplied to the end is the same as the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to jth main pump capacitors by the first voltage supply means, and the (k + 1) th to (k + 1) th to The pulse voltage supplied to the other end of the (n + 1) auxiliary pump capacitor has a pulse voltage smaller than the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to kth capacitors. 2) a second voltage supply means for supplying to the other end of the auxiliary pump capacitor, wherein the value of k is 2 larger than the value of j, and the first voltage supply means has the (j + 1) th To nth main pump The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the capacitor is sequentially reduced by the amplitude of the power supply voltage in the order of the (j + 1) main pump capacitor to the n-th main pump capacitor, and the second voltage supply means , The amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the (k + 1) th to (n + 1) th auxiliary pump capacitors, in order from the (k + 1) auxiliary pump capacitor to the (n + 1) th auxiliary pump capacitor. It is characterized in that the power supply voltage is sequentially reduced by the amplitude.

請求項1から請求項4によれば、高電位側のキャパシタに供給する電圧の振幅を小さくしているため、高電圧がかかることによって起こる素子の破壊を回避することができる。   According to the first to fourth aspects, since the amplitude of the voltage supplied to the capacitor on the high potential side is reduced, it is possible to avoid the destruction of the element caused by the application of the high voltage.

第1の実施の形態における2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。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump circuit driven by a two-phase clock in the first embodiment. 図1のチャージポンプ回路の動作を説明するための波形図。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG. 1. 第2の実施の形態における2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。The circuit diagram which shows the structure of the charge pump circuit of the two-phase clock drive in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態における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。FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump circuit driven by a four-phase clock according to a third embodiment. 図4のチャージポンプ回路の動作を説明するための波形図。FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG. 4. 第4の実施の形態における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。The circuit diagram which shows the structure of the 4-phase clock drive charge pump circuit in 4th Embodiment. 第5の実施の形態における2倍昇圧回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the double booster circuit in 5th Embodiment. 第6の実施の形態における4倍昇圧回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the 4 times boosting circuit in 6th Embodiment. 第7の実施の形態における4倍昇圧回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the 4 times voltage booster circuit in 7th Embodiment. 第8の実施の形態における4倍昇圧回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the 4 times boosting circuit in 8th Embodiment. 従来の2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。The circuit diagram which shows the structure of the conventional charge pump circuit of a two-phase clock drive. 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。FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG. 11. 従来の2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。The circuit diagram which shows the structure of the conventional charge pump circuit of a two-phase clock drive. 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。FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG. 13.

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。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<チャージポンプ回路(1)>
以下、本発明の第1の実施の形態における2相クロック駆動のチャージポンプ回路について図1および図2を参照しつつ説明する。図1は本実施の形態における2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である。図2は図1の2相クロック駆動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。
<Charge pump circuit (1)>
Hereinafter, a two-phase clock drive charge pump circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a two-phase clock drive charge pump circuit in the present embodiment. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the two-phase clock drive charge pump circuit of FIG.

図1に示すチャージポンプ回路では、図13の従来のチャージポンプ回路と同様に、キャパシタC1〜C(n−1)の他端とクロック端子CIN或いはインバータ回路INVの出力部との間にクロック信号CLK或いはその反転信号/CLKの振幅を2倍にする2倍昇圧回路A1〜A(n−1)を挿入する回路構成となっている。しかしながら、キャパシタCnに対応するキャパシタCpとインバータ回路INV出力部との間には、図13の従来のチャージポンプ回路とは異なり、2倍昇圧回路が挿入されていない。つまり、キャパシタC1〜C(n−1)の他端に供給される電圧は振幅が2×Vccであるが、キャパシタCpの他端に供給される電圧は振幅がVccである。   In the charge pump circuit shown in FIG. 1, similarly to the conventional charge pump circuit shown in FIG. 13, a clock signal is connected between the other ends of the capacitors C1 to C (n-1) and the output terminal of the clock terminal CIN or the inverter circuit INV. The circuit configuration is such that double boosting circuits A1 to A (n-1) for doubling the amplitude of CLK or its inverted signal / CLK are inserted. However, unlike the conventional charge pump circuit of FIG. 13, a double booster circuit is not inserted between the capacitor Cp corresponding to the capacitor Cn and the inverter circuit INV output unit. That is, the voltage supplied to the other end of the capacitors C1 to C (n−1) has an amplitude of 2 × Vcc, but the voltage supplied to the other end of the capacitor Cp has an amplitude of Vcc.

キャパシタC1〜C(n−1)の容量を同じに設定し、キャパシタCpの容量をキャパシタC(n−1)の容量のほぼ2倍に設定する。言い換えると、キャパシタC1〜C(n−1),Cpの容量と、キャパシタの他端に供給される電圧の振幅との積が一定になるように、設定されている。なお、その他の回路構成は、図13の従来のチャージポンプ回路の回路構成と基本的に同じであるため詳細は省略する。   The capacitances of the capacitors C1 to C (n-1) are set to be the same, and the capacitance of the capacitor Cp is set to approximately twice the capacitance of the capacitor C (n-1). In other words, it is set so that the product of the capacitances of the capacitors C1 to C (n-1) and Cp and the amplitude of the voltage supplied to the other end of the capacitor is constant. The other circuit configuration is basically the same as the circuit configuration of the conventional charge pump circuit of FIG.

図13のチャージポンプ回路では、ノードn1〜nnの電位が2×Vccレベルの電圧で持ち上げられるのに対して、図1のチャージポンプ回路は、図2に示すように、ノードn1〜n(n−1)の電位が、2倍昇圧回路により振幅が2×Vccレベルとなった電圧m1〜m(n−1)で持ち上げられ、ノードnnの電位がVccレベルの電圧で持ち上げられる。なお、その他の回路動作は、図13のチャージポンプ回路と基本的に同じであるため詳細は省略する。   In the charge pump circuit of FIG. 13, the potentials of the nodes n1 to nn are raised by the voltage of 2 × Vcc level, whereas the charge pump circuit of FIG. The potential of -1) is raised by the voltage m1 to m (n-1) having an amplitude of 2 * Vcc level by the double booster circuit, and the potential of the node nn is raised by the voltage of the Vcc level. The other circuit operations are basically the same as those of the charge pump circuit of FIG.

図2に示すように、ノードn(n−1)の振幅は大きいが、最高電位となる最終段のノードnnの振幅は、Vccレベルのポンプを使用しているため、最終段も2×Vccレベルのポンプを使用しており、且つ最終段のキャパシタは2倍の容量に設定しているため、図13の従来のチャージポンプ回路に比べて、Vcc分小さくなり、耐圧がほぼVcc分緩和される。さらに、最終段の一段のみVccレベルのポンプを使用しているため、図13の従来のチャージポンプ回路とほぼ同じ能力を確保することができる。   As shown in FIG. 2, the amplitude of the node n (n−1) is large, but the amplitude of the node nn at the final stage, which is the highest potential, uses a Vcc level pump, so the final stage also has 2 × Vcc. 13 is used, and the last stage capacitor is set to double the capacity. Therefore, it is smaller by Vcc than the conventional charge pump circuit of FIG. 13, and the withstand voltage is reduced by approximately Vcc. The Furthermore, since the Vcc level pump is used in only one stage of the final stage, it is possible to ensure almost the same capability as the conventional charge pump circuit of FIG.

以上説明した本実施の形態によれば、最終段のみVccレベルのポンプを使用することによって、ほぼ同じチャージポンプ回路の能力を保持しながら、高電圧がかかることによって起こる素子の破壊を回避することができる。   According to the present embodiment described above, by using the Vcc level pump only at the final stage, it is possible to avoid the destruction of the element caused by the application of a high voltage while maintaining almost the same charge pump circuit capability. Can do.

<チャージポンプ回路(2)>
以下、本発明の第2の実施の形態における2相クロック駆動のチャージポンプ回路について図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である。なお、本実施の形態では、図1のチャージポンプ回路との相違点について説明する。
<Charge pump circuit (2)>
A two-phase clock drive charge pump circuit according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a two-phase clock drive charge pump circuit in the present embodiment. Note that in this embodiment, differences from the charge pump circuit in FIG. 1 will be described.

図3に示すチャージポンプ回路では、キャパシタC1,C3,…C(n−3)の他端とクロック端子CINとの間に、クロック信号CLKをその振幅を4倍に昇圧してキャパシタC1,C3,…C(n−3)の他端に供給する4倍昇圧回路B1,B3,…B(n−3)が設けられている。また、キャパシタC2,C4,…C(n−4)の他端とインバータ回路INVの出力部との間に、クロック信号CLKの反転信号/CLKをその振幅を4倍に昇圧してキャパシタC2,C4,…C(n−4)の他端に供給する4倍昇圧回路B2,B4,…B(n−4)が設けられている。さらに、キャパシタC(n−2)に対応するキャパシタCp1の他端とインバータ回路INVの出力部との間に、反転信号/CLKをその振幅を3倍に昇圧してキャパシタCp1の他端に供給する3倍昇圧回路B(n−2)が設けられている。さらに、キャパシタC(n−1)に対応するキャパシタCp2の他端とクロック端子CINとの間に、クロック信号CLKをその振幅を2倍に昇圧してキャパシタCp2の他端に供給する2倍昇圧回路B(n−1)が設けられている。キャパシタCpに対応するキャパシタCp3の他端はインバータ回路INVの出力に直接接続されている。つまり、キャパシタC1〜C(n−3)の他端に供給される電圧は振幅が4×Vccであり、キャパシタCp1の他端に供給される電圧は振幅が3×Vccである。また、キャパシタCp2の他端に供給される電圧は振幅が2×Vccであり、キャパシタCp3の他端に供給される電圧は振幅がVccである。   In the charge pump circuit shown in FIG. 3, between the other ends of the capacitors C1, C3,... C (n-3) and the clock terminal CIN, the clock signal CLK is boosted by a factor of 4, and the capacitors C1, C3 ,... C (n-3) are provided with quadruple boosting circuits B1, B3,. Further, between the other ends of the capacitors C2, C4,... C (n-4) and the output part of the inverter circuit INV, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is boosted four times to increase the amplitude of the capacitor C2, C4... C (n-4) are provided with quadruple boosting circuits B2, B4,. Further, between the other end of the capacitor Cp1 corresponding to the capacitor C (n-2) and the output part of the inverter circuit INV, the inverted signal / CLK is boosted three times and supplied to the other end of the capacitor Cp1. A triple booster circuit B (n−2) is provided. Further, a double boosting is performed between the other end of the capacitor Cp2 corresponding to the capacitor C (n−1) and the clock terminal CIN so as to boost the amplitude of the clock signal CLK twice and supply the clock signal CLK to the other end of the capacitor Cp2. A circuit B (n-1) is provided. The other end of the capacitor Cp3 corresponding to the capacitor Cp is directly connected to the output of the inverter circuit INV. That is, the voltage supplied to the other end of the capacitors C1 to C (n-3) has an amplitude of 4 × Vcc, and the voltage supplied to the other end of the capacitor Cp1 has an amplitude of 3 × Vcc. The voltage supplied to the other end of the capacitor Cp2 has an amplitude of 2 × Vcc, and the voltage supplied to the other end of the capacitor Cp3 has an amplitude of Vcc.

キャパシタC1〜C(n−3)の容量を同じに設定し、キャパシタCp1の容量をキャパシタC(n−3)の容量の3分の4倍に設定する(Cp1=4/3×C(n−3))。また、キャパシタCp2の容量をキャパシタC(n−3)の容量の2倍に設定し(Cp2=2×C(n−3))、キャパシタCp3の容量をキャパシタC(n−3)の容量の4倍に設定する(Cp3=4×C(n−3))。つまり、キャパシタC1〜C(n−3),Cp1〜Cp3の容量と、キャパシタの他端に供給される電圧の振幅との積が一定になるように、設定されている。   The capacitances of the capacitors C1 to C (n-3) are set to be the same, and the capacitance of the capacitor Cp1 is set to 4/3 times the capacitance of the capacitor C (n-3) (Cp1 = 4/3 × C (n -3)). Further, the capacitance of the capacitor Cp2 is set to twice the capacitance of the capacitor C (n-3) (Cp2 = 2 × C (n-3)), and the capacitance of the capacitor Cp3 is set to the capacitance of the capacitor C (n-3). It is set to 4 times (Cp3 = 4 × C (n−3)). That is, it is set so that the product of the capacitances of the capacitors C1 to C (n-3) and Cp1 to Cp3 and the amplitude of the voltage supplied to the other end of the capacitor is constant.

図3のチャージポンプ回路では、ノードn1〜n(n−3)の電位が4倍昇圧回路により振幅が4×Vccレベルとなった電圧で持ち上げられ、ノードn(n−2)の電位が3倍昇圧回路により振幅が3×Vccレベルとなった電圧で持ち上げられる。また、ノードn(n−1)の電位が2倍昇圧回路により振幅が2×Vccレベルとなった電圧で持ち上げられ、ノードnnの電位はVccレベルの電圧で持ち上げられる。   In the charge pump circuit of FIG. 3, the potentials of the nodes n1 to n (n-3) are raised by the quadruple booster circuit to a voltage having an amplitude of 4 × Vcc level, and the potential of the node n (n-2) is 3 The voltage is raised by a voltage whose amplitude becomes 3 × Vcc level by the double booster circuit. Further, the potential of the node n (n−1) is raised by the voltage whose amplitude is 2 × Vcc level by the double booster circuit, and the potential of the node nn is raised by the voltage of the Vcc level.

以上説明した本実施の形態によれば、電圧が高くなる第(n−2)段から第n段のポンプではポンプ倍率(キャパシタの他端に供給する電圧の振幅レベル)を下げ、第(n−2)段のポンプから第n段のポンプにおけるピーク電圧を緩和している。このため、高電圧がかかることによって起こる素子の破壊を回避することができる。   According to the present embodiment described above, the pump magnification (the amplitude level of the voltage supplied to the other end of the capacitor) is decreased and the (n -2) The peak voltage from the stage pump to the n-th stage pump is relaxed. For this reason, it is possible to avoid the destruction of the element caused by the application of a high voltage.

なお、本実施の形態では、第(n−3)段から第n段(最終段)のポンプに向かって、4×Vccレベル、3×Vccレベル、2×Vccレベル、Vccレベルと、1段毎にVccレベル下がるように回路を構成している場合であるが、これに限らず、例えば、最終段に向かって、4×Vccレベル、2×Vccレベル(或いは3×Vccレベル)、Vccレベルとなるように回路を構成してもよい。また、3×Vccレベルを2段、2×Vccレベルを2段設けるように構成してもよい。要は、高電圧がかかることによる素子の破壊が起こらないように、出力側の数段のポンプを構成するキャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルが、入力側のポンプを構成するキャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルより小さくなるように、チャージポンプ回路を構成すればよい。   In the present embodiment, the 4 × Vcc level, 3 × Vcc level, 2 × Vcc level, Vcc level, and 1 step from the (n−3) th stage to the nth (final) stage pump. This is a case where the circuit is configured so that the Vcc level is lowered every time. However, the present invention is not limited to this. For example, toward the final stage, the 4 × Vcc level, 2 × Vcc level (or 3 × Vcc level), Vcc level The circuit may be configured so that Alternatively, two stages of 3 × Vcc levels and two stages of 2 × Vcc levels may be provided. In short, the amplitude level of the voltage supplied to the other end of the capacitor constituting the several pumps on the output side is such that the element is not destroyed due to the high voltage applied. What is necessary is just to comprise a charge pump circuit so that it may become smaller than the amplitude level of the voltage supplied to the other end.

<チャージポンプ回路(3)>
以下、本発明の第3の実施の形態における4相クロック駆動のチャージポンプ回路について図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である。
<Charge pump circuit (3)>
Hereinafter, a four-phase clock drive charge pump circuit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a four-phase clock drive charge pump circuit in the present embodiment.

主転送用トランジスタとして、(n+1)個のNチャネルトランジスタ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子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、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)のソースに出力端子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Csiの一端が接続されており、NchトランジスタT1(n+1)のゲートにはキャパシタCqの一端が接続されている。   There are (n + 1) N-channel transistors T11 to T1 (n + 1) as main transfer transistors. Nch transistors T11, T12, T13,..., T1 (n−1) are sequentially arranged from the input side of the power supply voltage Vcc. , T1n, T1 (n + 1) are connected in series. That is, the drain of the Nch transistor T11 is connected to the input terminal IN to which the power supply voltage Vcc is input. The drain of the Nch transistor T1 (i + 1) is connected to the source of the Nch transistor T1i (i = 1 to n). The output terminal OUT is connected to the source of the Nch transistor T1 (n + 1). One end of the capacitor Csi is connected to the gate of the Nch transistor T1i (i = 1 to n), and one end of the capacitor Cq is connected to the gate of the Nch transistor T1 (n + 1).

主ポンプ用キャパシタとして、n個のキャパシタC1〜C(n−3),Cp1〜Cp3がある。キャパシタC1,C2,…,C(n−3),Cp1,Cp2,Cp3の一端はノードn1,n2,…,n(n−3),n(n−2),n(n−1),nnに接続されている。なお、ノードni(i=1〜n)は、NchトランジスタT1iのソースとNchトランジスタT1(i+1)のドレインの接続間である。   There are n capacitors C1 to C (n-3) and Cp1 to Cp3 as main pump capacitors. One end of capacitors C1, C2,..., C (n-3), Cp1, Cp2, Cp3 is connected to nodes n1, n2,..., N (n-3), n (n-2), n (n-1), connected to nn. Node ni (i = 1 to n) is between the connection of the source of Nch transistor T1i and the drain of Nch transistor T1 (i + 1).

キャパシタC1,C3,…,C(n−3)の他端と、クロック端子CIN1との間に、クロック信号PH1をその振幅を4倍に昇圧してキャパシタC1,C3,…,C(n−3)の他端に供給する4倍昇圧回路D11,D13,…,D1(n−3)が設けられている。キャパシタC2,C4,…,C(n−4)の他端と、クロック端子CIN2との間に、クロック信号PH2をその振幅を4倍に昇圧してキャパシタC2,C4,…,C(n−4)の他端に供給する4倍昇圧回路D12,D14,…,D1(n−4)が設けられている。キャパシタCp1の他端と、クロック端子CIN2との間に、クロック信号PH2をその振幅を3倍に昇圧してキャパシタCp1の他端に供給する3倍昇圧回路D1(n−2)が設けられている。キャパシタCp2の他端と、クロック端子CIN1との間に、クロック信号PH1をその振幅を2倍に昇圧してキャパシタCp2の他端に供給する2倍昇圧回路D1(n−2)が設けられている。キャパシタCp3の他端と、クロック端子CIN2との間には昇圧回路が設けられておらず、キャパシタCp3の他端は直接クロック端子CIN2に接続されている。   Between the other end of the capacitors C1, C3,..., C (n-3) and the clock terminal CIN1, the amplitude of the clock signal PH1 is boosted by a factor of 4, and capacitors C1, C3,. , D1 (n-3) are provided to be supplied to the other end of 3). Between the other ends of the capacitors C2, C4,..., C (n-4) and the clock terminal CIN2, the amplitude of the clock signal PH2 is increased by a factor of 4, and capacitors C2, C4,. , D1 (n-4) are provided to the other end of 4). A triple booster circuit D1 (n-2) is provided between the other end of the capacitor Cp1 and the clock terminal CIN2, and boosts the clock signal PH2 by three times and supplies it to the other end of the capacitor Cp1. Yes. A double booster circuit D1 (n-2) is provided between the other end of the capacitor Cp2 and the clock terminal CIN1 to boost the amplitude of the clock signal PH1 to the other end of the capacitor Cp2. Yes. No booster circuit is provided between the other end of the capacitor Cp3 and the clock terminal CIN2, and the other end of the capacitor Cp3 is directly connected to the clock terminal CIN2.

NchトランジスタT11〜T1(n+1)に対応して設けられた(n+1)個のNchトランジスタT21〜T2(n+1)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子INが接続されている。NchトランジスタT2i(i=2〜n+1)のドレインはノードn(i−1)に接続されている。NchトランジスタT2i(i=1〜n+1)のソースはノードkiに接続されて、NchトランジスタT1i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T2(n+1)のゲートは出力端子OUTに接続されている。   There are (n + 1) Nch transistors T21 to T2 (n + 1) provided corresponding to the Nch transistors T11 to T1 (n + 1). In this specification, these transistors are appropriately referred to as auxiliary transfer transistors. An input terminal IN is connected to the drain of the Nch transistor T21. The drain of the Nch transistor T2i (i = 2 to n + 1) is connected to the node n (i−1). The source of the Nch transistor T2i (i = 1 to n + 1) is connected to the node ki and connected to the gate of the Nch transistor T1i. The gate of the Nch transistor T2i (i = 1 to n) is connected to the node ni and connected to the capacitor Ci. The gate of the Nch transistor T2 (n + 1) is connected to the output terminal OUT.

NchトランジスタT11〜T1(n+1)に対応して設けられた(n+1)個のキャパシタCs1〜Csn,Cq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Cs1,Cs2,…,Csn,Cqの一端はNchトランジスタT11,T12,…,T1n,T1(n+1)のゲートに接続されている。   There are (n + 1) capacitors Cs1 to Csn, Cq provided corresponding to the Nch transistors T11 to T1 (n + 1), and are referred to as auxiliary pump capacitors in this specification as appropriate. One end of capacitors Cs1, Cs2,..., Csn, Cq is connected to the gates of Nch transistors T11, T12,..., T1n, T1 (n + 1).

キャパシタCs1,Cs3,…,Cs(n−3)の他端と、クロック端子CIN4との間に、クロック信号PH4をその振幅を4倍に昇圧してキャパシタCs1,Cs3,…,Cs(n−3)の他端に供給する4倍昇圧回路D21が設けられている。キャパシタCs2,Cs4,…,Cs(n−2)の他端と、クロック端子CIN3との間に、クロック信号PH3をその振幅を4倍に昇圧してキャパシタCs2,Cs4,…,Cs(n−2)の他端に供給する4倍昇圧回路D22が設けられている。キャパシタCs(n−1)の他端と、クロック端子CIN4との間に、クロック信号PH4をその振幅を3倍に昇圧してキャパシタCs(n−1)の他端に供給する3倍昇圧回路D2(n−1)が設けられている。キャパシタCsnの他端と、クロック端子CIN3との間に、クロック信号PH3をその振幅を2倍に昇圧してキャパシタCsnの他端に供給する2倍昇圧回路D2nが設けられている。キャパシタCqの他端と、クロック端子CIN4との間には昇圧回路が設けられておらず、キャパシタCqの他端は直接クロック端子CIN4に接続されている。   Between the other ends of the capacitors Cs1, Cs3,..., Cs (n-3) and the clock terminal CIN4, the amplitude of the clock signal PH4 is increased by a factor of 4, and capacitors Cs1, Cs3,. A quadruple booster circuit D21 is provided to be supplied to the other end of 3). .., Cs (n−) between the other ends of the capacitors Cs2, Cs4,..., Cs (n−2) and the clock terminal CIN3. A quadruple booster circuit D22 is provided to be supplied to the other end of 2). Between the other end of the capacitor Cs (n-1) and the clock terminal CIN4, a triple boosting circuit that boosts the amplitude of the clock signal PH4 to three times and supplies the clock signal PH4 to the other end of the capacitor Cs (n-1). D2 (n-1) is provided. A double booster circuit D2n is provided between the other end of the capacitor Csn and the clock terminal CIN3 to boost the amplitude of the clock signal PH3 to the other end of the capacitor Csn. A booster circuit is not provided between the other end of the capacitor Cq and the clock terminal CIN4, and the other end of the capacitor Cq is directly connected to the clock terminal CIN4.

つまり、図4では、同じポンプを構成する主ポンプ用のキャパシタと補助ポンプ用キャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルが同じで、第(n−2)段のポンプから順に供給される電圧の振幅がVccレベル下がるように構成されている。なお、主ポンプ用のキャパシタC1,C2,…,C(n−3),Cp1,Cp2,Cp3の夫々と同じポンプを構成する補助ポンプ用のキャパシタは、キャパシタCs2,Cs3,…,Cs(n−2),Cs(n−1),Csn,Cqである。   That is, in FIG. 4, the amplitude levels of the voltages supplied to the other ends of the main pump capacitor and the auxiliary pump capacitor constituting the same pump are the same, and are sequentially supplied from the (n-2) th stage pump. The voltage amplitude is configured to decrease to the Vcc level. The auxiliary pump capacitors constituting the same pumps as the main pump capacitors C1, C2,..., C (n-3), Cp1, Cp2, and Cp3 are capacitors Cs2, Cs3,. -2), Cs (n-1), Csn, Cq.

次に、図4に回路構成を示した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5を参照しつつ説明する。図5は図4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。クロック信号PH1〜PH4は図5に示す関係にあり、振幅がVccのパルス信号である。   Next, the operation of the charge pump circuit driven by a four-phase clock whose circuit configuration is shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG. The clock signals PH1 to PH4 have the relationship shown in FIG. 5, and are pulse signals having an amplitude of Vcc.

クロック信号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、クロック信号PH1がLレベルとなった後、クロック信号PH4がHレベルとなると、キャパシタCs1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子INの電位より閾値以上高くなると、NchトランジスタT11は三極間動作になり、入力端子INに入力された電源電圧Vccは、閾値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。   When the clock signal PH1 becomes H level, the gate voltage of the Nch transistor T21 increases through the capacitor C1, and the gate voltage of the Nch transistor T11 (potential of the node k1) increases. After that, when the clock signal PH1 becomes L level after the clock signal PH1 becomes L level, the gate voltage (potential of the node k1) of the Nch transistor T11 further increases through the capacitor Cs1. When the gate voltage of the Nch transistor T11 becomes higher than the threshold voltage of the input terminal IN, the Nch transistor T11 operates between three electrodes, and the power supply voltage Vcc input to the input terminal IN does not drop the voltage corresponding to the threshold value. The data is transferred to the node n1 through the Nch transistor T11.

その後、クロック信号PH2がHレベルのときに、クロック信号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、クロック信号PH2がLレベルとなって、さらに、クロック信号PH3がHレベルとなると、キャパシタCs2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、クロック信号PH3がLレベルとなると、クロック信号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、クロック信号PH2がHレベルとなり、さらに、クロック信号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。   Thereafter, when the clock signal PH1 is at the H level when the clock signal PH2 is at the H level, the potential of the node n1 is increased accordingly, and the gate voltage of the Nch transistor T22 is increased through the capacitor C2, and thus the Nch transistor T12. The gate voltage (potential of the node k2) of the transistor becomes higher. Thereafter, when the clock signal PH2 becomes L level and the clock signal PH3 becomes H level, the gate voltage of the Nch transistor T12 (potential of the node k2) further increases through the capacitor Cs2. When the gate voltage of the Nch transistor T12 becomes higher than the threshold value of the node n1, the Nch transistor T12 operates between three electrodes, and the potential of the node n1 passes through the Nch transistor T12 without dropping the voltage corresponding to the threshold value. transferred to n2. After that, when the clock signal PH3 becomes L level, the potential is not raised by the clock signal PH3, so that the gate voltage of the Nch transistor T12 (the potential of the node k2) decreases. After that, when the clock signal PH2 becomes H level and the clock signal PH1 becomes L level, the potential of the node n1 is lowered accordingly, and the gate voltage of the Nch transistor T22 is increased through the capacitor C2. The gate voltage (the potential at the node k2) decreases.

ノードn1の電位がノードn2へ転送された後、クロック信号PH1がHレベルのときに、クロック信号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、クロック信号PH1がLレベルとなって、さらに、クロック信号PH4がHレベルとなると、キャパシタCs3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、クロック信号PH4がLレベルとなると、クロック信号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、クロック信号PH1がHレベルとなり、さらに、クロック信号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。   After the potential of the node n1 is transferred to the node n2, when the clock signal PH2 is at the H level when the clock signal PH1 is at the H level, the potential of the node n2 is increased accordingly, and the Nch transistor T23 is connected through the capacitor C3. Since the gate voltage is high, the gate voltage (potential of the node k3) of the Nch transistor T13 is high. Thereafter, when the clock signal PH1 becomes L level and the clock signal PH4 becomes H level, the gate voltage of the Nch transistor T13 (potential of the node k3) further increases through the capacitor Cs3. When the gate voltage of the Nch transistor T13 becomes higher than the threshold voltage of the node n2, the Nch transistor T13 operates between three electrodes, and the potential of the node n2 passes through the Nch transistor T13 without dropping the voltage corresponding to the threshold voltage. transferred to n3. After that, when the clock signal PH4 becomes L level, the potential is not increased by the clock signal PH4, so that the gate voltage of the Nch transistor T13 (the potential of the node k3) decreases. After that, when the clock signal PH1 becomes H level and the clock signal PH2 becomes L level, the potential of the node n2 is lowered accordingly, and the gate voltage of the Nch transistor T23 is increased through the capacitor C3. The gate voltage (the potential at the node k3) decreases.

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。   The transfer operation as described above is performed at each stage, and the power supply voltage Vcc is transferred to the node nn while being boosted.

ノードnnから出力端子OUTへの電位の転送は次のように行われる。クロック信号PH2がHレベルとなると、NchトランジスタT2(n+1)のゲート電圧は出力端子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)は出力電圧よりNchトランジスタT1(n+1)の閾値分低い電圧に充電される。その後、クロック信号PH4がHレベルとなると、キャパシタCq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)を通って出力端子OUTへ転送される。   The potential transfer from the node nn to the output terminal OUT is performed as follows. When the clock signal PH2 becomes H level, since the gate voltage of the Nch transistor T2 (n + 1) is connected to the output terminal OUT, the gate voltage of the Nch transistor T1 (n + 1) (the potential of the node k (n + 1)) is the output voltage. It is charged to a voltage lower than the threshold value of the Nch transistor T1 (n + 1). Thereafter, when the clock signal PH4 becomes H level, the gate voltage of the Nch transistor T1 (n + 1) (potential of the node k (n + 1)) is further increased through the capacitor Cq. When the gate voltage of the Nch transistor T1 (n + 1) becomes higher than the threshold value of the node nn by more than a threshold value, the Nch transistor T1 (n + 1) operates between three electrodes, and the potential of the node nn does not drop by the threshold voltage. The data is transferred to the output terminal OUT through the transistor T1 (n + 1).

以上説明した本実施の形態によれば、電圧が高くなる第(n−2)段のポンプから第n段のポンプではポンプ倍率を下げ、第(n−2)段のポンプから第n段のポンプにおけるピーク電圧を緩和している。このため、高電圧がかかることによって起こる素子の破壊を回避することができる。   According to the present embodiment described above, the pump magnification is lowered from the (n−2) -th stage pump to the n-th stage pump where the voltage is increased, and the (n−2) -th stage pump is changed to the n-th stage pump. The peak voltage in the pump is relaxed. For this reason, it is possible to avoid the destruction of the element caused by the application of a high voltage.

なお、キャパシタCp1,Cp2、Cs(n−1)、NチャネルトランジスタT1(n−1)、T2(n−1)において、ノードn(n−2)の電位は3×Vcc分持ち上げられるが、NチャネルトランジスタT2(n−1)のゲート電圧(ノードk(n−1)の電位)は2×Vcc分しか持ち上げられないので、ノードk(n−1)には十分なチャージが転送できない。従って、NチャネルトランジスタT1(n−1)のゲート電圧は多少電圧が低くなり、電流能力が落ちるため、NチャネルトランジスタT1(n−1)のゲート幅を大きくして、電流を流せるようにすることは有効な手段である。また、最終段のキャパシタCqに供給する電圧がVccレベルであるので、キャパシタCqの容量を他の補助ポンプ用のキャパシタの容量より大きくすることも有効な手段である。さらに、キャパシタCqに供給する電圧の振幅を2×Vccレベルとすることも有効な手段である。   Note that in the capacitors Cp1, Cp2, Cs (n-1), and the N-channel transistors T1 (n-1) and T2 (n-1), the potential of the node n (n-2) is raised by 3 × Vcc. Since the gate voltage of the N-channel transistor T2 (n-1) (the potential of the node k (n-1)) can only be raised by 2 * Vcc, a sufficient charge cannot be transferred to the node k (n-1). Therefore, the gate voltage of the N-channel transistor T1 (n-1) is somewhat lower, and the current capability is lowered. Therefore, the gate width of the N-channel transistor T1 (n-1) is increased so that current can flow. That is an effective means. Further, since the voltage supplied to the last stage capacitor Cq is at the Vcc level, it is also an effective means to make the capacity of the capacitor Cq larger than that of other auxiliary pump capacitors. Furthermore, it is also an effective means to set the amplitude of the voltage supplied to the capacitor Cq to 2 × Vcc level.

なお、本実施の形態では、第(n−3)段のポンプから第n段(最終段)のポンプに向かって、4×Vccレベル、3×Vccレベル、2×Vccレベル、Vccレベルと、1段毎にVccレベル下がるように回路を構成している場合であるが、これに限らず、例えば、最終段に向かって、4×Vccレベル、2×Vccレベル(或いは3×Vccレベル)、Vccレベルとなるように回路を構成してもよい。また、3×Vccレベルを2段、2×Vccレベルを2段設けるように構成してもよい。出力側の数段のポンプを構成する主ポンプ用および補助ポンプ用のキャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルが、入力側のポンプを構成する主ポンプ用および補助ポンプ用のキャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルより小さくなるように、チャージポンプ回路を構成すればよい。   In the present embodiment, the 4 × Vcc level, 3 × Vcc level, 2 × Vcc level, Vcc level from the (n−3) th stage pump to the nth (final) stage pump, This is a case where the circuit is configured to lower the Vcc level for each stage, but is not limited to this. For example, toward the final stage, 4 × Vcc level, 2 × Vcc level (or 3 × Vcc level), The circuit may be configured to be at the Vcc level. Alternatively, two stages of 3 × Vcc levels and two stages of 2 × Vcc levels may be provided. The amplitude level of the voltage supplied to the other end of the capacitors for the main pump and auxiliary pump constituting the several pumps on the output side is different from the capacitors for the main pump and auxiliary pump constituting the pump on the input side. What is necessary is just to comprise a charge pump circuit so that it may become smaller than the amplitude level of the voltage supplied to an end.

<チャージポンプ回路(4)>
以下、本発明の第4の実施の形態における4相クロック駆動のチャージポンプ回路について図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である。なお、本実施の形態では、図4のチャージポンプ回路との相違点について説明する。
<Charge pump circuit (4)>
Hereinafter, a four-phase clock drive charge pump circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a four-phase clock drive charge pump circuit in the present embodiment. Note that in this embodiment, differences from the charge pump circuit in FIG. 4 will be described.

NchトランジスタT1(n−1),T1n,T1(n+1)のゲートには、キャパシタCs(n−1),Csn,Cqに対応するキャパシタCq1,Cq2,Cq3に対応するキャパシタの一端が接続される。   One end of capacitors corresponding to capacitors Cq1, Cq2, and Cq3 corresponding to capacitors Cs (n−1), Csn, and Cq is connected to gates of Nch transistors T1 (n−1), T1n, and T1 (n + 1). .

キャパシタCq1の他端と、クロック端子CIN4との間に、クロック信号PH4をその振幅を4倍に昇圧してキャパシタCq1の他端に供給する4倍昇圧回路E2(n−1)が設けられている。キャパシタCq2の他端と、クロック端子CIN3との間に、クロック信号PH3をその振幅を3倍に昇圧してキャパシタCq2の他端に供給する3倍昇圧回路E2nが設けられている。キャパシタCq3の他端と、クロック端子CIN4との間にはクロック信号PH4をその振幅を2倍に昇圧してキャパシタCq3の他端に供給する2倍昇圧回路E2(n+1)が設けられている。   A quadruple booster circuit E2 (n-1) is provided between the other end of the capacitor Cq1 and the clock terminal CIN4 to boost the clock signal PH4 by four times and supply the clock signal PH4 to the other end of the capacitor Cq1. Yes. Between the other end of the capacitor Cq2 and the clock terminal CIN3, there is provided a triple boosting circuit E2n that boosts the clock signal PH3 by three times and supplies the clock signal PH3 to the other end of the capacitor Cq2. A double booster circuit E2 (n + 1) is provided between the other end of the capacitor Cq3 and the clock terminal CIN4 to boost the amplitude of the clock signal PH4 twice and supply the clock signal PH4 to the other end of the capacitor Cq3.

図6では、第1段から第(n−3)段までのポンプでは、同じポンプを構成する主ポンプ用のキャパシタと補助ポンプ用のキャパシタの他端に供給する電圧の振幅レベルが同じになるように構成されている。また、第(n−2)段から第n段までのポンプでは、補助ポンプ用のキャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルが、同じポンプを構成する主ポンプ用のキャパシタの他端に供給される電圧の振幅レベルよりVccレベル大きくなるように構成されている。また、第(n−2)段のポンプから順にそれを構成する主ポンプ用のキャパシタに供給される電圧の振幅がVccレベル下がるように構成されている。なお、主ポンプ用のキャパシタC1,C2,…,C(n−3),Cp1,Cp2,Cp3の夫々と同じポンプを構成する補助ポンプ用のキャパシタは、キャパシタCs2,Cs3,…,Cs(n−2),Cq1,Cq2,Cq3である。   In FIG. 6, in the pumps from the first stage to the (n-3) th stage, the amplitude levels of the voltages supplied to the other ends of the main pump capacitor and the auxiliary pump capacitor constituting the same pump are the same. It is configured as follows. Further, in the pumps from the (n−2) th stage to the nth stage, the amplitude level of the voltage supplied to the other end of the auxiliary pump capacitor is at the other end of the main pump capacitor constituting the same pump. It is configured to be Vcc level larger than the amplitude level of the supplied voltage. Further, the amplitude of the voltage supplied to the main pump capacitor constituting the (n-2) th stage pump in order from the (n-2) th stage pump is lowered to the Vcc level. The auxiliary pump capacitors constituting the same pumps as the main pump capacitors C1, C2,..., C (n-3), Cp1, Cp2, and Cp3 are capacitors Cs2, Cs3,. -2), Cq1, Cq2, and Cq3.

以上説明した本実施の形態によれば、図4のチャージポンプ回路とほぼ同じ効果が得られると共に、キャパシタCq1の他端に振幅が4×Vccレベルの電圧を供給しているのでその回路部に関しては電圧低下が問題とならないという点で図4のチャージポンプ回路より優れている。   According to the present embodiment described above, substantially the same effect as that of the charge pump circuit of FIG. 4 can be obtained, and a voltage having an amplitude of 4 × Vcc level is supplied to the other end of the capacitor Cq1, so that the circuit portion is related. Is superior to the charge pump circuit of FIG. 4 in that voltage drop is not a problem.

なお、第(n−2)段から第n段までのポンプでは、主ポンプ用のキャパシタと補助ポンプ用のキャパシタに供給する電圧の振幅レベルの差をVccレベルにしている場合であるが、これに限らず、2×Vccレベルなどであってもよい。また、本実施の形態では、第(n−3)段のポンプから第n段(最終段)のポンプに向かって、主ポンプ用のキャパシタに供給する電圧の振幅を4×Vccレベル、3×Vccレベル、2×Vccレベル、Vccレベルと、1段毎にVccレベル下がるように回路を構成している場合である。が、これに限らず、例えば、最終段に向かって、4×Vccレベル、2×Vccレベル(或いは3×Vccレベル)、Vccレベルと振幅レベルが下がるように回路を構成してもよい。また、3×Vccレベルを2段、2×Vccレベルを2段設けるように構成してもよい。   In the pump from the (n−2) -th stage to the n-th stage, the difference between the amplitude levels of the voltages supplied to the main pump capacitor and the auxiliary pump capacitor is set to the Vcc level. The level is not limited to 2 × Vcc level. In this embodiment, the amplitude of the voltage supplied to the main pump capacitor from the (n-3) th stage pump to the nth stage (final stage) pump is set to 4 × Vcc level, 3 × This is a case where the circuit is configured so that the Vcc level, the 2 × Vcc level, the Vcc level, and the Vcc level are lowered for each stage. However, the present invention is not limited to this. For example, the circuit may be configured so that the 4 × Vcc level, 2 × Vcc level (or 3 × Vcc level), Vcc level, and amplitude level decrease toward the final stage. Alternatively, two stages of 3 × Vcc levels and two stages of 2 × Vcc levels may be provided.

以下、図1、図3、図4、図6に回路図を示したチャージポンプ回路に適用可能な本発明の昇圧回路の回路構成について図面を参照しつつ説明する。なお、クロック信号CLKが上記のクロック信号CLK、PH1〜PH4に対応する。   The circuit configuration of the booster circuit of the present invention that can be applied to the charge pump circuit whose circuit diagram is shown in FIGS. 1, 3, 4, and 6 will be described below with reference to the drawings. The clock signal CLK corresponds to the clock signals CLK and PH1 to PH4.

<昇圧回路(1)>
以下、本発明の第5の実施の形態における2倍昇圧回路について図7を参照しつつ説明する。図7は第5の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の振幅をVccとする。
<Boost circuit (1)>
Hereinafter, a double booster circuit according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a double booster circuit according to the fifth embodiment. Note that the amplitude of the clock signal CLK to be used is Vcc.

閾値がほぼゼロボルトに設定された充電用のNchトランジスタNTR101があり、NchトランジスタNTR101のゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには電源電圧Vccが供給されている。キャパシタC101があり、一端がNchトランジスタNTR101のソースに接続され、他端がクロック端子CIN(クロック信号CLKが入力される端子)に接続されている。   There is an Nch transistor NTR101 for charging whose threshold value is set to approximately zero volts. The gate of the Nch transistor NTR101 is connected to its own drain (diode connection), and the power supply voltage Vcc is supplied to the gate and drain. There is a capacitor C101, one end is connected to the source of the Nch transistor NTR101, and the other end is connected to the clock terminal CIN (terminal to which the clock signal CLK is input).

インバータ回路INV102があり、PchトランジスタPTR102とNchトランジスタNTR102により構成されている。PchトランジスタPTR102の基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102のゲートとNchトランジスタNTR102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INV102の入力部)はインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV102の入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR102のドレインとNchトランジスタNTR102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INV102の出力部)が2倍昇圧回路の出力端子COUTに接続されている。PchトランジスタPTR102のソース、つまり、インバータ回路INV102の電源端子はキャパシタC101の一端に接続されている。NchトランジスタNTR102のソースは接地されている。   There is an inverter circuit INV102, which includes a Pch transistor PTR102 and an Nch transistor NTR102. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102 is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102 and the gate of the Nch transistor NTR102 are connected, and the connection point (the input part of the inverter circuit INV102) is connected to the output part of the inverter circuit INV101, and the input part of the inverter circuit INV101 is the clock. Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV102. The drain of the Pch transistor PTR102 and the drain of the Nch transistor NTR102 are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102) is connected to the output terminal COUT of the double booster circuit. The source of the Pch transistor PTR102, that is, the power supply terminal of the inverter circuit INV102 is connected to one end of the capacitor C101. The source of the Nch transistor NTR102 is grounded.

次に図7を参照しつつ回路構成を説明した2倍昇圧回路の回路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、クロック信号CLKの反転信号/CLKがHレベルであり、NchトランジスタNTR102およびPchトランジスタPTR102のゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102がONし、PchトランジスタPTR102がOFFし、出力端子COUTへ接地レベルの信号が出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101はONし、NchトランジスタNTR101を通して、電源電圧VccでキャパシタC101が充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。   Next, the circuit operation of the double booster circuit whose circuit configuration has been described with reference to FIG. 7 will be described. When clock signal CLK is at L level, inverted signal / CLK of clock signal CLK is at H level, and H level is input to the gates of Nch transistor NTR102 and Pch transistor PTR102, so that Nch transistor NTR102 is turned on and Pch transistor The PTR 102 is turned OFF, and a ground level signal is output to the output terminal COUT. At this time, the diode-connected Nch transistor NTR101 is turned ON, the capacitor C101 is charged with the power supply voltage Vcc through the Nch transistor NTR101, and the charge amount corresponding to Vcc is stored.

その後、クロック信号CLKがHレベルとなると、これにより、ノードNV2の電位がほぼ2×Vccとなり、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101はOFFする。また、反転信号/CLKがLレベルとなり、NchトランジスタNTR102およびPchトランジスタPTR102のゲートにLレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102がOFFし、PchトランジスタPTR102がONする。そして、2×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102を通って出力端子COUTへ出力される。   Thereafter, when the clock signal CLK becomes H level, the potential of the node NV2 becomes approximately 2 × Vcc, and the diode-connected Nch transistor NTR101 is turned OFF. Further, inverted signal / CLK becomes L level, and L level is input to the gates of Nch transistor NTR102 and Pch transistor PTR102. Therefore, Nch transistor NTR102 is turned OFF and Pch transistor PTR102 is turned ON. Then, the 2 × Vcc level signal is output to the output terminal COUT through the Pch transistor PTR102 which is turned ON.

以上の動作が繰り返し行われることによって、クロック信号CLKの振幅が2倍になったクロック信号が出力端子COUTから出力される。   By repeating the above operation, a clock signal in which the amplitude of the clock signal CLK is doubled is output from the output terminal COUT.

以上説明した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の振幅を2倍に昇圧し、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。   According to the present embodiment described above, a double boosting circuit that boosts the amplitude of the clock signal CLK twice and outputs a clock signal with an amplitude of 2 × Vcc is realized with a simple configuration with a small number of elements. be able to. Since the number of elements of the double booster circuit is small, there is an advantage that the area required for the double booster circuit is small.

<昇圧回路(2)>
以下、本発明の第6の実施の形態における4倍昇圧回路について図8を参照しつつ説明する。図8は第6の実施の形態における4倍昇圧回路の構成を示す回路図である。ただし、図8の4倍昇圧回路は図7の2倍昇圧回路を応用したものである。なお、使用するクロック信号CLKの振幅をVccとする。
<Boost circuit (2)>
Hereinafter, a quadruple booster circuit according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a quadruple booster circuit in the sixth embodiment. However, the quadruple booster circuit of FIG. 8 is an application of the double booster circuit of FIG. Note that the amplitude of the clock signal CLK to be used is Vcc.

図8に示す4倍昇圧回路は、3段の昇圧回路部からなる。1段目の昇圧回路部は、充電用のNchトランジスタNTR101a、キャパシタC101a、およびインバータ回路INV102aにより構成されている。NchトランジスタNTR101aのゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには電源電圧Vccが供給されている。キャパシタC101aの一端がNchトランジスタNTR101aのソースに接続され、他端がクロック端子CINに接続されている。   The quadruple booster circuit shown in FIG. 8 includes a three-stage booster circuit unit. The first-stage booster circuit section includes a charging Nch transistor NTR101a, a capacitor C101a, and an inverter circuit INV102a. The gate of the Nch transistor NTR101a is connected to its own drain (diode connection), and the power supply voltage Vcc is supplied to the gate and drain. One end of the capacitor C101a is connected to the source of the Nch transistor NTR101a, and the other end is connected to the clock terminal CIN.

インバータ回路INV102aはPchトランジスタPTR102aとNchトランジスタNTR102aにより構成されている。PchトランジスタPTR102aの基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102aのゲートとNchトランジスタNTR102a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INV102aの入力部)はインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV102aの入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR102aのドレインとNchトランジスタNTR102a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INV102aの出力部)が2段目の昇圧回路部の後述するNchトランジスタNTR101bのドレインに接続されている。PchトランジスタPTR102aのソース、つまり、電源端子はキャパシタC101aの一端に接続されている。NchトランジスタNTR102aのソースは接地されている。   The inverter circuit INV102a is composed of a Pch transistor PTR102a and an Nch transistor NTR102a. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102a is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102a and the gate of the Nch transistor NTR102a are connected, the connection point (the input part of the inverter circuit INV102a) is connected to the output part of the inverter circuit INV101, and the input part of the inverter circuit INV101 is the clock Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV102a. The drain of the Pch transistor PTR102a and the drain of the Nch transistor NTR102a are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102a) is connected to the drain of an Nch transistor NTR101b, which will be described later, in the second stage booster circuit part. . The source of the Pch transistor PTR102a, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C101a. The source of the Nch transistor NTR102a is grounded.

2段目の昇圧回路部は、充電用のNchトランジスタNTR101b、キャパシタC101b、およびインバータ回路INV102bにより構成されている。NchトランジスタNTR101bのゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには1段目の昇圧回路部のインバータ回路INV102aの出力部が接続されている。キャパシタC101bの一端がNchトランジスタNTR101bのソースに接続され、他端がインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、キャパシタC101bの他端にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが供給される。   The second-stage booster circuit section includes a charging Nch transistor NTR101b, a capacitor C101b, and an inverter circuit INV102b. The gate of the Nch transistor NTR101b is connected to its own drain (diode connection), and the output part of the inverter circuit INV102a of the first-stage booster circuit part is connected to the gate and drain. One end of the capacitor C101b is connected to the source of the Nch transistor NTR101b, the other end is connected to the output part of the inverter circuit INV101, and the input part of the inverter circuit INV101 is connected to the clock terminal CIN. An inverted signal / CLK of the clock signal CLK is supplied to the other end.

インバータ回路INV102bはPchトランジスタPTR102bとNchトランジスタNTR102bにより構成されている。PchトランジスタPTR102bの基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102bのゲートとNchトランジスタNTR102b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INV102bの入力部)はクロック端子CINに接続されている。PchトランジスタPTR102bのドレインとNchトランジスタNTR102b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INV102bの出力部)が3段目の昇圧回路部の後述するNchトランジスタNTR101cのドレインに接続されている。PchトランジスタPTR102bのソース、つまり、電源端子はキャパシタC101bの一端に接続されている。NchトランジスタNTR102bのソースは接地されている。   The inverter circuit INV102b includes a Pch transistor PTR102b and an Nch transistor NTR102b. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102b is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102b and the gate of the Nch transistor NTR102b are connected, and the connection point (the input part of the inverter circuit INV102b) is connected to the clock terminal CIN. The drain of the Pch transistor PTR102b and the drain of the Nch transistor NTR102b are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102b) is connected to the drain of an Nch transistor NTR101c, which will be described later, in the third stage booster circuit part. . The source of the Pch transistor PTR102b, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C101b. The source of the Nch transistor NTR102b is grounded.

3段目の昇圧回路部は、充電用のNchトランジスタNTR101c、キャパシタC101c、およびインバータ回路INV102cにより構成されている。NchトランジスタNTR101cのゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには2段目の昇圧回路部のインバータ回路102bの出力部が接続されている。キャパシタC101cの一端がNchトランジスタNTR101cのソースに接続され、他端がクロック端子CINに接続されている。   The third-stage booster circuit section includes a charging Nch transistor NTR101c, a capacitor C101c, and an inverter circuit INV102c. The gate of the Nch transistor NTR101c is connected to its own drain (diode connection), and the output part of the inverter circuit 102b of the second-stage booster circuit part is connected to the gate and drain. One end of the capacitor C101c is connected to the source of the Nch transistor NTR101c, and the other end is connected to the clock terminal CIN.

インバータ回路INV102cはPchトランジスタPTR102cとNchトランジスタNTR102cにより構成されている。PchトランジスタPTR102cの基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102cのゲートとNchトランジスタNTR102c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INV102cの入力部)はインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV102cの入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR102cのドレインとNchトランジスタNTR102c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INV102cの出力部)が出力端子COUTに接続されている。PchトランジスタPTR102cのソース、つまり、電源端子はキャパシタC101cの一端に接続されている。NchトランジスタNTR102cのソースは接地されている。例えば、ここでは、充電用のNchトランジスタNTR101a、NTR101b、NTR101cはそれぞれ閾値がほぼゼロボルトに設定されている。   The inverter circuit INV102c includes a Pch transistor PTR102c and an Nch transistor NTR102c. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102c is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102c and the gate of the Nch transistor NTR102c are connected, and the connection point (the input part of the inverter circuit INV102c) is connected to the output part of the inverter circuit INV101, and the input part of the inverter circuit INV101 is the clock. Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV102c. The drain of the Pch transistor PTR102c and the drain of the Nch transistor NTR102c are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102c) is connected to the output terminal COUT. The source of the Pch transistor PTR102c, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C101c. The source of the Nch transistor NTR102c is grounded. For example, here, the threshold values of the charging Nch transistors NTR101a, NTR101b, and NTR101c are set to approximately zero volts.

次に図8を参照しつつ回路構成を説明した4倍昇圧回路の回路動作について説明する。1段目の昇圧回路部では、クロック信号CLKがLレベルのとき、クロック信号CLKの反転信号/CLKがHレベルであり、NchトランジスタNTR102aおよびPchトランジスタPTR102aのゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102aがONし、PchトランジスタPTR102aがOFFし、インバータ回路102aの出力部から接地レベルの信号が出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101aはONし、NchトランジスタNTR101aを通して、電源電圧VccでキャパシタC101aが充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。   Next, the circuit operation of the quadruple booster circuit whose circuit configuration has been described with reference to FIG. 8 will be described. In the first-stage booster circuit portion, when the clock signal CLK is at the L level, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is at the H level, and the H level is input to the gates of the Nch transistor NTR102a and the Pch transistor PTR102a. The Nch transistor NTR102a is turned on, the Pch transistor PTR102a is turned off, and a ground level signal is output from the output section of the inverter circuit 102a. At this time, the diode-connected Nch transistor NTR101a is turned on, the capacitor C101a is charged with the power supply voltage Vcc through the Nch transistor NTR101a, and a charge amount corresponding to Vcc is stored.

その後、クロック信号CLKがHレベルとなると、これにより、ノードNV2の電位がほぼ2×Vccとなり、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101aはOFFする。また、反転信号/CLKがLレベルとなり、NchトランジスタNTR102aおよびPchトランジスタPTR102aのゲートにLレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102aがOFFし、PchトランジスタPTR102aがONする。そして、2×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102aを通ってインバータ回路102aの出力部から出力される。   Thereafter, when the clock signal CLK becomes H level, the potential of the node NV2 becomes approximately 2 × Vcc, and the diode-connected Nch transistor NTR101a is turned off. Further, inverted signal / CLK becomes L level, and L level is input to the gates of Nch transistor NTR102a and Pch transistor PTR102a. Therefore, Nch transistor NTR102a is turned off and Pch transistor PTR102a is turned on. Then, the 2 × Vcc level signal is output from the output section of the inverter circuit 102a through the Pch transistor PTR102a which is turned on.

つまり、1段目の昇圧回路部は、クロック信号CLKがLレベルのとき、2段目の昇圧回路部のNchトランジスタNTR101bのドレインへ接地レベルの信号を出力し、クロック信号がHレベルのとき、2段目の昇圧回路部のNchトランジスタNTR101bのドレインへ2×Vccレベルの信号を出力する。   That is, when the clock signal CLK is at L level, the first stage booster circuit unit outputs a ground level signal to the drain of the Nch transistor NTR101b of the second stage booster circuit unit, and when the clock signal is at H level, A 2 × Vcc level signal is output to the drain of the Nch transistor NTR101b in the second-stage booster circuit section.

2段目の昇圧回路部では、クロック信号CLKがHレベルのとき、NchトランジスタNTR102bおよびPchトランジスタPTR102bのゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102bがONし、PchトランジスタPTR102bがOFFし、インバータ回路102bの出力部から接地レベルの信号が出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101bはONし、NchトランジスタNTR101bを通して、1段目の昇圧回路部から供給される2×Vccレベルの電圧でキャパシタC101bが充電され、2×Vcc分の電荷量が蓄えられる。   In the second-stage booster circuit portion, when the clock signal CLK is at the H level, the H level is input to the gates of the Nch transistor NTR102b and the Pch transistor PTR102b, so the Nch transistor NTR102b is turned on and the Pch transistor PTR102b is turned off. A ground level signal is output from the output section of the inverter circuit 102b. At this time, the diode-connected Nch transistor NTR101b is turned on, and the capacitor C101b is charged with a voltage of 2 × Vcc level supplied from the first-stage booster circuit section through the Nch transistor NTR101b, and a charge amount corresponding to 2 × Vcc. Is stored.

その後、クロック信号CLKがLレベルとなると、これにより、ノードNV3の電位がほぼ3×Vccとなり、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101bはOFFする。また、このとき、NchトランジスタNTR102bおよびPchトランジスタPTR102bのゲートにLレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102bがOFFし、PchトランジスタPTR102bがONする。そして、3×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102bを通ってインバータ回路102bの出力部から出力される。   Thereafter, when the clock signal CLK becomes L level, the potential of the node NV3 becomes approximately 3 × Vcc, and the diode-connected Nch transistor NTR101b is turned OFF. At this time, since the L level is input to the gates of the Nch transistor NTR102b and the Pch transistor PTR102b, the Nch transistor NTR102b is turned off and the Pch transistor PTR102b is turned on. Then, the 3 × Vcc level signal is output from the output section of the inverter circuit 102b through the Pch transistor PTR102b which is turned on.

つまり、2段目の昇圧回路部は、クロック信号CLKがHレベルのとき、3段目の昇圧回路部のNchトランジスタNTR101cのドレインへ接地レベルの信号を出力し、クロック信号がLレベルのとき、3段目の昇圧回路部のNchトランジスタNTR101cのドレインへ3×Vccレベルの信号を出力する。   That is, when the clock signal CLK is at the H level, the second stage booster circuit unit outputs a ground level signal to the drain of the Nch transistor NTR101c of the third stage booster circuit unit, and when the clock signal is at the L level, A 3 × Vcc level signal is output to the drain of the Nch transistor NTR101c in the third-stage booster circuit section.

3段目の昇圧回路部では、クロック信号CLKがLレベルのとき、クロック信号CLKの反転信号/CLKがHレベルであり、NchトランジスタNTR102cおよびPchトランジスタPTR102cのゲートにHレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102cがONし、PchトランジスタPTR102cがOFFし、インバータ回路102cの出力部から接地レベルの信号が出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101cはONし、NchトランジスタNTR101aを通して、2段目の昇圧回路部から供給される3×Vccレベルの電圧でキャパシタC101cが充電され、3×Vcc分の電荷量が蓄えられる。   In the third step-up circuit unit, when the clock signal CLK is at the L level, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is at the H level, and the H level is input to the gates of the Nch transistor NTR102c and the Pch transistor PTR102c. The Nch transistor NTR102c is turned on, the Pch transistor PTR102c is turned off, and a ground level signal is output from the output section of the inverter circuit 102c. At this time, the diode-connected Nch transistor NTR101c is turned on, and the capacitor C101c is charged with a voltage of 3 × Vcc level supplied from the second-stage booster circuit through the Nch transistor NTR101a. Is stored.

その後、クロック信号CLKがHレベルとなると、これにより、ノードNV4の電位がほぼ4×Vccとなり、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101cはOFFする。また、反転信号/CLKがLレベルとなり、NchトランジスタNTR102cおよびPchトランジスタPTR102cのゲートにLレベルが入力されるので、NchトランジスタNTR102cがOFFし、PchトランジスタPTR102cがONする。そして、4×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102cを通ってインバータ回路102cの出力部から出力される。   Thereafter, when the clock signal CLK becomes H level, the potential of the node NV4 becomes approximately 4 × Vcc, and the diode-connected Nch transistor NTR101c is turned off. Further, inverted signal / CLK becomes L level, and L level is input to the gates of Nch transistor NTR102c and Pch transistor PTR102c. Therefore, Nch transistor NTR102c is turned off and Pch transistor PTR102c is turned on. Then, the 4 × Vcc level signal is output from the output section of the inverter circuit 102c through the Pch transistor PTR102c which is turned on.

つまり、3段目の昇圧回路部は、クロック信号CLKがLレベルのとき、出力端子COUTへ接地レベルの信号を出力し、クロック信号がHレベルのとき、出力端子COUTへ4×Vccレベルの信号を出力する。   That is, when the clock signal CLK is at the L level, the third-stage booster circuit unit outputs a ground level signal to the output terminal COUT, and when the clock signal is at the H level, the 4 × Vcc level signal is output to the output terminal COUT. Is output.

以上の動作が繰り返し行われることによって、クロック信号CLKの振幅が4倍になったクロック信号が出力端子COUTから出力される。   By repeating the above operation, a clock signal in which the amplitude of the clock signal CLK is quadrupled is output from the output terminal COUT.

以上説明した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の振幅を4倍に昇圧し、振幅が4×Vccのクロック信号を出力する4倍昇圧回路を実現することができる。そして、4倍昇圧回路の素子数が少ないため4倍昇圧回路に必要な面積が小さいという利点がある。   According to the present embodiment described above, a quadruple boosting circuit that boosts the amplitude of the clock signal CLK four times and outputs a clock signal having an amplitude of 4 × Vcc is realized with a simple configuration with a small number of elements. be able to. Since the number of elements of the quadruple booster circuit is small, there is an advantage that the area required for the quadruple booster circuit is small.

なお、1段目の昇圧回路部と2段目の昇圧回路部を利用することによって、振幅が3×Vccの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。また、1段目の昇圧回路部、2段目の昇圧回路部、3段目の昇圧回路部、4段目の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部に相当)、5段目の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部に相当)、6段目の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部に相当)、7段目の昇圧回路部(2段目の昇圧回路部に相当)、…、第(n−1)段目の昇圧回路部を利用することによって、n倍昇圧回路を実現することができる。なお、3倍昇圧回路、5倍昇圧回路、7倍昇圧回路、…の出力は、クロック信号CLKを反転したものになるので、上述したチャージポンプ回路に適用する場合には、出力を反転させるインバータを設けるなどの考慮が必要になる。   Note that a triple booster circuit that outputs a clock signal having an amplitude of 3 × Vcc can be realized by using the first booster circuit unit and the second booster circuit unit. The first-stage booster circuit unit, the second-stage booster circuit unit, the third-stage booster circuit unit, the fourth-stage booster circuit unit (corresponding to the second-stage booster circuit unit), and the fifth-stage booster circuit unit Circuit part (corresponding to the second booster circuit part), sixth booster circuit part (corresponding to the second booster circuit part), seventh booster circuit part (corresponding to the second booster circuit part) ),..., An n-fold booster circuit can be realized by using the (n−1) -th booster circuit unit. Note that the outputs of the triple booster circuit, the fivefold booster circuit, the sevenfold booster circuit,... Are inverted from the clock signal CLK. Therefore, when applied to the charge pump circuit described above, an inverter that inverts the output. It is necessary to consider such as

<昇圧回路(3)>
以下、本発明の第7の実施の形態における4倍昇圧回路について図9を参照しつつ説明する。図9は第7の実施の形態における4倍昇圧回路の構成を示す回路図である。ただし、図9の4倍昇圧回路は図7の2倍昇圧回路を応用したものである。なお、使用するクロック信号CLKの振幅をVccとする。
<Boost circuit (3)>
Hereinafter, a quadruple booster circuit according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a quadruple booster circuit in the seventh embodiment. However, the quadruple booster circuit of FIG. 9 is an application of the double booster circuit of FIG. Note that the amplitude of the clock signal CLK to be used is Vcc.

図9に示す4倍昇圧回路は、3段の昇圧回路部からなる。1段目の昇圧回路部は、充電用のNchトランジスタNTR101d、キャパシタC101d、およびインバータ回路INV102dにより構成されている。NchトランジスタNTR101dのゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには電源電圧Vccが供給されている。キャパシタC101dの一端がNchトランジスタNTR101dのソースに接続され、他端がクロック端子CINに接続されている。   The quadruple booster circuit shown in FIG. 9 includes a three-stage booster circuit unit. The first-stage booster circuit section includes a charging Nch transistor NTR101d, a capacitor C101d, and an inverter circuit INV102d. The gate of the Nch transistor NTR101d is connected to its own drain (diode connection), and the power supply voltage Vcc is supplied to the gate and drain. One end of the capacitor C101d is connected to the source of the Nch transistor NTR101d, and the other end is connected to the clock terminal CIN.

インバータ回路INV102dはPchトランジスタPTR102dとNchトランジスタNTR102dにより構成されている。PchトランジスタPTR102dの基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102dのゲートとNchトランジスタNTR102d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INV102dの入力部)はインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV102dの入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR102dのドレインとNchトランジスタNTR102d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INV102dの出力部)が2段目の昇圧回路部の後述するキャパシタC101eの他端に接続されている。PchトランジスタPTR102dのソース、つまり、電源端子はキャパシタC101dの一端に接続されている。NchトランジスタNTR102dのソースは接地されている。   The inverter circuit INV102d is composed of a Pch transistor PTR102d and an Nch transistor NTR102d. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102d is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102d and the gate of the Nch transistor NTR102d are connected, and the connection point (the input part of the inverter circuit INV102d) is connected to the output part of the inverter circuit INV101, and the input part of the inverter circuit INV101 is the clock. Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV102d. The drain of the Pch transistor PTR102d and the drain of the Nch transistor NTR102d are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102d) is connected to the other end of a capacitor C101e described later in the second stage booster circuit part. . The source of the Pch transistor PTR102d, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C101d. The source of the Nch transistor NTR102d is grounded.

2段目の昇圧回路部は、充電用のNchトランジスタNTR101e、キャパシタC101e、およびインバータ回路INV102eにより構成されている。NchトランジスタNTR101eのゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには電源電圧Vccが供給されている。キャパシタC101eの一端がNchトランジスタNTR101eのソースに接続され、他端が1段目の昇圧回路部のインバータ回路INV102dの出力部に接続されている。   The second-stage booster circuit section includes a charging Nch transistor NTR101e, a capacitor C101e, and an inverter circuit INV102e. The gate of the Nch transistor NTR101e is connected to its own drain (diode connection), and the power supply voltage Vcc is supplied to the gate and drain. One end of the capacitor C101e is connected to the source of the Nch transistor NTR101e, and the other end is connected to the output part of the inverter circuit INV102d of the first-stage booster circuit part.

インバータ回路INV102eはPchトランジスタPTR102eとNchトランジスタNTR102eにより構成されている。PchトランジスタPTR102eの基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102eのゲートとNchトランジスタNTR102e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INV102eの入力部)はインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV102eの入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR102eのドレインとNchトランジスタNTR102e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INV102eの出力部)が3段目の昇圧回路部の後述するキャパシタC101fの他端に接続されている。PchトランジスタPTR102eのソース、つまり、電源端子はキャパシタC101eの一端に接続されている。NchトランジスタNTR102eのソースは接地されている。   The inverter circuit INV102e includes a Pch transistor PTR102e and an Nch transistor NTR102e. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102e is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102e and the gate of the Nch transistor NTR102e are connected, and the connection point (the input part of the inverter circuit INV102e) is connected to the output part of the inverter circuit INV101. The input part of the inverter circuit INV101 is the clock. Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV102e. The drain of the Pch transistor PTR102e and the drain of the Nch transistor NTR102e are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102e) is connected to the other end of a capacitor C101f described later in the third stage booster circuit part. . The source of the Pch transistor PTR102e, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C101e. The source of the Nch transistor NTR102e is grounded.

3段目の昇圧回路部は、充電用のNchトランジスタNTR101f、キャパシタC101f、およびインバータ回路INV102fにより構成されている。NchトランジスタNTR101fのゲートは自身のドレインに接続されており(ダイオード接続)、ゲートおよびドレインには電源電圧Vccが供給されている。キャパシタC101fの一端がNchトランジスタNTR101fのソースに接続され、他端が2段目の昇圧回路部のインバータ回路INV102eの出力部に接続されている。   The third-stage booster circuit section includes a charging Nch transistor NTR101f, a capacitor C101f, and an inverter circuit INV102f. The gate of the Nch transistor NTR101f is connected to its own drain (diode connection), and the power supply voltage Vcc is supplied to the gate and drain. One end of the capacitor C101f is connected to the source of the Nch transistor NTR101f, and the other end is connected to the output part of the inverter circuit INV102e of the second-stage booster circuit part.

インバータ回路INV102fはPchトランジスタPTR102fとNchトランジスタNTR102fにより構成されている。PchトランジスタPTR102fの基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR102fのゲートとNchトランジスタNTR102f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INV102fの入力部)はインバータ回路INV101の出力部に接続されており、インバータ回路INV101の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV102fの入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR102fのドレインとNchトランジスタNTR102f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INV102fの出力部)は出力端子COUTに接続されている。PchトランジスタPTR102fのソース、つまり、電源端子はキャパシタC101fの一端に接続されている。NchトランジスタNTR102fのソースは接地されている。   The inverter circuit INV102f includes a Pch transistor PTR102f and an Nch transistor NTR102f. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR102f is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR102f and the gate of the Nch transistor NTR102f are connected, and the connection point (input part of the inverter circuit INV102f) is connected to the output part of the inverter circuit INV101, and the input part of the inverter circuit INV101 is the clock. Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV102f. The drain of the Pch transistor PTR102f and the drain of the Nch transistor NTR102f are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV102f) is connected to the output terminal COUT. The source of the Pch transistor PTR102f, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C101f. The source of the Nch transistor NTR102f is grounded.

次に図9を参照しつつ回路構成を説明した4倍昇圧回路の回路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、インバータ回路INV101の出力はHレベルとなり、インバータ回路INV102dの入力部にHレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR102dがOFFし、NchトランジスタNTR102dがONし、インバータ回路INV102dの出力部から接地レベルの信号が、キャパシタC101eへ出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101dがONし、NchトランジスタNTR101dを通して、電源電圧VccでキャパシタC101dが充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。   Next, the circuit operation of the quadruple booster circuit whose circuit configuration has been described with reference to FIG. 9 will be described. When the clock signal CLK is at L level, the output of the inverter circuit INV101 becomes H level, and the H level is input to the input part of the inverter circuit INV102d. Therefore, the Pch transistor PTR102d is turned off and the Nch transistor NTR102d is turned on. A ground level signal is output from the output section of the INV 102d to the capacitor C101e. At this time, the diode-connected Nch transistor NTR101d is turned on, the capacitor C101d is charged with the power supply voltage Vcc through the Nch transistor NTR101d, and a charge amount corresponding to Vcc is stored.

同じ期間に、インバータ回路INV102eの入力部にHレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR102eがOFFし、NchトランジスタNTR102eがONし、インバータ回路102eの出力部から接地レベルの信号がキャパシタC101fへ出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタPTR101eがONし、NchトランジスタPTR101eを通して、電源電圧VccでキャパシタC101eが充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。   During the same period, since the H level is input to the input part of the inverter circuit INV102e, the Pch transistor PTR102e is turned OFF, the Nch transistor NTR102e is turned ON, and a ground level signal is output from the output part of the inverter circuit 102e to the capacitor C101f. The At this time, the diode-connected Nch transistor PTR101e is turned on, the capacitor C101e is charged with the power supply voltage Vcc through the Nch transistor PTR101e, and a charge amount corresponding to Vcc is stored.

さらに、同じ期間に、インバータ回路INV102fの入力部にHレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR102fがOFFし、NchトランジスタNTR102fがONし、インバータ回路102fから接地レベルの信号が出力端子COUTへ出力される。このとき、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR101fがONし、NchトランジスタNTR101fを通して、電源電圧VccでキャパシタC101fが充電され、Vcc分の電荷量が蓄えられる。   Furthermore, since the H level is input to the input part of the inverter circuit INV102f during the same period, the Pch transistor PTR102f is turned OFF, the Nch transistor NTR102f is turned ON, and a ground level signal is output from the inverter circuit 102f to the output terminal COUT. The At this time, the diode-connected Nch transistor NTR101f is turned on, the capacitor C101f is charged with the power supply voltage Vcc through the Nch transistor NTR101f, and the charge amount corresponding to Vcc is stored.

その後、クロック信号CLKがHレベルになると、これにより、ノードNV2の電位はほぼ2×Vccとなり、NchトランジスタNTR101dがOFFする。このとき、インバータ回路INV102dの入力部にLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR102dがONし、NchトランジスタNTR102dがOFFし、2×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102dを通ってキャパシタC101eの他端に供給される。これにより、ノードNV3の電位が3×Vccとなり、NchトランジスタNTR101eがOFFする。このとき、インバータ回路INV102eの入力部にLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR102eがONし、NchトランジスタNTR102eがOFFし、3×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102eを通ってキャパシタC101fの他端に供給される。これにより、ノードNV4の電位が4×Vccとなり、NchトランジスタNTR101fがOFFする。このとき、インバータ回路INV102fの入力部にLレベルが入力されるので、PchトランジスタPTR102fがONし、NchトランジスタNTR102fがOFFし、4×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR102fを通って出力端子COUTへ出力される。   Thereafter, when the clock signal CLK becomes H level, the potential of the node NV2 becomes approximately 2 × Vcc, and the Nch transistor NTR101d is turned off. At this time, since the L level is input to the input part of the inverter circuit INV102d, the Pch transistor PTR102d is turned on, the Nch transistor NTR102d is turned off, and the 2 × Vcc level signal is turned on and passes through the Pch transistor PTR102d. Supplied to the other end. As a result, the potential of the node NV3 becomes 3 × Vcc, and the Nch transistor NTR101e is turned off. At this time, since the L level is input to the input part of the inverter circuit INV102e, the Pch transistor PTR102e is turned on, the Nch transistor NTR102e is turned off, and the signal of the 3 × Vcc level passes through the Pch transistor PTR102e turned on. Supplied to the other end. As a result, the potential of the node NV4 becomes 4 × Vcc, and the Nch transistor NTR101f is turned OFF. At this time, since the L level is inputted to the input part of the inverter circuit INV102f, the Pch transistor PTR102f is turned on, the Nch transistor NTR102f is turned off, and the 4 × Vcc level signal is turned on and the output terminal COUT is passed through the Pch transistor PTR102f. Is output.

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の振幅を4倍に昇圧し、振幅が4×Vccのクロック信号を出力する4倍昇圧回路を実現することができる。そして、4倍昇圧回路の素子数が少ないため4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4倍のクロック信号に昇圧する構成のため、短時間で振幅が4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。   As described above, according to the present embodiment, the quadruple booster circuit that boosts the amplitude of the clock signal CLK four times and outputs a clock signal having an amplitude of 4 × Vcc with a simple configuration with a small number of elements. Can be realized. Since the number of elements of the quadruple booster circuit is small, there is an advantage that the area required for the quadruple booster circuit is small. Further, since the voltage is boosted to four times the clock signal by one clock, there is an advantage that the clock signal having the quadruple amplitude can be obtained in a short time.

なお、1段目の昇圧回路部と2段目の昇圧回路部を利用することによって、振幅が3×Vccの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。また、昇圧回路部を(n−1)段設けることによって、n倍昇圧回路を実現することができる。   Note that a triple booster circuit that outputs a clock signal having an amplitude of 3 × Vcc can be realized by using the first booster circuit unit and the second booster circuit unit. In addition, by providing (n−1) booster circuit units, an n-fold booster circuit can be realized.

<昇圧回路(4)>
以下、本発明の第8の実施の形態における4倍昇圧回路について図10を参照しつつ説明する。図10は第8の実施の形態における4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の振幅をVccとする。
<Boost circuit (4)>
The quadruple booster circuit according to the eighth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a quadruple booster circuit according to the eighth embodiment. Note that the amplitude of the clock signal CLK to be used is Vcc.

ゲートとドレインが接続された(ダイオード接続された)NchトランジスタNTR201〜203があり、NchトランジスタNTR201のゲートとドレインには電源電圧Vccが供給されている。NchトランジスタNTR201,NTR202のソースがNchトランジスタNTR202,NTR203のドレインにそれぞれ接続されている。NchトランジスタNTR203のソースがPchトランジスタPTR204のソースに接続されている。   There are Nch transistors NTR201 to NTR203 whose gates and drains are connected (diode-connected), and a power supply voltage Vcc is supplied to the gate and drain of the Nch transistor NTR201. The sources of the Nch transistors NTR201 and NTR202 are connected to the drains of the Nch transistors NTR202 and NTR203, respectively. The source of the Nch transistor NTR203 is connected to the source of the Pch transistor PTR204.

キャパシタC201〜C203がある。キャパシタC201,C202の一端は、NchトランジスタNTR201,NTR202のソースとNchトランジスタNTR202,NTR203のドレインの接続線(ノードNV2,NV3)にそれぞれ接続されている。キャパシタC203の一端は、NchトランジスタNTR203のソースとPchトランジスタPTR204のソースの接続線(ノードNV4)に接続されている。また、キャパシタC201,C203の他端はクロック端子CINに接続されており、キャパシタC202の他端はインバータ回路INV201の出力部に接続されている。インバータ回路INV201の入力部はクロック端子CINに接続されているので、キャパシタC202の他端にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが供給される。   There are capacitors C201 to C203. One ends of the capacitors C201 and C202 are connected to connection lines (nodes NV2 and NV3) of the sources of the Nch transistors NTR201 and NTR202 and the drains of the Nch transistors NTR202 and NTR203, respectively. One end of the capacitor C203 is connected to a connection line (node NV4) between the source of the Nch transistor NTR203 and the source of the Pch transistor PTR204. The other ends of the capacitors C201 and C203 are connected to the clock terminal CIN, and the other end of the capacitor C202 is connected to the output portion of the inverter circuit INV201. Since the input part of the inverter circuit INV201 is connected to the clock terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is supplied to the other end of the capacitor C202.

インバータ回路INV204があり、PchトランジスタPTR204とNchトランジスタNTR204により構成されている。PchトランジスタPTR204の基盤(N−Well)は自身のソースに接続される。PchトランジスタPTR204のゲートとNchトランジスタNTR204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INV204の入力部)はインバータ回路INV201の出力部に接続されており、インバータ回路INV201の入力部はクロック端子CINに接続されていることから、インバータ回路INV204の入力部にはクロック信号CLKの反転信号/CLKが入力される。PchトランジスタPTR204のドレインとNchトランジスタNTR204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INV204の出力部)が4倍昇圧回路の出力端子COUTに接続されている。PchトランジスタPTR204のソース、つまり、電源端子はキャパシタC203の一端に接続されている。NchトランジスタNTR204のソースは接地されている。ここで、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR201〜NTR203の閾値は略ゼロボルトに設定されている。   There is an inverter circuit INV204, which includes a Pch transistor PTR204 and an Nch transistor NTR204. The base (N-Well) of the Pch transistor PTR 204 is connected to its own source. The gate of the Pch transistor PTR204 and the gate of the Nch transistor NTR204 are connected, and the connection point (the input part of the inverter circuit INV204) is connected to the output part of the inverter circuit INV201, and the input part of the inverter circuit INV201 is the clock. Since it is connected to the terminal CIN, the inverted signal / CLK of the clock signal CLK is input to the input portion of the inverter circuit INV204. The drain of the Pch transistor PTR204 and the drain of the Nch transistor NTR204 are connected, and the connection point (the output part of the inverter circuit INV204) is connected to the output terminal COUT of the quadruple booster circuit. The source of the Pch transistor PTR204, that is, the power supply terminal is connected to one end of the capacitor C203. The source of the Nch transistor NTR204 is grounded. Here, the threshold value of the diode-connected Nch transistors NTR201 to NTR203 is set to approximately zero volts.

次に図10を参照しつつ回路構成を説明した4倍昇圧回路の回路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、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR201がONし、ONしたNchトランジスタNTR201を介してキャパシタC201が充電され、キャパシタC201にVcc分の電荷が蓄えられる。その後、クロック信号CLKがHレベルになると、ノードNV2の電位は2×Vccレベルとなり、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR202がONし、ONしたNchトランジスタNTR202を介してキャパシタC202が充電され、2×Vcc分の電荷が蓄えられる。その後、クロック信号CLKがLレベルになると、ノードNV3の電位は3×Vccレベルとなり、ダイオード接続されたNchトランジスタNTR203がONし、ONしたNchトランジスタNTR203を介してキャパシタC203が充電され、3×Vcc分の電荷が蓄えられる。   Next, the circuit operation of the quadruple booster circuit whose circuit configuration has been described with reference to FIG. 10 will be described. When the clock signal CLK is at L level, the diode-connected Nch transistor NTR201 is turned on, the capacitor C201 is charged through the turned-on Nch transistor NTR201, and the charge of Vcc is stored in the capacitor C201. Thereafter, when the clock signal CLK becomes H level, the potential of the node NV2 becomes 2 × Vcc level, the diode-connected Nch transistor NTR202 is turned on, and the capacitor C202 is charged through the turned-on Nch transistor NTR202, and 2 × Vcc. The charge of the minute is stored. Thereafter, when the clock signal CLK becomes L level, the potential of the node NV3 becomes 3 × Vcc level, the diode-connected Nch transistor NTR203 is turned on, and the capacitor C203 is charged through the turned-on Nch transistor NTR203, and 3 × Vcc. The charge of the minute is stored.

このとき(クロック信号CLKはLレベルである)、インバータ回路INV204の入力部にHレベルの信号が入力され、PchトランジスタPTR204がOFFし、NchトランジスタNTR204がONし、インバータ回路204の出力部から接地レベルの信号が出力端子COUTへ出力される。その後、クロック信号CLKがHレベルになると、ノードNV4の電位は4×Vccとなる。このとき、インバータ回路INV204の入力部にLレベルが入力され、PchトランジスタPTR204がONし、NchトランジスタNTR204がOFFし、4×Vccレベルの信号がONしたPchトランジスタPTR204を通ってインバータ回路204の出力部から出力端子COUTへ出力される。   At this time (the clock signal CLK is at L level), an H level signal is input to the input part of the inverter circuit INV204, the Pch transistor PTR204 is turned OFF, the Nch transistor NTR204 is turned ON, and the output part of the inverter circuit 204 is grounded. A level signal is output to the output terminal COUT. Thereafter, when the clock signal CLK becomes H level, the potential of the node NV4 becomes 4 × Vcc. At this time, L level is input to the input part of the inverter circuit INV204, the Pch transistor PTR204 is turned on, the Nch transistor NTR204 is turned off, and the output of the inverter circuit 204 passes through the Pch transistor PTR204 in which the 4 × Vcc level signal is turned on. To the output terminal COUT.

以上のように、本実施の形態によれば、素子数のより少ない簡単な構成で、クロック信号CLKの振幅を4倍に昇圧し、振幅が4×Vccのクロック信号を出力する4倍昇圧回路を実現することができる。4倍昇圧回路の素子数がより少ないため4倍昇圧回路に必要な面積がより小さいという利点がある。   As described above, according to the present embodiment, a quadruple booster circuit that boosts the amplitude of the clock signal CLK four times and outputs a clock signal having an amplitude of 4 × Vcc with a simple configuration having a smaller number of elements. Can be realized. Since the number of elements of the quadruple booster circuit is smaller, there is an advantage that the area required for the quadruple booster circuit is smaller.

なお、ゲートとドレインが接続された(ダイオード接続された)Nchトランジスタを(n−1)個、それに対応するキャパシタを(n−1)個設けることによって、振幅がn×Vccの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。なお、この場合、(n−1)が奇数の場合には、インバータ回路の入力に反転信号/CLKを供給し、(n−1)が偶数の場合には、インバータ回路の入力にクロック信号CLKを供給する。なお、3倍昇圧回路、5倍昇圧回路、7倍昇圧回路、…の出力は、クロック信号CLKを反転したものになるので、上述したチャージポンプ回路に適用する場合には、出力を反転させるインバータを設けるなどの考慮が必要になる。   By providing (n-1) Nch transistors whose gates and drains are connected (diode-connected) and (n-1) corresponding capacitors, a clock signal having an amplitude of n × Vcc is output. An n-fold booster circuit can be realized. In this case, when (n−1) is an odd number, the inverted signal / CLK is supplied to the input of the inverter circuit, and when (n−1) is an even number, the clock signal CLK is input to the input of the inverter circuit. Supply. Note that the outputs of the triple booster circuit, the fivefold booster circuit, the sevenfold booster circuit,... Are inverted from the clock signal CLK. Therefore, when applied to the charge pump circuit described above, an inverter that inverts the output. It is necessary to consider such as

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。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims.

T1〜T(n+1) Nチャネルトランジスタ、
C1〜C(n−3),Cp1〜Cp3、Cs1〜Csn,Cq キャパシタ、
A1〜A(n−1) 2倍昇圧回路
T1-T (n + 1) N-channel transistors,
C1-C (n-3), Cp1-Cp3, Cs1-Csn, Cq capacitors,
A1 to A (n-1) double booster circuit

Claims (2)

直列接続された第1から第(n+1)の転送用トランジスタと、
第i(i=1〜n)の転送用トランジスタと第(i+1)の転送用トランジスタとの間に一端が接続された第1から第nの主ポンプ用キャパシタと、
前記第1から第(n+1)の転送用トランジスタのゲートに接続された第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタと、
を備えた4相クロック駆動チャージポンプ回路において、
1から第j(jはnより小さい値)の主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が同じで、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給する第1の電圧供給手段と、
前記第1から第k(kはnより小さい値)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1の電圧供給手段によって前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給されるパルス電圧の振幅と同じで、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第kのキャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給する第2の電圧供給手段と、
を備え
前記kの値が前記jの値より1大きく、
前記第1の電圧供給手段は、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(j+1)の主ポンプ用キャパシタから前記第nの主ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくし、
前記第2の電圧供給手段は、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(k+1)の補助ポンプ用キャパシタから前記第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくすることを特徴とする4相クロック駆動チャージポンプ回路。
First to (n + 1) -th transfer transistors connected in series;
First to n-th main pump capacitors having one ends connected between the i-th (i = 1 to n) transfer transistor and the (i + 1) -th transfer transistor;
First to (n + 1) th auxiliary pump capacitors connected to the gates of the first to (n + 1) th transfer transistors;
In a four-phase clock drive charge pump circuit comprising:
The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to j-th (p is smaller than n) main pump capacitors is the same, and is supplied to the other end of the (j + 1) -th to n-th main pump capacitors. A pulse voltage whose amplitude is smaller than that of the pulse voltage supplied to the other end of the first to j-th main pump capacitors is supplied to the other end of the first to n-th main pump capacitors. First voltage supply means;
The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to kth auxiliary pump capacitors (k is a value smaller than n) is adjusted by the first voltage supply means to the first to jth main pump capacitors. The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the (k + 1) th to (n + 1) th auxiliary pump capacitors is the same as the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end. Second voltage supply means for supplying a pulse voltage smaller than the amplitude of the pulse voltage supplied to the end to the other end of the first to (n + 1) th auxiliary pump capacitors;
Equipped with a,
The value of k is one greater than the value of j;
The first voltage supply means determines the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the (j + 1) th to nth main pump capacitors from the (j + 1) main pump capacitor to the nth main pump. In order of capacitor for the power supply, the power supply voltage amplitude is reduced sequentially,
The second voltage supply means determines the amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the (k + 1) th to (n + 1) th auxiliary pump capacitors from the (k + 1) th auxiliary pump capacitor. The four-phase clock drive charge pump circuit is characterized in that the amplitude of the power supply voltage is sequentially decreased in the order of the auxiliary pump capacitors .
直列接続された第1から第(n+1)の転送用トランジスタと、
第i(i=1〜n)の転送用トランジスタと第(i+1)の転送用トランジスタとの間に一端が接続された第1から第nの主ポンプ用キャパシタと、
前記第1から第(n+1)の転送用トランジスタのゲートに接続された第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタと、
を備えた4相クロック駆動チャージポンプ回路において、
第1から第j(jはnより小さい値)の主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が同じで、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給する第1の電圧供給手段と、
前記第1から第k(kはnより小さい値)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1の電圧供給手段によって前記第1から第jの主ポンプ用キャパシタの他端に供給されるパルス電圧の振幅と同じで、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅が前記第1から第kのキャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅より小さいパルス電圧を、前記第1から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給する第2の電圧供給手段と、
を備え、
前記kの値が前記jの値より2大きく、
前記第1の電圧供給手段は、前記第(j+1)から第nの主ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(j+1)の主ポンプ用キャパシタから前記第nの主ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくし、
前記第2の電圧供給手段は、前記第(k+1)から第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの他端に供給するパルス電圧の振幅を、前記(k+1)の補助ポンプ用キャパシタから前記第(n+1)の補助ポンプ用キャパシタの順に電源電圧の振幅分順次小さくすることを特徴とする4相クロック駆動チャージポンプ回路。
First to (n + 1) -th transfer transistors connected in series;
First to n-th main pump capacitors having one ends connected between the i-th (i = 1 to n) transfer transistor and the (i + 1) -th transfer transistor;
First to (n + 1) th auxiliary pump capacitors connected to the gates of the first to (n + 1) th transfer transistors;
In a four-phase clock drive charge pump circuit comprising:
The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to j-th (p is smaller than n) main pump capacitors is the same, and is supplied to the other end of the (j + 1) -th to n-th main pump capacitors. A pulse voltage whose amplitude is smaller than that of the pulse voltage supplied to the other end of the first to j-th main pump capacitors is supplied to the other end of the first to n-th main pump capacitors. First voltage supply means;
The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the first to kth auxiliary pump capacitors (k is a value smaller than n) is adjusted by the first voltage supply means to the first to jth main pump capacitors. The amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the (k + 1) th to (n + 1) th auxiliary pump capacitors is the same as the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end. Second voltage supply means for supplying a pulse voltage smaller than the amplitude of the pulse voltage supplied to the end to the other end of the first to (n + 1) th auxiliary pump capacitors;
With
The value of k is 2 larger than the value of j;
The first voltage supply means determines the amplitude of the pulse voltage supplied to the other end of the (j + 1) th to nth main pump capacitors from the (j + 1) main pump capacitor to the nth main pump. In order of capacitor for the power supply, the power supply voltage amplitude is reduced sequentially,
The second voltage supply means determines the amplitude of the pulse voltage supplied to the other ends of the (k + 1) th to (n + 1) th auxiliary pump capacitors from the (k + 1) th auxiliary pump capacitor. The four-phase clock drive charge pump circuit is characterized in that the amplitude of the power supply voltage is sequentially decreased in the order of the auxiliary pump capacitors .
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