JPH0341814A - Voltage level conversion circuit - Google Patents

Voltage level conversion circuit

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JPH0341814A
JPH0341814A JP17692489A JP17692489A JPH0341814A JP H0341814 A JPH0341814 A JP H0341814A JP 17692489 A JP17692489 A JP 17692489A JP 17692489 A JP17692489 A JP 17692489A JP H0341814 A JPH0341814 A JP H0341814A
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JP
Japan
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switching transistor
gate
capacitor
channel
power supply
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JP17692489A
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Japanese (ja)
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Masaharu Hamazaki
浜崎 正治
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent production of latchup by turning on/off a 1st switching transistor(STR) with a pulse, clamping its output to a 2nd STR, and level- shifting a gate voltage of the 2nd STR with a resistor. CONSTITUTION:With pulses phi1, phi2 at both L, pMOSFETs Q1, Q3 are turned on and nMMOSFETs Q2, Q4 are turned off and a capacitor CE is charged. Then the pulse phi1 goes to H and a pulse phi2 goes to H after a time t, the nMMOSFETs Q2, Q4 are turned on and a charge is charged in a capacitor CL through the FETQ4 and the capacitor CE. Then a negative voltage in response to the charge stored in the capacitor CL is obtained from an output terminal as an output voltage VL. The pMOSFETQ31 is connected between the gate of the FETQ3 and ground in this way to clamp the gate of the FETQ3, latchup is not produced. Thus, the level shift in a negative power supply circuit is implemented stably without latchup.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧レベル変換回路に関し、例えば負電源回
路や昇圧回路などに適用して好適なものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a voltage level conversion circuit, and is suitable for application to, for example, a negative power supply circuit or a booster circuit.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、第1の容量に第1のスイッチングトランジス
タを介して所定電源を接続することにより上記第1の容
量を充電し、上記第1の容量から上記所定電源とはレベ
ルの異なる電圧を得るようにした電圧レベル変換回路に
おいて、上記第1のスイッチングトランジスタのゲート
に第2の容量を介してパルスを加えることにより上記第
1のスイッチングトランジスタをオン/オフさせるとと
もに、上記第1のスイッチングトランジスタのゲートと
上記所定電源との間に接続された第2のスイッチングト
ランジスタによりクランプされ、かつ上記第2のスイッ
チングトランジスタのゲート電圧は上記第2のスイッチ
ングトランジスタのゲートと上記所定電源との間に設け
られた抵抗によりレベルシフトされる。これによって、
CMO3の負電源回路や昇圧回路などにおけるレベルシ
フトをラッチアップを生じることなく安定に行うことが
できる。
The present invention charges the first capacitor by connecting a predetermined power supply to the first capacitor via a first switching transistor, and obtains a voltage from the first capacitor at a different level from that of the predetermined power supply. In the voltage level conversion circuit, the first switching transistor is turned on/off by applying a pulse to the gate of the first switching transistor via the second capacitor, and the first switching transistor is turned on/off. clamped by a second switching transistor connected between the gate and the predetermined power source, and the gate voltage of the second switching transistor is connected between the gate of the second switching transistor and the predetermined power source. The level is shifted by the resistor. by this,
Level shifting in the negative power supply circuit, booster circuit, etc. of the CMO3 can be performed stably without causing latch-up.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図及び第5図はそれぞれ従来のCMO3のレベルシ
フト回路の例を示す。これらの第4図及び第5図に示す
従来のCMOSレベルシフト回路は、PチャネルMO3
FETTI及びnチャネルMO3FETT、から成るC
MO3と、pチャネルMO3FETT、及びnチャネル
MO3FETT4から戒るCMO3とにより構成されて
いる。
FIGS. 4 and 5 each show an example of a conventional CMO3 level shift circuit. The conventional CMOS level shift circuits shown in FIGS. 4 and 5 are P-channel MO3
C consisting of FETTI and n-channel MO3FETT
It is composed of MO3, p-channel MO3FETT, and CMO3 which is separated from n-channel MO3FETT4.

符号1..1.はインバータを示す。これらの第4図及
び第5図に示すCMOSレベルシフト回路は、入力電圧
φからこれとレベルの異なる出力電圧φ′を得るもので
ある。
Code 1. .. 1. indicates an inverter. The CMOS level shift circuits shown in FIGS. 4 and 5 obtain an output voltage φ' having a different level from an input voltage φ.

これらの第4図及び第5図に示すCMOSレベルシフト
回路は、いずれもDC電流が流れないために低消費電力
であるが、出力電圧φ′は電源電圧により制約されてし
まう。すなわち、第4図に示すCMOSレベルシフト回
路では電源電圧である15V以上の出力電圧φ′は得ら
れず、また第5図に示すCMOSレベルシフト回路では
電源電圧である一10V以下の出力電圧φ′は得られな
い。このような理由により、これらの第4図及び第5図
に示す従来のCMOSレベルシフト回路は、負電源回路
や昇圧回路などにおけるレベルシフトに利用することは
できない。
Both of the CMOS level shift circuits shown in FIGS. 4 and 5 have low power consumption because no DC current flows, but the output voltage φ' is limited by the power supply voltage. That is, the CMOS level shift circuit shown in FIG. 4 cannot obtain an output voltage φ' higher than the power supply voltage of 15 V, and the CMOS level shift circuit shown in FIG. ′ cannot be obtained. For these reasons, the conventional CMOS level shift circuits shown in FIGS. 4 and 5 cannot be used for level shifting in negative power supply circuits, booster circuits, and the like.

第6図は従来のCMO5の負電源回路の例を示す。第6
図に示すように、この従来のCMO3負電源回路におい
ては、pチャネルM OS F E T T s及びn
チャネルM OS F E T T bから戒るCMO
3と、pチャネルM OS F E T T v及びn
チャネルM OS F E T T sから成るCMO
3とを有する。
FIG. 6 shows an example of a conventional CMO5 negative power supply circuit. 6th
As shown in the figure, in this conventional CMO3 negative power supply circuit, p channel MOS FET T s and n
CMO warns from channel MOS FET T b
3, and p-channel MOSFET T v and n
CMO consisting of channel MOS FET T s
3.

符号DI、Dzはクランプ用のダイオードを示す。The symbols DI and Dz indicate clamp diodes.

また、符号CII+ C1i  c、’+ Ct  ”
はコンデンサを示す。
Also, the code CII+C1i c,'+Ct''
indicates a capacitor.

この第6図に示すCMO3負電源回路においては、Pチ
ャネルMO3FETT?のゲートはダイオードD1でク
ランプされ、nチャネルMO3FETT、のゲートはダ
イオードD2でクランプされる。この場合、pチャネル
MO3FETT、のゲートにはパルスφ、が加えられ、
pチャネルMO3FETT、のゲートにはコンデンサC
0を介してパルスφヨが加えられる。また、nチャネル
M OS F E T T bのゲートにはパルスφ2
が加えられ、nチャネルMO3FETTsのゲートには
コンデンサCI!を介してパルスφ2が加えられる。
In the CMO3 negative power supply circuit shown in FIG. 6, P channel MO3FET? The gate of the n-channel MO3FET is clamped with a diode D1, and the gate of the n-channel MO3FET is clamped with a diode D2. In this case, a pulse φ is applied to the gate of the p-channel MO3FET,
A capacitor C is connected to the gate of p-channel MO3FET T.
A pulse φ y is applied via 0. In addition, a pulse φ2 is applied to the gate of the n-channel MOS FET T b.
is added, and a capacitor CI! is added to the gate of the n-channel MO3FETTs. A pulse φ2 is applied via.

これらのパルスφ3.φ2の波形を第7図に示す。These pulses φ3. The waveform of φ2 is shown in FIG.

この第6図に示す従来のCMO3負電源回路においては
、φ1.φ2が共に低レベル(L)のときにはpチャネ
ルMO3FETTs 、T?はオン、nチャネルMO3
FETT、、T、はオフとなり、このときコンデンサC
E ′が充電される。次に、まずφ、が高レベル()(
)になった後、Δを時間後にφ2もHになる。φ□がH
になると、nチャネルMO3FETT、、T、がオンと
なり、このときにはコンデンサCt”からnチャネルM
O3F E T T sを通って電荷が流れてコンデン
サCLが充電される。そして、このコンデンサCL ゛
に蓄えられた電荷量に応じた負電圧が出力端より出力電
圧vLとして得られる。
In the conventional CMO3 negative power supply circuit shown in FIG. 6, φ1. When both φ2 are at low level (L), p-channel MO3FETs and T? is on, n-channel MO3
FETs T,, T, are turned off, and at this time capacitor C
E' is charged. Next, first, φ, is at a high level ()(
), φ2 also becomes H after a time period of Δ. φ□ is H
, the n-channel MO3FET T,,T, turns on, and at this time, the n-channel MO3FET T,,T, turns on, and at this time, the n-channel MO3FET
Charge flows through O3FETTS to charge the capacitor CL. Then, a negative voltage corresponding to the amount of charge stored in the capacitor CL is obtained from the output terminal as an output voltage vL.

今、この出力電圧vLとして一9v程度が必要である場
合において、VE=10Vとし、φ1に10Vのパルス
を加えたとき、pチャネルMO3FETT、のゲートを
0〜−9vで駆動したい場合を考える。ところが、電源
■、の投入直後はVL=Ovであることから、このpチ
ャネルMO3FETT、のゲート電圧は第6図に示すダ
イオードD、でレベルシフトする必要がある。
Now, let us consider a case where the output voltage vL is required to be about -9V, and when VE=10V and a pulse of 10V is applied to φ1, the gate of the p-channel MO3FET T is to be driven with 0 to -9V. However, since VL=Ov immediately after the power supply (2) is turned on, the gate voltage of this p-channel MO3FET must be level-shifted by the diode D shown in FIG.

上述のクランプ用のダイオードD+、Dzの構造例をそ
れぞれ第8図及び第9図に示す。第8図において、符号
101は例えばn型シリコン(Si)基板のような半導
体基板を示す。この半導体基板101中にはpウェル1
02が形成され、このpウェル102中に例えばP゛型
の半導体領域103及び例えばn゛型の半導体領域10
4が形成されている。そして、このPウェル102とn
゛型の半導体領域104とによりダイオードD1が形成
されている。一方、第9図に示すように、この半導体基
板101中にはPウェル105が形成され、このPウェ
ル105中に例えばp9型の半導体領域106及び例え
ばn゛型の半導体領域107が形成されている。そして
、このpウェル105とn゛型の半導体領域107とに
よりダイオードDtが形成されている。
Examples of structures of the above-mentioned clamp diodes D+ and Dz are shown in FIGS. 8 and 9, respectively. In FIG. 8, reference numeral 101 indicates a semiconductor substrate such as an n-type silicon (Si) substrate. In this semiconductor substrate 101, there is a p-well 1.
02 is formed, and in this p well 102, for example, a P'' type semiconductor region 103 and, for example, an n'' type semiconductor region 10 are formed.
4 is formed. And this P well 102 and n
A diode D1 is formed by the ゛-shaped semiconductor region 104. On the other hand, as shown in FIG. 9, a P well 105 is formed in this semiconductor substrate 101, and in this P well 105, for example, a p9 type semiconductor region 106 and, for example, an n' type semiconductor region 107 are formed. There is. A diode Dt is formed by this p-well 105 and the n-type semiconductor region 107.

〔発明が解決しようとする課題] 上述の第8図に示すダイオードD1の構造例においては
、n°型の半導体領域104、pウェル102及びn型
の半導体基板101をそれぞれ工ZV夕、ベース及びコ
レクタとする寄生npn型バイポーラトランジスタが形
成されている。この場合、ダイオードD、は、この寄生
npn型バイポーラトランジスタのベースでクランプさ
れた構造となっている。このため、この寄生npn型バ
イポーラトランジスタの直流電流増幅率をhFEとする
と、n゛型の半導体領域104から成るエミッタからク
ランプに必要な電流のhFE倍だけの電流が矢印で示す
ように半導体基板1に流れる。ところが、このように大
きな電流が半導体基板101に流れると、ラッチアップ
が起きる可能性が高い。すなわち、電源投入時に、クラ
ンプに必要な電流によりラッチアップが起きる可能性が
高い。
[Problems to be Solved by the Invention] In the structural example of the diode D1 shown in FIG. A parasitic npn type bipolar transistor serving as a collector is formed. In this case, the diode D has a structure in which it is clamped at the base of this parasitic npn type bipolar transistor. Therefore, if the DC current amplification factor of this parasitic npn-type bipolar transistor is hFE, a current equal to hFE times the current required for clamping flows from the emitter of the n-type semiconductor region 104 to the semiconductor substrate as shown by the arrow. flows to However, when such a large current flows through the semiconductor substrate 101, there is a high possibility that latch-up will occur. That is, when the power is turned on, there is a high possibility that latch-up will occur due to the current required for clamping.

一方、第9図に示すダイオードD!の構造例においては
、n゛型の半導体領域107、pウェル105及びn型
の半導体基板101をそれぞれ工Q 7り、ベース及び
コレクタとする寄生npn型バイポーラトランジスタが
形成される。この場合には、ダイオードD2は、この寄
生npn型バイポーラトランジスタのエミッタでクラン
プされた構造となるので、半導体基板1にはこのクラン
プに必要な電流以上の電流は流れない。従って、ダイオ
ードDtについては上述のラッチアップの問題は起きな
い。
On the other hand, the diode D! shown in FIG. In the structure example shown in FIG. 1, an n-type semiconductor region 107, a p-well 105, and an n-type semiconductor substrate 101 are each etched to form a parasitic npn-type bipolar transistor having a base and a collector. In this case, the diode D2 has a structure in which it is clamped by the emitter of this parasitic npn type bipolar transistor, so that no current greater than the current required for this clamping flows through the semiconductor substrate 1. Therefore, the above-mentioned latch-up problem does not occur with respect to the diode Dt.

従って本発明の目的は、CMO3の負電源回路や昇圧回
路などにおけるレベルシフトをラッチアップを生じるこ
となく安定に行うことができる電圧レベル変換回路を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a voltage level conversion circuit that can stably perform level shifting in a CMO3 negative power supply circuit, booster circuit, etc. without causing latch-up.

〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、以下のように構
成されている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

請求項1の発明は、第1の容1t(Ct)に第1のスイ
ッチングトランジスタ(Q3)を介して所定電源を接続
することにより第1の容t(clを充電し、第1の容量
(CX )から所定電源とはレベルの異なる電圧を得る
ようにした電圧レベル変換回路において、第1のスイッ
チングトランジスタ(Q、)のゲートに第2の容量(C
,)を介してパルスを加えることにより第1のスイッチ
ングトランジスタ(Q、)をオン/オフさせるとともに
、第1のスイッチングトランジスタ(Q3)のゲートと
所定電源との間に接続された第2のスイッチングトラン
ジスタ(Q、、)によりクランプされ、かつ第2のスイ
ッチングトランジスタ(Q、)のゲート電圧は第2のス
イッチングトランジスタ(Q、、)のゲートと所定電源
との間に設けられた抵抗(rl)によりレベルシフトさ
れる。
In the invention of claim 1, the first capacitor t(cl) is charged by connecting a predetermined power supply to the first capacitor 1t(Ct) via the first switching transistor (Q3), and the first capacitor 1t(Ct) is charged. In a voltage level conversion circuit that obtains a voltage at a different level from a predetermined power supply from a power supply (CX), a second capacitor (C
, ) to turn on/off the first switching transistor (Q, ), and a second switching transistor (Q, ) connected between the gate of the first switching transistor (Q3) and a predetermined power supply. The gate voltage of the second switching transistor (Q,) is clamped by the transistor (Q, ,), and the gate voltage of the second switching transistor (Q,) is controlled by a resistor (rl) provided between the gate of the second switching transistor (Q,,) and a predetermined power supply. The level is shifted by

請求項2の発明は、第1の容量(C1)に第1のスイッ
チングトランジスタ(Q、)を介して所定電源を接続す
ることにより第1の容’!(c、)を充電し、第1の容
量(C4)から所定電源とはレベルの異なる電圧を得る
ようにした電圧レベル変換回路において、第1のスイッ
チングトランジスタ(Q3)のゲートに第2の容1t(
CI)を介してパルスを加えることにより第1のスイッ
チングトランジスタ(Q3)をオン/オフさせるととも
に、第1のスイッチングトランジスタ(Q3)のゲート
と所定電源との間に接続さ−れた第2のスイッチングト
ランジスタ(Q3.)によりクランプされ、かつ第2の
スイッチングトランジスタ(Q3.)は第2のスイッチ
ングトランジスタ(Q、)のゲートと所定電源との間に
接続された第3のスイッチングトランジスタ(Q2.)
によりクランプされる。
According to the second aspect of the invention, by connecting a predetermined power supply to the first capacitor (C1) via the first switching transistor (Q,), the first capacitor'! (c,), and obtains a voltage at a level different from a predetermined power source from a first capacitor (C4), a second capacitor is connected to the gate of the first switching transistor (Q3). 1t (
The first switching transistor (Q3) is turned on/off by applying a pulse through the first switching transistor (Q3), and the second switching transistor (Q3) connected between the gate of the first switching transistor (Q3) and a predetermined power source is A third switching transistor (Q2.) is clamped by the switching transistor (Q3.), and the second switching transistor (Q3.) is connected between the gate of the second switching transistor (Q,) and a predetermined power supply. )
is clamped by.

〔作用〕[Effect]

請求項1の発明によれば、従来の電圧レベル変換回路の
ようにダイオードでクランプを行うのではなく、第2の
スイッチングトランジスタ(Q、、)でクランプを行っ
ているので、従来の電圧レベル変換回路のように寄生バ
イポーラトランジスタが形成されることに起因するラッ
チアップの問題がなくなる。これによって、CMO3の
負電源回路や昇圧回路などにおけるレベルシフトをラッ
チアップを生じることなく安定に行うことができる。
According to the invention of claim 1, the clamping is not performed with a diode as in the conventional voltage level conversion circuit, but the clamping is performed with the second switching transistor (Q, , ), so that the conventional voltage level conversion circuit does not perform clamping. This eliminates the latch-up problem caused by the formation of parasitic bipolar transistors in circuits. This allows stable level shifting in the negative power supply circuit, booster circuit, etc. of the CMO3 without causing latch-up.

請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様に、第
2のスイッチングトランジスタ(Q□)でクランプを行
っているので、CMO3の負電源回路や昇圧回路などに
おけるレベルシフトをラフチアツブを生じることなく安
定に行うことができる。
According to the invention of claim 2, as in the invention of claim 1, since clamping is performed by the second switching transistor (Q□), the level shift in the negative power supply circuit of the CMO3, the booster circuit, etc. It can be performed stably without any occurrence.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。以下の実施例は、いずれも本発明をCMO3の負
電源回路に適用した実施例である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are all embodiments in which the present invention is applied to a CMO3 negative power supply circuit.

夫旌銖土 第1図は本発明の実施例IによるCMO3負電源回路を
示す。
FIG. 1 shows a CMO3 negative power supply circuit according to Embodiment I of the present invention.

第1図に示すように、この実施例IによるCMO3負電
源回路においては、PチャネルMO3FETQ、及びn
チャネルM OS F E T Q tから成るCMO
3と、pチャネルM OS F E T Q s及びn
チャネルM OS F E T Q aから成るCMO
3とを有する。符号c、、c、”、c、、c、”。
As shown in FIG. 1, in the CMO3 negative power supply circuit according to this embodiment I, P channel MO3FETQ and n
CMO consisting of channel M OS F E T Q t
3, and p-channel MOSFET Q s and n
CMO consisting of channel MOS FET Q a
3. Code c,,c,”,c,,c,”.

Ct、CLはコンデンサを示す。ここで、pチャネルM
O3FETQ、のソースは電源V、に接続され、nチャ
ネルM OS F E T Q tのソースは接地され
ている。また、pチャネルMO3FETQffのソース
は接地され、nチャネルMO3FETQ。
Ct and CL indicate capacitors. Here, p channel M
The source of the O3FETQ is connected to the power supply V, and the source of the n-channel MOS FETQt is grounded. Further, the source of the p-channel MO3FETQff is grounded, and the source of the n-channel MO3FETQ.

のソースはコンデンサCLを介して接地されている。The source of is grounded via a capacitor CL.

この実施例Iにおいては、pチャネルMO3FF、TQ
3のゲートと接地電位(GND)との間にpチャネルM
O3FETQ31が接続されている。
In this embodiment I, p-channel MO3FF, TQ
p channel M between the gate of 3 and ground potential (GND)
O3FETQ31 is connected.

そして、このpチャネルMO3FETQ!+によりpチ
ャネルM OS F E T Q 3のゲートがクラン
プされる。さらに、このpチャネルM OS F E 
T Q。
And this p-channel MO3FETQ! + clamps the gate of p-channel MOSFET Q3. Furthermore, this p-channel M OS F E
TQ.

のゲートとGNDとの間には抵抗r、が設けられ、この
抵抗r、によりこのpチャネルMO3FETQ 3+の
ゲート電圧がレベルシフトされる。一方、nチャネルM
 OS F E T Q aのゲートと出力端との間に
はnチャネルMO3FETQ、、が接続されている。そ
して、このnチャネルMO3FETQ、1によりnチャ
ネルMO3FETQ、のゲートがクランプされる。さら
に、このnチャネルMO3FETQ□のゲートと出力端
との間には抵抗r2が設けられ、この抵抗r2によりこ
のnチャネルM○S F E T Q41のゲート電圧
がレベルシフトされる。
A resistor r is provided between the gate of the p-channel MO3FETQ 3+ and GND, and the gate voltage of the p-channel MO3FETQ 3+ is level-shifted by the resistor r. On the other hand, n-channel M
An n-channel MO3FETQ is connected between the gate and output end of the OS FETQa. Then, the gate of n-channel MO3FETQ is clamped by this n-channel MO3FETQ,1. Further, a resistor r2 is provided between the gate and the output terminal of this n-channel MO3FETQ□, and the gate voltage of this n-channel M○S FET Q41 is level-shifted by this resistor r2.

この実施例Iにおいては、pチャネルMO3FE T 
Q Iのゲートにパルスφ1が加えられ、pチャネルM
O3FETQ3のゲートにコンデンサC1を介してパル
スφ1が加えられる。また、nチャネルM OS F 
E T Q tのゲートにパルスφ霊が加えられ、nチ
ャネルMO3FETQ4のゲートにはコンデンサC2を
介してパルスφ2が加えられる。また、クランプ用のp
チャネルMO3FETQ 31のゲートにはパルスφ2
が加えられ、クランプ用のnチャネルMO3FETQ、
、のゲートにはパルスφ1が加えられる。第2図にこれ
らのφ1゜φ1.φ2.φ2の波形の例を示す。
In this Example I, p-channel MO3FE T
A pulse φ1 is applied to the gate of QI, and the p-channel M
Pulse φ1 is applied to the gate of O3FETQ3 via capacitor C1. In addition, n-channel MOS F
A pulse φ is applied to the gate of E T Q t, and a pulse φ2 is applied to the gate of the n-channel MO3FETQ4 via a capacitor C2. Also, p for clamp
Pulse φ2 is applied to the gate of channel MO3FETQ 31.
is added, n-channel MO3FETQ for clamping,
A pulse φ1 is applied to the gate of . Figure 2 shows these φ1゜φ1. φ2. An example of the waveform of φ2 is shown.

次に、上述のように構成されたこの実施例IによるCM
O3負電源回路の動作について説明する。
Next, the CM according to this embodiment I configured as described above
The operation of the O3 negative power supply circuit will be explained.

まず、第2図に示すようにφ1.φ2が共にLのときに
はPチャネルMO5FETQ+ 、Q3はオン、nチャ
ネルMO3FETQz 、Q4はオフとなり、このとき
コンデンサC4が充電される。
First, as shown in FIG. 2, φ1. When both φ2 are L, the P-channel MO5FETQ+ and Q3 are on, and the n-channel MO3FETQz and Q4 are off, and at this time, the capacitor C4 is charged.

次に、まずφ1がHになった後、Δを時間(例えば10
 n5ec〜1 μsec )後にφ2もHになる。φ
2がHになると、nチャネルM OS F E T Q
 z 、 Q 4がオンとなり、このときにはnチャネ
ルMO3FETQ、を通ってコンデンサC2から電荷が
流れてコンデンサCtが充電される。そして、このコン
デンサCLに蓄えられた電荷量に応じた負電圧が出力端
より出力電圧■、として得られる。
Next, first, after φ1 becomes H, Δ is changed over time (for example, 10
n5ec~1 μsec) later, φ2 also becomes H. φ
2 becomes H, n-channel MOS FET Q
z, Q4 is turned on, and at this time, charge flows from the capacitor C2 through the n-channel MO3FETQ, and the capacitor Ct is charged. Then, a negative voltage corresponding to the amount of charge stored in the capacitor CL is obtained from the output terminal as an output voltage (2).

この場合、φ2及びφ1によりそれぞれpチャネルMO
3FETQ31及びnチャネルMO3FETQ0のリセ
ットが行われる。
In this case, φ2 and φ1 each provide a p-channel MO
3FETQ31 and n-channel MO3FETQ0 are reset.

以上のように、この実施例Iによれば、pチャネルMO
3FETQ、のゲートとGNDとの間に接続されたPチ
ャネルMO3FETQ3+によりこのpチャネルM O
S F E T Q sのゲートをクランプしているの
で、第6図に示すクランプ用ダイオードD、を用いた従
来のCMO3負電源回路のように寄生npn型バイポー
ラトランジスタが形成されることがなく、従ってこの寄
生npn型バイポーラトランジスタが形成されることに
起因するラッチアップの問題がなくなる。これによって
、CMO3負電源回路におけるレベルシフトをラッチア
ップを生じることなく安定に行うことができる。
As described above, according to this embodiment I, the p-channel MO
This p-channel M O is connected between the gate of 3FETQ and GND.
Since the gate of S F E T Q s is clamped, a parasitic npn type bipolar transistor is not formed unlike the conventional CMO3 negative power supply circuit using the clamping diode D shown in FIG. Therefore, the latch-up problem caused by the formation of this parasitic npn type bipolar transistor is eliminated. This allows stable level shifting in the CMO3 negative power supply circuit without causing latch-up.

裏腹班工 第3図は本発明の実施例■によるCMO3負電源回路を
示す。
Figure 3 shows a CMO3 negative power supply circuit according to Embodiment 2 of the present invention.

第3図に示すように、この実施例■によるCMO3負電
源回路は、第1図に示す実施例IによるCMO3負電源
回路における抵抗rl+r2の代わりにそれぞれpチャ
ネルM OS F E T Qzz及びnチャネルMO
3FETQ、□を用いていることを除いて、実施例Iに
よるCMO3負電源回路と同様な構成を有している。こ
こで、pチャネルMO3FETQ3□は、pチャネルM
O3FETQ31のゲートとGNDとの間に接続されて
いる。そして、このpチャネルMO3FETQ3gのゲ
ートはpチャネルM OS F E T Q sのゲー
トと接続されている。また、nチャネルMQSFETQ
、2は、nチャネルMO3FETQ41のゲートと出力
端との間に接続されている。そして、このnチャネルM
O3FETQ4!のゲートは、nチャネルMO3FET
Q、のゲートと接続されている。
As shown in FIG. 3, the CMO3 negative power supply circuit according to the embodiment (2) has p-channel MOSFET Qzz and n-channel transistors, respectively, in place of the resistors rl+r2 in the CMO3 negative power supply circuit according to the embodiment I shown in FIG. M.O.
It has the same configuration as the CMO3 negative power supply circuit according to Example I, except that 3FETQ, □ is used. Here, p-channel MO3FETQ3□ is p-channel M
It is connected between the gate of O3FETQ31 and GND. The gate of this p-channel MO3FETQ3g is connected to the gate of the p-channel MOSFETQs. Also, n-channel MQSFETQ
, 2 are connected between the gate and output terminal of the n-channel MO3FETQ41. And this n channel M
O3FETQ4! The gate of is an n-channel MO3FET
It is connected to the gate of Q.

この実施例■によれば、実施例Iと同様に第6図に示す
従来のCMO3負電源回路のように寄生npn型バイポ
ーラトランジスタが形成されることに起因するラッチア
ップの問題がなくなり、これによってCMO3負電源回
路におけるレベルシフトをラッチアップを生じることな
く安定に行うことができる。
According to this embodiment (2), the latch-up problem caused by the formation of a parasitic npn-type bipolar transistor as in the conventional CMO3 negative power supply circuit shown in FIG. 6 is eliminated, as is the case with embodiment I. Level shifting in the CMO3 negative power supply circuit can be performed stably without latch-up.

以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

例えば、上述の実施例1.IIにおいては、本発明を0
MO3の負電源回路に適用した場合について説明したが
、本発明は、例えばCMO3O昇圧回路に適用すること
も可能である。
For example, Example 1 above. In II, the present invention is
Although the case where the present invention is applied to an MO3 negative power supply circuit has been described, the present invention can also be applied to, for example, a CMO3O booster circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、次
のような効果がある。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

請求項1.2の発明によれば、0MO3の負電源回路や
昇圧回路などにおけるレベルシフトをラッチアップを生
じることなく安定に行うことができる。
According to the invention of claim 1.2, level shifting in an 0MO3 negative power supply circuit, a booster circuit, etc. can be performed stably without causing latch-up.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例■によるCMO3負電源回路を
示す回路図、第2図は第1図に示すCMO3負電源回路
において用いるパルスφ1.φ、。 φ2.φ2の波形を示す波形図、第3図は本発明の実施
例■によるCMO3負電源回路を示す回路図、第4図及
び第5図はそれぞれ従来のCMOSレベルシフト回路を
示す回路図、第6図は従来のCMO3jLt源回路を示
す回路図、第7図は第6図に示すCMO3負電源回路に
おいて用いるパルスφ1.φ2の波形を示す波形図、第
8図及び第9図はそれぞれ第6図に示すCMO3負電源
回路におけるクランプ用のダイオードの構造例を示す断
面図である。 図面における主要な符号の説明 Q、、Q3.Q、、、Q、□:pチャネルMO3FET
、 Q! 、Qa 、Qa1.Qat: nチャネルM
O3FET、  r、、rt  :抵抗、 Ct。 Ct  ’、C!、Cz  ”、CE、CL、:コンデ
ンサ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a CMO3 negative power supply circuit according to the embodiment (2) of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the pulse φ1. φ,. φ2. FIG. 3 is a circuit diagram showing a CMO3 negative power supply circuit according to the embodiment (2) of the present invention. FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams showing a conventional CMOS level shift circuit, respectively. The figure is a circuit diagram showing a conventional CMO3jLt source circuit, and FIG. 7 is a circuit diagram showing the pulse φ1. A waveform diagram showing the waveform of φ2, and FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views showing an example of the structure of a clamping diode in the CMO3 negative power supply circuit shown in FIG. 6, respectively. Explanation of main symbols in the drawings Q,,Q3. Q, , Q, □: p-channel MO3FET
, Q! , Qa, Qa1. Qat: n channel M
O3FET, r,, rt: resistance, Ct. Ct', C! , Cz”, CE, CL,: Capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1の容量に第1のスイッチングトランジスタを介
して所定電源を接続することにより上記第1の容量を充
電し、上記第1の容量から上記所定電源とはレベルの異
なる電圧を得るようにした電圧レベル変換回路において
、 上記第1のスイッチングトランジスタのゲートに第2の
容量を介してパルスを加えることにより上記第1のスイ
ッチングトランジスタをオン/オフさせるとともに、 上記第1のスイッチングトランジスタのゲートと上記所
定電源との間に接続された第2のスイッチングトランジ
スタによりクランプされ、かつ上記第2のスイッチング
トランジスタのゲート電圧は上記第2のスイッチングト
ランジスタのゲートと上記所定電源との間に設けられた
抵抗によりレベルシフトされることを特徴とする電圧レ
ベル変換回路。 2、第1の容量に第1のスイッチングトランジスタを介
して所定電源を接続することにより上記第1の容量を充
電し、上記第1の容量から上記所定電源とはレベルの異
なる電圧を得るようにした電圧レベル変換回路において
、 上記第1のスイッチングトランジスタのゲートに第2の
容量を介してパルスを加えることにより上記第1のスイ
ッチングトランジスタをオン/オフさせるとともに、 上記第1のスイッチングトランジスタのゲートと上記所
定電源との間に接続された第2のスイッチングトランジ
スタによりクランプされ、かつ上記第2のスイッチング
トランジスタは上記第2のスイッチングトランジスタの
ゲートと上記所定電源との間に接続された第3のスイッ
チングトランジスタによりクランプされることを特徴と
する電圧レベル変換回路。
[Claims] 1. The first capacitor is charged by connecting a predetermined power source to the first capacitor via a first switching transistor, and the first capacitor charges the first capacitor at a level different from that of the predetermined power source. In a voltage level conversion circuit configured to obtain different voltages, the first switching transistor is turned on/off by applying a pulse to the gate of the first switching transistor via a second capacitor, and the first switching transistor is turned on/off. is clamped by a second switching transistor connected between the gate of the switching transistor and the predetermined power source, and the gate voltage of the second switching transistor is equal to the voltage between the gate of the second switching transistor and the predetermined power source. A voltage level conversion circuit characterized in that the level is shifted by a resistor provided between the circuits. 2. Charge the first capacitor by connecting a predetermined power source to the first capacitor via a first switching transistor, and obtain a voltage from the first capacitor at a different level from that of the predetermined power source. In the voltage level conversion circuit, the first switching transistor is turned on/off by applying a pulse to the gate of the first switching transistor via a second capacitor, and the gate of the first switching transistor and the gate of the first switching transistor are turned on and off. The second switching transistor is clamped by a second switching transistor connected between the predetermined power source, and the second switching transistor is a third switching transistor connected between the gate of the second switching transistor and the predetermined power source. A voltage level conversion circuit characterized by being clamped by a transistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017466A1 (en) * 2000-08-23 2002-02-28 Intersil Corporation Cascadable high efficiency charge pump circuit and related methods

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