JP6366433B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
実施の形態2では、実施の形態1にかかる半導体装置1の別の形態となる半導体装置2について説明する。実施の形態2にかかる半導体装置2のブロック図を図14に示す。図14に示すように、実施の形態2では、整流素子として2種類の整流素子を用いる。図14に示す例では、実施の形態2にかかる半導体装置2は、n段の昇圧ユニットのうち、入力端子側から数えて1段目からk段目(kは昇圧ユニットの段数を示す整数)の第1の昇圧ユニット群としてPMOSトランジスタをメイントランジスタとして利用した整流素子を有する昇圧ユニット用いる。また、実施の形態2にかかる半導体装置2は、n段の昇圧ユニットうち、入力端子側から数えてk+1段目からn段目の第2の昇圧ユニット群としてNMOSトランジスタをメイントランジスタとして利用した整流素子を有する昇圧ユニット用いる。図14では、NMOSトランジスタをメイントランジスタとして用いる整流素子の符号としてPDNを用いた。なお、実施の形態2にかかる半導体装置2では、出力端子に接続される整流素子もNMOSトランジスタをメイントランジスタとして用いる整流素子を用いる。
実施の形態3では、実施の形態1、2で説明したチャージポンプ回路に他の回路を組み合わせた半導体装置61を含む半導体システム3の例について説明する。図16に実施の形態6にかかる半導体システム3のブロック図を示す。図16に示すように、実施の形態3にかかる半導体システム3は、電力源60、半導体装置61、負荷回路65を有する。
3 半導体システム
10 発振器
20 発振部
21 インバータ
31、32 クロックバッファ
40、50 メイントランジスタ
41、51 サブトランジスタ
42、52 抵抗
60 電力源
62 チャージポンプ回路
63 昇圧回路
64 電圧モニタ回路
65 負荷回路
70 発電素子
71、73 RF−DC変換回路
72 アンテナ
80 インダクタ
81 NMOSトランジスタ
82 PMOSトランジスタ
83 発振器
84 基準電圧生成回路
85 比較器
VIN 入力電圧
VOUT 出力電圧
BC1〜BCn 昇圧ユニット
PDP1〜PDPn 整流素子
PDNk〜PDNn 整流素子
Ta 内部入力端子
Tc 内部出力端子
Claims (8)
- 入力端子から出力端子に向かって直列に接続され、前記入力端子に与えられた電圧をクロック信号に応じて昇圧する複数の昇圧ユニットを有し、
前記複数の昇圧ユニットは、それぞれ、
内部入力端子と、
内部出力端子と、
ダイオード接続され、前記内部入力端子から前記内部出力端子に向かう方向に順方向電流を流すメイントランジスタと、
前記メイントランジスタの第1の端子と前記メイントランジスタのバックゲート端子との間に接続され、制御端子が前記メイントランジスタの第2の端子に接続されるサブトランジスタと、
前記メイントランジスタの前記第2の端子と前記メイントランジスタの前記バックゲート端子とを接続する抵抗と、有し、
前記複数の昇圧ユニットのうち、
奇数番目の昇圧ユニットは、
前記内部出力端子と第1のクロック信号が与えられるクロック配線との間に接続される第1のコンデンサを有し、
前記複数の昇圧ユニットのうち、
偶数番目の昇圧ユニットは、
前記内部出力端子と前記第1のクロック信号に対して反転した位相を有する第2のクロック信号が与えられるクロック配線との間に接続される第2のコンデンサを有する半導体装置。 - 前記抵抗の抵抗値は、前記サブトランジスタのオン状態の時のソース−ドレイン間の抵抗値よりも大きく、前記サブトランジスタのオフ状態の時のソース−ドレイン間の抵抗値よりも小さい請求項1に記載の半導体装置。
- 前記複数の昇圧ユニットのうち、
前記奇数番目の昇圧ユニットの前記第1のコンデンサに前記第1のクロック信号を与え、前記偶数番目の昇圧ユニットの前記第2のコンデンサに前記第1のクロック信号に対して反転した位相を有する前記第2のクロック信号を与える発振器を更に有する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記メイントランジスタ及び前記サブトランジスタは、P型半導体で形成され、前記第1の端子はソースであり、前記第2の端子はドレインである請求項1に記載の半導体装置。
- 前記メイントランジスタ及び前記サブトランジスタは、N型半導体で形成され、前記第1の端子はソースであり、前記第2の端子はドレインである請求項1に記載の半導体装置。
- 前記複数の昇圧ユニットは、
前記入力端子側に配置され、P型半導体で形成された前記メイントランジスタ及び前記サブトランジスタを有する昇圧ユニットを少なくとも1つ含む第1の昇圧ユニット群と、
前記出力端子側に配置され、N型半導体で形成された前記メイントランジスタ及び前記サブトランジスタを有する昇圧ユニットを少なくとも1つ含む第2の昇圧ユニット群と、を有する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記複数の昇圧ユニットを含むチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路と並列に接続される昇圧回路と、
前記出力端子に生成される出力電圧をモニタして、前記出力電圧が予め設定した閾値電圧よりも低い期間は前記チャージポンプ回路を動作させると共に前記昇圧回路を停止し、前記出力電圧が前記閾値電圧以上の電圧値の期間は前記チャージポンプ回路を停止すると共に前記昇圧回路を動作させる電圧モニタ回路と、を有する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記昇圧回路は、スイッチングレギュレータである請求項7に記載の半導体装置。
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