JPH0564429A - 半導体装置及び電子機器 - Google Patents
半導体装置及び電子機器Info
- Publication number
- JPH0564429A JPH0564429A JP3224162A JP22416291A JPH0564429A JP H0564429 A JPH0564429 A JP H0564429A JP 3224162 A JP3224162 A JP 3224162A JP 22416291 A JP22416291 A JP 22416291A JP H0564429 A JPH0564429 A JP H0564429A
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- circuit
- booster
- semiconductor device
- power supply
- boosting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】昇圧回路を有する半導体装置において、電源電
圧の電圧値により、昇圧回路の能力を変更して、半導体
装置の消費電流を低減する。 【構成】昇圧発振出力の駆動能力が変更でき、また昇圧
発振の周波数を変更できる昇圧回路と、前記昇圧回路に
クロックを供給する半導体装置基本クロックの分周回路
と、前記昇圧回路に検出結果を出力する電源電圧検出回
路からなる。
圧の電圧値により、昇圧回路の能力を変更して、半導体
装置の消費電流を低減する。 【構成】昇圧発振出力の駆動能力が変更でき、また昇圧
発振の周波数を変更できる昇圧回路と、前記昇圧回路に
クロックを供給する半導体装置基本クロックの分周回路
と、前記昇圧回路に検出結果を出力する電源電圧検出回
路からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
昇圧回路を有する半導体装置の消費電流を低減する回路
の改良に関する。
昇圧回路を有する半導体装置の消費電流を低減する回路
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の昇圧回路を有し、昇圧回路によっ
て昇圧された電源を周辺回路の動作電源等に使用してい
る半導体装置において、電源電圧の電圧値、半導体装置
の動作の基準となる基本クロックの周波数、または駆動
しなければならない外部周辺装置の種類等に関わらず、
昇圧回路に使用される昇圧用発振回路のトランジスタの
電流駆動能力や昇圧用発振回路に入力するクロックの周
波数は、半導体装置の出荷時において固定されており、
半導体装置が応用される電子機器上の使用状況に対応し
て変更することはできなかった。
て昇圧された電源を周辺回路の動作電源等に使用してい
る半導体装置において、電源電圧の電圧値、半導体装置
の動作の基準となる基本クロックの周波数、または駆動
しなければならない外部周辺装置の種類等に関わらず、
昇圧回路に使用される昇圧用発振回路のトランジスタの
電流駆動能力や昇圧用発振回路に入力するクロックの周
波数は、半導体装置の出荷時において固定されており、
半導体装置が応用される電子機器上の使用状況に対応し
て変更することはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、低消費電流が
要求される電子機器に応用された半導体装置において、
電子機器に使用される電源の電圧値、半導体装置の動作
の基準となる基本クロックの周波数、または駆動しなけ
ればならない外部周辺装置の種類等に対応して、半導体
装置がおかれている条件を検定し、半導体装置が有する
昇圧回路に使用される昇圧用発振回路のトランジスタの
電流駆動能力や昇圧用発振回路に入力するクロックの周
波数等を自動的に変更する手段を与えることによって、
前記半導体装置が消費する電流を低減することを目的と
する。
要求される電子機器に応用された半導体装置において、
電子機器に使用される電源の電圧値、半導体装置の動作
の基準となる基本クロックの周波数、または駆動しなけ
ればならない外部周辺装置の種類等に対応して、半導体
装置がおかれている条件を検定し、半導体装置が有する
昇圧回路に使用される昇圧用発振回路のトランジスタの
電流駆動能力や昇圧用発振回路に入力するクロックの周
波数等を自動的に変更する手段を与えることによって、
前記半導体装置が消費する電流を低減することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】単一半導体基板上におい
て、ａ）入力電圧を昇圧する昇圧回路と、ｂ）入力信号
を分周する分周回路と、ｃ）電源電圧値を検定する電源
電圧検出回路と、ｄ）前記電源電圧検出回路の出力を入
力とし、前記昇圧回路と前記分周回路に制御信号を出力
する制御回路からなることを特徴とする。
て、ａ）入力電圧を昇圧する昇圧回路と、ｂ）入力信号
を分周する分周回路と、ｃ）電源電圧値を検定する電源
電圧検出回路と、ｄ）前記電源電圧検出回路の出力を入
力とし、前記昇圧回路と前記分周回路に制御信号を出力
する制御回路からなることを特徴とする。
【０００５】
【実施例】以下に、本発明について実施例に基付き、詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００６】図１は、本発明による半導体装置の実施例
である。１００は、発振回路と分周回路から構成される
回路で、１０２に対して、周波数の異なる複数個のクロ
ック信号を出力する。１０１は、電源電圧検出回路で、
検出結果を１０２に対して出力する。また、１０２は、
昇圧回路と前記昇圧回路を制御する制御回路を含む回路
である。
である。１００は、発振回路と分周回路から構成される
回路で、１０２に対して、周波数の異なる複数個のクロ
ック信号を出力する。１０１は、電源電圧検出回路で、
検出結果を１０２に対して出力する。また、１０２は、
昇圧回路と前記昇圧回路を制御する制御回路を含む回路
である。
【０００７】図２は、図１の１０２の詳細である。１０
２は、基準電圧を、チャージポンプによって２倍に昇圧
する昇圧回路と、前記昇圧回路を制御する制御回路から
構成される。
２は、基準電圧を、チャージポンプによって２倍に昇圧
する昇圧回路と、前記昇圧回路を制御する制御回路から
構成される。
【０００８】入力９は、昇圧に使われる基準電源であ
る。１０は、基準電源９を昇圧した昇圧電源である。２
３は、出力端子１１と１２に出力される発振によって、
基準電源９から汲み上げられた電荷を一時的に蓄えるた
めの、出力端子１１と１２の間に外付けされたキャパシ
タである。
る。１０は、基準電源９を昇圧した昇圧電源である。２
３は、出力端子１１と１２に出力される発振によって、
基準電源９から汲み上げられた電荷を一時的に蓄えるた
めの、出力端子１１と１２の間に外付けされたキャパシ
タである。
【０００９】出力端子１１と出力端子１２は同相のクロ
ックを出力し、出力端子１１からの出力クロックは、半
導体装置の負極側電源の電位（以後グランドと呼ぶ）と
基準電源９の電位の間の振幅を持つ。また、出力端子１
２からの出力クロックは、基準電源９の電位と昇圧電源
１０の電位の間の振幅を持つ。
ックを出力し、出力端子１１からの出力クロックは、半
導体装置の負極側電源の電位（以後グランドと呼ぶ）と
基準電源９の電位の間の振幅を持つ。また、出力端子１
２からの出力クロックは、基準電源９の電位と昇圧電源
１０の電位の間の振幅を持つ。
【００１０】キャパシタ２５は、昇圧電源１０の出力端
子とグランドの間に接続され、昇圧電源１０の安定のた
めに用いられる。同じ理由によってキャパシタ２４は、
基準電源１１の出力端子とグランドの間に接続される。
子とグランドの間に接続され、昇圧電源１０の安定のた
めに用いられる。同じ理由によってキャパシタ２４は、
基準電源１１の出力端子とグランドの間に接続される。
【００１１】１４は、トランジスタ１、２、３および４
と、トランジスタ５、６、７および８のオン、オフを制
御する制御回路である。１３は、前記制御回路１４への
入力信号で、前記制御回路１４の出力１５および１６の
状態を決定する。
と、トランジスタ５、６、７および８のオン、オフを制
御する制御回路である。１３は、前記制御回路１４への
入力信号で、前記制御回路１４の出力１５および１６の
状態を決定する。
【００１２】出力１２および１３を駆動するゲートの電
流駆動能力は、１５および１６が、ロー状態の時、最大
となる。出力１２および１３を駆動するゲートを構成す
る、ＰチャネルおよびＮチャネル・トランジスタの物理
的なサイズをすべて同じとした場合に、１５がハイ状
態、１６がロー状態の時、または１５がロー状態、１６
がハイ状態の時、出力１２および１３を駆動するゲート
の電流駆動能力は、最大時の半分になる。１５および１
６がロー状態の時、出力１２および１３は、ハイ・イン
ピーダンス状態となり、昇圧は行われない。従って、こ
の時昇圧回路の消費電流は最少となる。
流駆動能力は、１５および１６が、ロー状態の時、最大
となる。出力１２および１３を駆動するゲートを構成す
る、ＰチャネルおよびＮチャネル・トランジスタの物理
的なサイズをすべて同じとした場合に、１５がハイ状
態、１６がロー状態の時、または１５がロー状態、１６
がハイ状態の時、出力１２および１３を駆動するゲート
の電流駆動能力は、最大時の半分になる。１５および１
６がロー状態の時、出力１２および１３は、ハイ・イン
ピーダンス状態となり、昇圧は行われない。従って、こ
の時昇圧回路の消費電流は最少となる。
【００１３】２０は、昇圧に使用される、発振周波数を
決める選択回路である。１７および１８は分周回路から
の出力で、異なる周波数を持つ。２１Ａと２１Ｂは、同
位相の波形で、異なる電源範囲で動作するトランジスタ
を駆動するために、異なる電源範囲の振幅を持つ。２２
Ａと２２Ｂは、互いに位相が反転した波形を持ち、前記
と同じ理由で、異なる電源範囲の振幅を持つ。２２Ｂ
は、２１Ａまたは２１Ｂと同位相である。１９は、分周
回路からの出力を選択する信号である。
決める選択回路である。１７および１８は分周回路から
の出力で、異なる周波数を持つ。２１Ａと２１Ｂは、同
位相の波形で、異なる電源範囲で動作するトランジスタ
を駆動するために、異なる電源範囲の振幅を持つ。２２
Ａと２２Ｂは、互いに位相が反転した波形を持ち、前記
と同じ理由で、異なる電源範囲の振幅を持つ。２２Ｂ
は、２１Ａまたは２１Ｂと同位相である。１９は、分周
回路からの出力を選択する信号である。
【００１４】前記制御回路１４への入力信号１３および
前記選択回路２０への入力信号１９は、前記電源電圧検
出回路の出力によって、それらの状態を変える。
前記選択回路２０への入力信号１９は、前記電源電圧検
出回路の出力によって、それらの状態を変える。
【００１５】２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａおよび２２Ｂの周
波数を下げると、昇圧回路の単位時間あたりの消費電流
は減少する。
波数を下げると、昇圧回路の単位時間あたりの消費電流
は減少する。
【００１６】電源電圧検出回路が検出する電圧レベル
を、Ｖ１とする。電源電圧が、Ｖ１より高いか、または
低いかによって、電源電圧検出回路から前記制御回路１
４および選択回路２０へ出力する制御信号の状態を変更
する。
を、Ｖ１とする。電源電圧が、Ｖ１より高いか、または
低いかによって、電源電圧検出回路から前記制御回路１
４および選択回路２０へ出力する制御信号の状態を変更
する。
【００１７】電源電圧がＶ１より高い場合、半導体装置
に含まれる、昇圧電源を使用する回路は、多くの電流を
必要とする。従って、出力１２および１３を駆動するゲ
ートの電流駆動能力を最大にする。また、２１Ａ、２１
Ｂ、２２Ａおよび２２Ｂの周波数を、分周回路出力の周
波数の高い方のクロックに合わせる。昇圧回路の消費電
流は、最大となるが、昇圧電源は十分な電流供給源にな
る。
に含まれる、昇圧電源を使用する回路は、多くの電流を
必要とする。従って、出力１２および１３を駆動するゲ
ートの電流駆動能力を最大にする。また、２１Ａ、２１
Ｂ、２２Ａおよび２２Ｂの周波数を、分周回路出力の周
波数の高い方のクロックに合わせる。昇圧回路の消費電
流は、最大となるが、昇圧電源は十分な電流供給源にな
る。
【００１８】電源電圧がＶ１より低い場合、半導体装置
に含まれる、昇圧電源を使用する回路は、多くの電流を
必要としない。従って、出力１２および１３を駆動する
ゲートの電流駆動能力を最大時の半分にする。また、２
１Ａ、２１Ｂ、２２Ａおよび２２Ｂの周波数は、分周回
路出力の周波数の低い方のクロックに合わせる。この場
合、昇圧電源は、半導体装置の低電圧動作には十分な電
流を供給でき、しかも昇圧回路の消費電流を低減するこ
とができる。
に含まれる、昇圧電源を使用する回路は、多くの電流を
必要としない。従って、出力１２および１３を駆動する
ゲートの電流駆動能力を最大時の半分にする。また、２
１Ａ、２１Ｂ、２２Ａおよび２２Ｂの周波数は、分周回
路出力の周波数の低い方のクロックに合わせる。この場
合、昇圧電源は、半導体装置の低電圧動作には十分な電
流を供給でき、しかも昇圧回路の消費電流を低減するこ
とができる。
【００１９】
【発明の効果】電池で駆動される電子機器に応用される
半導体装置は、低消費電流で動作することが要求され
る。また、前記の半導体装置は、低電圧での動作を保証
するために、昇圧回路を有し、前記昇圧回路によって発
生する電源を使用する。
半導体装置は、低消費電流で動作することが要求され
る。また、前記の半導体装置は、低電圧での動作を保証
するために、昇圧回路を有し、前記昇圧回路によって発
生する電源を使用する。
【００２０】しかし、前記半導体装置の使用条件によっ
て、昇圧回路によって発生する昇圧電源に対する電流負
荷が大きい場合と小さい場合が生じる。本発明による半
導体装置は、昇圧電源に対する電流負荷が小さい場合
は、昇圧回路の能力を下げることによって、半導体装置
の消費電流を低減することに非常に有効である。
て、昇圧回路によって発生する昇圧電源に対する電流負
荷が大きい場合と小さい場合が生じる。本発明による半
導体装置は、昇圧電源に対する電流負荷が小さい場合
は、昇圧回路の能力を下げることによって、半導体装置
の消費電流を低減することに非常に有効である。
【００２１】また、本発明は、半導体装置の使用条件を
検出する回路を、前記昇圧回路に接続することによっ
て、使用条件が変化した場合に、それに追随して昇圧電
源の電流容量を変化させるのことができるので、半導体
装置の動作安定性の改善に非常に有効である。
検出する回路を、前記昇圧回路に接続することによっ
て、使用条件が変化した場合に、それに追随して昇圧電
源の電流容量を変化させるのことができるので、半導体
装置の動作安定性の改善に非常に有効である。
【図１】本発明における半導体装置の実施例図。
【図２】制御回路を含む昇圧回路図。
１，２，３，４，・・・昇圧発振回路能力切り換え用ト
ランジスタ ５，６，７，８・・・昇圧発振回路能力切り換え用トラ
ンジスタ ９・・・・基準電源 １０・・・昇圧電源 １１・・・昇圧発振出力 １２・・・昇圧発振出力 １３・・・制御信号入力 １４・・・制御回路 １５，１６・・・昇圧発振回路能力切り換え信号 １７，１８・・・分周回路出力 １９・・・選択回路 ２０・・・周波数選択信号 ２１Ａ、２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ・・・昇圧回路入力 ２３・・・昇圧用キャパシタ ２４・・・基準電源用キャパシタ ２５・・・昇圧電源用キャパシタ
ランジスタ ５，６，７，８・・・昇圧発振回路能力切り換え用トラ
ンジスタ ９・・・・基準電源 １０・・・昇圧電源 １１・・・昇圧発振出力 １２・・・昇圧発振出力 １３・・・制御信号入力 １４・・・制御回路 １５，１６・・・昇圧発振回路能力切り換え信号 １７，１８・・・分周回路出力 １９・・・選択回路 ２０・・・周波数選択信号 ２１Ａ、２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ・・・昇圧回路入力 ２３・・・昇圧用キャパシタ ２４・・・基準電源用キャパシタ ２５・・・昇圧電源用キャパシタ
Claims (2)
- 【請求項１】単一半導体基板上において、 ａ）入力電圧を昇圧する昇圧回路と、 ｂ）入力信号を分周する分周回路と、 ｃ）電源電圧値を検定する電源電圧検出回路と、 ｄ）前記電源電圧検出回路の出力を入力とし、前記昇圧
回路と前記分周回路に制御信号を出力する制御回路から
なることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体装置を応用したこと
を特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224162A JPH0564429A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 半導体装置及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224162A JPH0564429A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 半導体装置及び電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564429A true JPH0564429A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16809506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224162A Pending JPH0564429A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 半導体装置及び電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0564429A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249445B1 (en) | 1999-02-15 | 2001-06-19 | Nec Corporation | Booster including charge pumping circuit with its electric power consumption reduced and method of operating the same |
| US6459330B2 (en) | 2000-01-25 | 2002-10-01 | Seiko Epson Corporation | DC-DC voltage boosting method and power supply circuit using the same |
| JP2002297101A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器 |
| WO2006070524A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Rohm Co., Ltd | 電源回路、チャージポンプ回路、及び、これを備えた携帯機器 |
| US7126595B2 (en) | 2000-08-09 | 2006-10-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display device using a scanning and hold display mode for power saving purposes |
| US7224608B2 (en) | 2004-10-14 | 2007-05-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| JP2010083987A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | 有機粒子およびそれを用いた有機粒子含有組成物 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP3224162A patent/JPH0564429A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249445B1 (en) | 1999-02-15 | 2001-06-19 | Nec Corporation | Booster including charge pumping circuit with its electric power consumption reduced and method of operating the same |
| US6459330B2 (en) | 2000-01-25 | 2002-10-01 | Seiko Epson Corporation | DC-DC voltage boosting method and power supply circuit using the same |
| US7126595B2 (en) | 2000-08-09 | 2006-10-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display device using a scanning and hold display mode for power saving purposes |
| JP2002297101A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器 |
| US7224608B2 (en) | 2004-10-14 | 2007-05-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| US7385847B2 (en) | 2004-10-14 | 2008-06-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| WO2006070524A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Rohm Co., Ltd | 電源回路、チャージポンプ回路、及び、これを備えた携帯機器 |
| JP4891093B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2012-03-07 | ローム株式会社 | 電源回路、チャージポンプ回路、及び、これを備えた携帯機器 |
| JP2010083987A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | 有機粒子およびそれを用いた有機粒子含有組成物 |
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