JPH0252889B2 - - Google Patents

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JPH0252889B2
JPH0252889B2 JP57051148A JP5114882A JPH0252889B2 JP H0252889 B2 JPH0252889 B2 JP H0252889B2 JP 57051148 A JP57051148 A JP 57051148A JP 5114882 A JP5114882 A JP 5114882A JP H0252889 B2 JPH0252889 B2 JP H0252889B2
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JP
Japan
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capacitor
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buffer circuit
gate
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JP57051148A
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Hitoshi Takahashi
Satoru Yamaguchi
Hideo Nunokawa
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/693Switching arrangements with several input- or output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は昇圧回路、特にマルチチヤネルの入力
回路に用いる好適な昇圧回路に関する。
(2) 技術の背景 周知のとおり半導体集積回路(IC)は定めら
れた電源電圧で駆動される。例えばTTLのICで
は5Vと定められている。ところがIC内部では常
に5V振幅で信号が現われる訳ではない。これは
ICを構成するMOSトランジスタのスレツシヨル
ドレベル(Vth)の存在に起因する。そうする
と、IC入力に例えば5Vの信号を加えてもIC内部
の入力信号電圧としては(5−Vth)Vに低減し
てしまう。このようなレベルの低減は、デイジタ
ル信号として扱うときはそう重大ではないが、ア
ナログ信号として扱うときは重大である。例え
ば、この入力のアナログ信号がアナログ/デイジ
タル変換されるときはそのVthの誤差分だけ異な
るデイジタル信号となる。
いずれにしてもこのようなレベルの低減を防止
すべく、前記入力回路を構成するトランスフアゲ
ートのゲートには5Vではなく、(5+α)Vの高
い電圧が印加されるようすることがしばしば行わ
れる。このように5Vから(5+α)Vへの昇圧
を行うのが昇圧回路であり、いわゆるプートスト
ラツプ効果によるものである。
(3) 従来技術と問題点 第1図は本発明が言及する昇圧回路が適用され
る入力回路の一例を示す回路図である。本図にお
いて、11は本発明が言及する昇圧回路である。
昇圧回路11は入力回路12に協働している。後
述するように、この入力回路12はマルチチヤネ
ル構成13−1〜13−nであるとき本発明の効
果が発揮される。マルチチヤネルは各々トランス
フアゲート(MOSトランジスタ)14−1〜1
4−nを有し、いずれか1つのチヤネルをアクテ
イブにし、対応する1つの入力信号S1〜Snを取
り込み、後段の回路15に伝達する。この回路1
5は本発明とは関係がないが、例えば前述したア
ナログ/デイジタル変換用の回路であつたとする
と、入力信号S1〜Snがそのままのレベルで回路
15に与えられずデイジタル信号としては誤りと
なる。この誤りの原因は、トランスフアゲート1
4−1〜14−nが有するスレツシヨルドレベル
Vthであり、例えば5Vの入力信号S1〜Snも、回
路15の入力では(5−Vth)Vに低減してしま
う。
そこで、トランスフアゲート14−1〜14−
nの各制御ゲートに最大電圧の5Vを超える例え
ば7Vを印加し、前記5Vの入力信号S1〜Snがその
まま5Vの信号として回路15に与えられるよう
にする。このような昇圧を行うのが昇圧回路11
である。
第2図は従来の昇圧回路の1回路例を示す回路
図である。なお、本図中第1図と同一の構成のも
のは同一の参照番号あるいは記号で示す。この昇
圧回路11は各チヤネル毎に対応して形成されて
おり、各々の構成は相互に同一である。そこで、
1例としての図中の上部の系について説明を加え
る。この上部の系の昇圧回路はチヤネル13−1
のトランスフアゲート14−1と協働する。つま
り、昇圧回路のノードN1がラインL1を介して、
トランスフアゲート14−1の制御ゲートに接続
する。ノードN1にはキヤパシタC1が接続し、そ
の第1端子(図中左側)は第1バツフア回路21
に接続する。一方、その第2端子(図中の右側)
は第2バツフア回路22に接続する。今、上部の
系を例にとつており、これがアドレス選択された
場合の動作は次のとおりである。なお、第3図は
第2図の動作説明に用いる要部の波形図である。
先ず上部の系を選択するためのアドレス信号AD1
が与えられる(第3図の1)。従つて、反転論理
で“L”レベルの信号1が第1および第2バツ
フア回路21および22に印加され、キヤパシタ
C1の前記第1および第2端子を共に“H”レベ
ルに引き上げようとする。ところが、タイミング
パルスおよび′が印加される各トランジスタ2
3および24はオンのままであり、これら第1お
よび第2端子のレベルは未だ“L”である。次に
第1のタイミングでタイミングパルスφ(第3図
の2)を受けると、その反転論理のタイミングパ
ルスを受けるトランジスタ23はオフとなり、
キヤパシタC1の第1端子は第3図の4に示すレ
ベルVまで上昇する。これは約5Vである。そし
て引続く第2のタイミングでタイミングパルス
φ′(第3図の3)が加えられると、その反転論理
のタイミングパルス′を受けるトランジスタ24
はオフとなり、キヤパシタC1の第2端子を
“H”レベルへ向けて押し上げる。ここにブート
ストラツプ効果が働き、キヤパシタC1の第1端
子は、さらに、第3図の4に示すレベルV′まで
上昇する。これは例えば7Vである。このレベル
V′はノードN1およびラインL1を通じてトランス
フアゲート14−1の制御ゲートにゲート電圧
VGとして加えられ、所期の目的を達成する。な
おレベルV′により、第1バツフア回路21のト
ランジスタQはカツトオフする。
ところで第2図の従来回路を見ると、第2バツ
フア回路側(右側)が冗長であり、素子数の増大
をもたらしている。そこで、これら第2バツフア
回路22を全チヤネルに亘つて共通にし、単一の
第2バツフア回路にしたいという要望が生じた。
然し第2バツフア回路の全チヤネル共用化は単純
には実現しない。これは、このような共用化を図
ると、そこに採用される単一の第2バツフア回路
は、選択、非選択を問わず全チヤネルのキヤパシ
タC1〜Cnを同時に負荷して持つことになり、チ
ヤネル数が増大すると、そのキヤパシタ負荷は膨
大なものとなる。結局、単純に第2バツフア回路
の共通化(単一化)を図ることは事実上無理とい
うことになる。
(4) 発明の目的 本発明は上記の問題に鑑み、第2バツフア回路
の単一化が無理なく実現される昇圧回路を提案す
ることを目的とするものである。
(5) 発明の構成 上記目的を達成するために本発明はデイプレー
シヨンMOSキヤパシタによつて前記キヤパシタ
C1〜Cnの各々を形成するようにしたことを特徴
とするものである。
(6) 発明の実施例 第4図は本発明に基づく昇圧回路の一実施例お
よびこれに協同する入力回路の回路構成を示す回
路図である。本図において第2図の構成要素と同
一のものは同一の参照番号ならびに記号を付して
示す。第4図において、新たな昇圧回路41の
各々はデイブレーシヨンMOSキヤパシタ42−
1〜42−nを備え、これによつて既述のキヤパ
シタC1〜Cnに置き換える。しかも、第2図の各
チヤネル毎の第2バツフア回路は、単一の第2バ
ツフア回路22′として共用される。従つて、新
たな第2バツフア回路22′には、既述のアドレ
ス信号1〜に代えて、タイミングパルス
φ′が印加される(φ′の波形は第3図にの3に示
す)。本発明の特徴を先に述べると、MOSキヤパ
シタ42−1〜42−nは選択されたもののみが
その容量値が大となり非選択のMOSキヤパシタ
はその容量値が小となることである。このこと
は、単一の第2のバツフア回路22′から見てキ
ヤパシタ成分が常に選択された1つのMOSキヤ
パシタに対応するもののみであり、既述の従来技
術で述べた如くキヤパシタ負荷を膨大にすること
がない。ことを意味する。この場合、選択された
1つ例えばMOSキヤパシタ42−1のソースお
よびドレイン間にはチヤネルが形成され(容量値
大)、非選択のMOSキヤパシタ42−2はカツト
オフとなつてそのようなチヤネルが形成されない
(容量値小)。MOSキヤパシタがカツトオフする
か否かは、ゲートGに印加される電圧VGとソー
スSおよびドレインDに印加される電圧VSDの大
小関係による。選択時には第1バツフア回路より
“H”レベルの電圧が与えられ、第2バツフア回
路より“H”レベルの電圧が与えられるのでVG
≒VSDであり、MOSキヤパシタはカツトオフしな
い。然し非選択時にはその関係がVG<VSDとな
り、MOSキヤパシタはカツトオフしてしまう。
VG≒VSDのときカツトオフとならないのはデイブ
レーシヨンMOSキヤパシタとなつているからで
ある。
第5図は第4図に示したMOSキヤパシタの断
面図である。図中、Subは基板、Iは絶縁値、G
はゲート、Sはソース、Dはドレインであり、前
述の電圧VGおよびVSDは図示のとおり印加され
る。MOSキヤパシタはゲートGの下方のゲート
酸化膜GIをキヤパシタの誘電体とするものであ
り、その下方にチヤネルCHが形成されるとき
(VG≒VSD)は大きな容量値を持ち、逆に、カツ
トオフ(VG<VSD)のときにはチヤネルCHが形
成されず、容量値が小さくなる。MOSキヤパシ
タでは、このようにVGとVSDの関係で容量値が大
小変化するので、本発明ではこの特性を、マルチ
チヤネルの入力回路に協働する昇圧回路に巧みに
応用したものといえる。つまり選択されたMOS
キヤパシタの容量値のみが大となり、他の非選択
MOSキヤパシタについてはこれを小とする。
(7) 発明の効果 以上詳細に述べたとおり、マルチチヤネルの入
力回路に協働すべき昇圧回路を従来より簡素な構
成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が言及する昇圧回路が適用され
る入力回路の一例を示す回路図、第2図は従来の
昇圧回路の1回路例を示す回路図、第3図は第2
図の動作説明に用いる要部の波形図、第4図は本
発明に基づく昇圧回路の一実施例およびこれに協
働する入力回路の回路構成を示す回路図、第5図
は第4図に示したMOSキヤパシタの断面図であ
る。 12……入力回路、13−1〜13−n……マ
ルチチヤネル、14−1〜14−n……トランス
フアゲート、21……第1バツフア回路、22′
……単一の共用第2バツフア回路、42−1〜4
2−n……デイブレーシヨンMOSキヤパシタ、
φ……第1のタイミングで発生するパルス、′…
…第2のタイミングで発生するパルス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 各々がトランスフアゲートを有してなるマル
    チチヤネルの入力回路に対して協働し、各該トラ
    ンスフアゲートの制御ゲートに電源電圧を超える
    ゲート電圧を印加するための昇圧回路であつて、
    前記マルチチヤネルの各々のチヤネル毎にキヤパ
    シタと、該キヤパシタの第1端子に接続し第1の
    タイミングで該第1端子の電圧を引き上げる第1
    バツフア回路と、該キヤパシタの第2端子に接続
    し前記第1のタイミングに引続く第2のタイミン
    グで駆動されて前記第1端子の電圧をさらに押し
    上げる第2バツフア回路とからなり、前記第1端
    子が対応する前記制御ゲートに接続されてなる昇
    圧回路において、前記キヤパシタを各前記チヤネ
    ル毎にデイブレーシヨンMOSキヤパシタで構成
    すると共に前記各チヤネル毎の第2バツフア回路
    を単一の共用第2バツフア回路となし、各該デイ
    ブレーシヨンMOSキヤパシタのゲートは各前記
    第1バツフア回路に接続し、各該デイブレーシヨ
    ンMOSキヤパシタのソースおよびドレインは共
    通接続して前記共用第2バツフア回路に接続する
    ことを特徴とする昇圧回路。
JP57051148A 1982-03-31 1982-03-31 昇圧回路 Granted JPS58184821A (ja)

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