JPH07321293A - 電源選択回路 - Google Patents

電源選択回路

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JPH07321293A
JPH07321293A JP6982995A JP6982995A JPH07321293A JP H07321293 A JPH07321293 A JP H07321293A JP 6982995 A JP6982995 A JP 6982995A JP 6982995 A JP6982995 A JP 6982995A JP H07321293 A JPH07321293 A JP H07321293A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第一の電源と第二の電源とを切り換えるとき
に、第二の電源電位を検知する必要がなく、かつ、貫通
電流を流す必要がない電源選択回路を提供する。 【構成】 入力端子101を、PチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ104のソースと、PチャンネルM
OS型電界効果トランジスタ105のゲートとに接続
し、入力端子102を、PチャンネルMOS型電界効果
トランジスタ105のソースと、PチャンネルMOS型
電界効果トランジスタ104のゲートとに接続した。さ
らに、出力端子103を、PチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ104のドレインと、PチャンネルMO
S型電界効果トランジスタ105のドレインとに接続し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源選択回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば半導体不揮発性メモリー
が内蔵された半導体集積回路装置においてはメモリーセ
ルのデータを消去したり書き込んだりする際に通常使用
される電源電圧VCC(〜7V)以上の電圧VPP(8
〜15V)が必要となる。この時に信頼性、耐圧等の問
題から半導体不揮発性メモリー以外の回路部も高い電圧
VPPで作動させるわけにはいかない。したがって、論
理回路には通常の電源電圧VCCを用い、メモリーセル
は電圧VPPで動作させるという具合に回路機能に応じ
て、たとえば二つの電源電圧を用意することになる。ま
た、半導体不揮発性メモリーをとってみても常時比較的
高い電圧VPPが必要ではなく、たとえばメモリーの読
み出し時にソース・ドレインには比較的低い電源電圧で
十分であるが、メモリーセルのゲート側には電源電圧V
CC以上の電圧を印加しなければならならず、そのため
に昇圧回路が用意されている。すなわち、電圧の異なる
数種類の電源を用意しなければならない。電源選択回路
は、既に用意されたいくつかの電源電圧の中から所望の
電源電圧を選ぶための回路機能を有する。
【0003】図11に従来の電源選択回路の構成を示
す。図11において、1101は第一の電源電位VCC
を供給する電圧源、1102は第二の電源電位VPPを
供給する電圧源、1103〜1105は端子、1106
は出力端子、1107はPチャンネルMOS型電界効果
トランジスタで、ソースを電圧源1102に接続し、ゲ
ートを電圧源1101に接続し、ドレインを端子110
3に接続している。1108はNチャンネルMOS型電
界効果トランジスタで、ソースを接地電位0Vに接続
し、ゲートを電圧源1101に接続し、ドレインを端子
1103に接続している。PチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ1107はNチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ1108に比べて電流駆動能力の大きい
MOS型電界効果トランジスタを用いる。1109はイ
ンバータで、入力を端子1103に接続し、出力を端子
1104に接続している。1110はインバータで、入
力を端子1104に接続し、出力を端子1105に接続
している。1111はNチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタで、ソースを電圧源1101に接続し、ゲー
トを端子1104に接続し、ドレインを出力1106に
接続している。1112はPチャンネルMOS型電界効
果トランジスタで、ソースを電圧源1101に接続し、
ゲートを端子1105に接続し、ドレインを出力110
6に接続している。1113はPチャンネルMOS型電
界効果トランジスタで、ソースを電圧源1102に接続
し、ゲートを端子1104に接続し、ドレインを出力1
106に接続している。1114はNチャンネルMOS
型電界効果トランジスタでソースを電圧源1102に接
続し、ゲートを端子1105に接続し、ドレインを出力
1106に接続している。1115は電圧検知回路で、
PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1107と
NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1108で
構成される。
【0004】図11の電源選択回路の動作について簡単
に説明する。まず、電圧源1101の電位VCCと電圧
源1102の電位VPPが等しい場合、PチャンネルM
OS型電界効果トランジスタ1107は、そのソース・
ゲート間電圧が0Vになって非導通状態になり、Nチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ1108は、その
ゲート電圧が電源電位VCCで導通状態になる。その結
果、端子1103の電位はNチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ1108を通じて接地電位0Vになる。
インバータ1109は入力である端子1103が接地電
位0Vなので、電源電位VCCを端子1104に出力す
る。インバータ1110は入力である端子1104が電
源電位VCCなので、接地電位0Vを端子1105に出
力する。NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1
111はゲート電圧が電源電位VCCで導通状態にな
り、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ111
2はゲート電圧が接地電位0Vで導通状態になる。その
結果、出力1106はNチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタ1111とPチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタ1112を通じて電圧源1101の電位VC
Cになる。このときPチャンネルMOS型電界効果トラ
ンジスタ1113はゲート電圧が電源電位VCCで非導
通状態、NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1
114はゲート電圧が接地電位0Vで非導通状態であ
る。
【0005】次に、電圧源1101の電位VCCよりも
電圧源1102の電位VPPの方が高い場合、Pチャン
ネルMOS型電界効果トランジスタ1107は、そのソ
ースゲート間電圧が(VPP−VCC)になって導通状
態になり、NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ
1108は、そのゲート電圧が電源電位VCCで導通状
態になる。その結果、電圧検知回路1115のPチャン
ネルMOS型電界効果トランジスタ1107とNチャン
ネルMOS型電界効果トランジスタ1108を通じて貫
通電流が常に流れることになり、端子1103の電位は
PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1107と
NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1108の
電流駆動能力の比によって決まる中間電位になる。いま
PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1107の
電流駆動能力をNチャンネルMOS型電界効果トランジ
スタ1108の電流駆動能力よりも大きくしてあるの
で、端子1103の電位は接地電位0Vよりも電圧源1
102の電位VPPに近い値の中間電位になる。インバ
ータ1109は入力である端子1103が第二の電源電
位VPPに近い値なので、接地電位0Vを端子1104
に出力する。インバータ1110は入力である端子11
04が接地電位0Vなので、電源電位VCCを端子11
05に出力する。PチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ1113はゲート電圧が接地電位0Vで導通状態
になり、NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1
114はゲート電圧が電源電位VCCで導通状態にな
る。その結果、出力1106はPチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ1113とNチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ1114を通じて電圧源1102の
電位VPPになる。このときNチャンネルMOS型電界
効果トランジスタ1111はゲート電圧が接地電位0V
で非導通状態、PチャンネルMOS型電界効果トランジ
スタ1112はゲート電圧が電源電位VCCで非導通状
態である。
【0006】以上のように、第二の電源電位VPPを出
力する電圧源1102の電位が第一の電源電位VCCを
出力する電圧源1101の電位と同じ時には、出力11
06に第一の電源電位VCCを出力し、第二の電源電位
VPPを出力する電圧源1102の電位が第一の電源電
位VCCを出力する電圧源1101の電位よりも高い時
には、出力1106に第二の電源電位VPPを出力す
る、ただしこの際に電圧検知回路1115のPチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタ1107とNチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタ1108を通じて定常
的に貫通電流が流れることになる。すなわち、従来は、
第一の電源と第二の電源を切り換えるために第二の電源
電位を検知する必要があり、その際に定常的に貫通電流
を流さなければならないという問題点を有していた。
【0007】図12は昇圧回路を含む従来の電源選択回
路のブロック図である。図中1202は入力端子、12
03は端子、1205は出力端子、1206は電源電位
までの入力に対して電源電位以上の電位を出力する昇圧
回路、1208は入力される電位を選択して出力するデ
コーダー群である。入力端子1202に電源電圧が印加
されると、その電源電圧は昇圧回路1206で電源電圧
以上に昇圧されて端子1203に出力され、その出力は
デコーダー群1208に与えられてその出力端1205
より取り出される。
【0008】図13に図12における昇圧回路1206
の回路構成の一例を示す。図13において1301は接
地電位から電源電位までの電圧を受けつける入力端子、
1302は電源電位以上の電位を出力する出力端子、1
303は第一電極を入力端子1301に接続し、第二電
極を出力端子1302に接続したキャパシタ、1304
は電源電位VCCを供給する電圧源、1305は電圧源
1304の電位を出力端子1302に供給するダイオー
ドである。
【0009】図14は図13の昇圧回路の動作を示すタ
イムチャートである。以下に図13に示す昇圧回路の回
路動作を図14を参照して説明する。
【0010】いま、入力端子1301に接地電位0Vが
印加されている状態を考える。出力端子1302はダイ
オード1305の順方向電流によって電圧源1304の
電位の0.7V程度(物理的に決定されるダイオードの
電圧降下)低い電位になる。またこのときキャパシタ1
303は電極間の電位が(VCC−0.7V)程度にな
っている。この状態から入力端子1301の電位を電源
電位のVCCにすると出力端子1302の電位はキャパ
シタ1303によって昇圧される。このときの電位はキ
ャパシタ1303の容量をCC、出力端子1302につ
ながる全ての容量成分をCAとすると VCC−0.7V+VCC×(CC/CA) で表わされる。
【0011】図15に図12におけるデコーダー群12
08の回路構成の一例を示す。図15において1501
は出力される電位を供給する電源入力端子、1502〜
1505は出力を選択するための選択信号であり、選択
信号1502〜1505の全てが接地電位0Vである
か、選択信号1502〜1505の内いずれか一つが電
源電位VCC、他の三つが接地電位0Vになっている。
1506〜1509は選択信号1502〜1505によ
って選択される出力である。1510はインバータで入
力端子を選択信号1502に接続している。1511は
NチャンネルMOS型電界効果トランジスタでゲートを
選択信号1502に接続し、ソースを接地電位0Vに接
続し、ドレインを端子1512に接続している。151
3はNチャンネルMOS型電界効果トランジスタでゲー
トをインバータ1510の出力端子に接続し、ソースを
接地電位0Vに接続し、ドレインを出力1506に接続
している。1514はPチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタでゲートを出力1506に接続し、ソースと
基板を電源入力端子1501に接続し、ドレインを端子
1512に接続している。1515はPチャンネルMO
S型電界効果トランジスタでゲートを端子1512に接
続し、ソースと基板を電源入力端子1501に接続し、
ドレインを出力1506に接続している。1516はイ
ンバータ1510とNチャンネルMOS型電界効果トラ
ンジスタ1511,1513とPチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ1514,1515からなるデコー
ダーである。1517〜1519もまた1516と同様
の回路構成を持つデコーダーである。
【0012】図15のデコーダー1516の動作につい
て簡単に説明する。まず出力1506が選択されない状
態つまり選択信号1502が接地電位0Vのときを考え
る。NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ151
1はゲートの電位が接地電位0Vで非導通状態である。
インバータ1510は入力が接地電位0Vなので電源電
位VCCを出力する。そのためNチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ1513はゲートの電位がVCCで
導通状態となり、出力1506の電位を接地電位0Vに
する。出力1506の電位が接地電位0VになるのでP
チャンネルMOS型電界効果トランジスタ1514のゲ
ートの電位が接地電位0Vで導通状態になり、端子15
12の電位を電源入力端子1501の電位と等しくす
る。端子1512の電位が電源入力端子1501の電位
と等しくなるのでPチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ1515はゲートの電位が電源入力端子1501
の電位で非導通状態となり出力1506が接地電位0V
のまま維持される。このようにして選択信号1502が
接地電位0Vのときには出力1506には接地電位0V
の電位が出力される。
【0013】つぎに出力1506が選択される状態つま
り選択信号1502が電源電位VCCのときを考える。
インバータ1510は入力がVCCなので接地電位0V
を出力する。そのためNチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタ1513はゲートの電位が接地電位0Vで非
導通状態となる。NチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ1511はゲートの電位がVCCで導通状態とな
り、端子1512の電位を接地電位0Vにする。端子1
512の電位が接地電位0VになるのでPチャンネルM
OS型電界効果トランジスタ1515のゲートの電位が
接地電位0Vで導通状態になり、出力1506の電位を
電源入力端子1501の電位と等しくする。出力150
6の電位が電源入力端子1501の電位と等しくなるの
でPチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1514
はゲートの電位が電源入力端子1501の電位で非導通
状態となり端子1512が接地電位0Vのまま維持され
る。このようにして選択信号1502がVCCのときに
は出力1506には電源入力端子1501の電位が出力
される。
【0014】デコーダー1517〜1519についても
回路構成が同じなのでデコーダー1516と同様の動作
をする。以上のようにして選択信号1502〜1505
の内いずれか一つのみが電源電位VCCになることによ
り、出力1506〜1509のうち選択信号1502〜
1505に対応する一つだけに電源入力端子1501の
電位を出力することができる。
【0015】ただし上記のデコーダーの動作中にPチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ1514とNチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ1511を通し
て、またはPチャンネルMOS型電界効果トランジスタ
1515とNチャンネルMOS型電界効果トランジスタ
1513を通して電源入力端子1501から接地電位へ
と貫通電流が流れることになる。
【0016】図16は図12の電源選択回路の動作を示
すタイムチャートである。以下に図12の電源選択回路
の動作を図16を参照して説明する。
【0017】初期状態として入力端子1202には接地
電位0Vが印加され、デコーダー群1208の信号線に
も接地電位0Vが印加されている状態を考える。端子1
203には電源電位の0.7V程度(物理的に決定され
るダイオードの電圧降下)低い電位(VCC−0.7
V)になる。いまデコーダー群1208の信号線が全て
0Vなので、出力端子1205には接地電位0Vが出力
されている。
【0018】この状態で入力端子1202の電位を電源
電位VCCに変化させると、端子1203の電位はVC
C以上になる。以下このときの端子1203の電位をV
BTとする。次にデコーダー群1208の信号の内一つ
が選択されると端子1203の電位VBTが出力端子1
205に出力される。ただし、このときデコーダー群1
208の内部で貫通電流が流れるために、端子1203
の電位が低下してしまう。以下この低下したときの端子
1203の電位をVBDとする。
【0019】最後に入力端子1202の電位を接地電位
0Vに戻すと、端子1203の電位がVBTからVBD
まで低下していたために、端子1203の電位は初期状
態の端子1203の電位(VCC−0.7V)に比べて
低くなってしまう。その結果、デコーダー群1208へ
の入力電源電位の低下がデコーダー群1208の回路の
誤動作を引き起こしたり、昇圧回路1206の昇圧電位
が十分得られないという問題点が生ずる。
【0020】図17に従来の電源選択回路の構成を示
す。図において、1701は第一の電源電位VCCを供
給する電圧源、1702は電圧源1701を電源として
用いるVCC系内部回路、1703は第一の電源電位V
CCまたは第一の電源電位よりも高い第二の電源電位V
PPを供給する電圧源、1705は電圧源1703を電
源電圧として使用するVPP系内部回路、1706は半
導体不揮発性メモリー、1707は半導体不揮発性メモ
リーのセルアレイ、1708はVCC系内部回路170
2とVPP系内部回路1705との間の信号線群、17
09はVCC系内部回路1702とセルアレイ1707
との間の信号線群、1710はセルアレイ1707とV
PP系内部回路1705との間の信号線群である。
【0021】電圧源1701が直接VCC系内部回路1
702の電源として使用され、電圧源1703が直接V
PP系内部回路1705の電源として使用されているた
めに、電圧源1701,1703を接地電位0Vにする
ことは許されない。つまり半導体不揮発性メモリーの読
み出し動作時に必要な電圧は第一の電源電位VCC一つ
だけであるのに、電圧源1701と電圧源1703の二
つの端子から第一の電源電位VCCを印加しなければな
らない。
【0022】図18には、入力端子Vin1,Vin2
に与えられる信号レベルによって出力端子Voutに電
源電圧VCCまたは接地電位0Vのいずれかがとりだせ
る、従来の排他的論理和を用いた電源選択回路の例を示
す。図に示すように排他的論理和に論理回路を構成する
ためにインバータINV 1個で2個のMOS型電界効
果トランジスタを必要とするため併せて12個のMOS
型電界効果トランジスタを必要としていた。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は、
第一の電源と第二の電源を切り換えるために第二の電源
電位を検知する必要があり、その際に定常的に貫通電流
を流さなければならないという不都合を排除した電源選
択回路を提供するものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】第一の発明の電源選択回
路は、第一の入力端子を、第一の電界効果トランジスタ
のソースと、第二の電界効果トランジスタのゲートとに
接続し、第二の入力端子を、第二の電界効果トランジス
タのソースと、第一の電界効果トランジスタのゲートと
に接続し、出力端子を、第一の電界効果トランジスタの
ドレインと、第二の電界効果トランジスタのドレインと
に接続して構成したものである。
【0025】第二の発明の電源選択回路は第一の発明の
電源選択回路を備え、第一の入力端子に電圧源を接続
し、前記第二の入力端子に昇圧回路を接続して構成した
ものである。
【0026】第三の発明の電源選択回路は第一の発明の
電源選択回路を備え、第一の入力端子に第一の昇圧回路
を接続し、第二の入力端子に第二の昇圧回路を接続して
構成したものである。
【0027】第四の発明の電源選択回路は第一の発明の
電源選択回路を備え、第一の入力端子に第一の電圧源を
接続し、第二の入力端子に信号入力端子としても用いら
れる第二の電圧源を接続して構成したものである。
【0028】第五の発明の電源選択回路は第一の発明の
電源選択回路をふたつ用い、第一の電源選択回路の第一
の入力端子に第一の信号を接続し、第一の電源選択回路
の第二の入力端子に第二の信号を接続し、第二の電源選
択回路の第一の入力端子に第一の信号を接続し、第二の
電源選択回路の第二の入力端子に第二の信号の論理反転
信号を接続し、第一の電源選択回路の出力端子と第二の
電源選択回路の出力端子を接続して構成したものであ
る。
【0029】
【作用】第一の発明は上記した構成によって、複数の電
界効果トランジスタのいずれかが導通状態となり、複数
の入力のなかの最大もしくは最小の電位が出力される。
【0030】第二の発明は上記した構成によって、昇圧
の動作を行っても、出力の電位が電圧源の電位よりも下
がらない。
【0031】第三の発明は上記した構成によって、交互
に昇圧回路を動作させるために、昇圧終了後から昇圧開
始までの時間を十分にとれる。
【0032】第四の発明は上記した構成によって、第二
の入力端子には接地電位から第一の電圧源よりも高い電
圧まで印加することができる。
【0033】第五の発明は上記した構成によって、二つ
の入力信号の排他的論理和を出力することができる。
【0034】
【実施例】以下請求項1,2に対応する一実施例の電源
選択回路について、図面を参照しながら説明する。
【0035】図1は本実施例の回路図である。図1にお
いて、101は第一の電源電位VCC1を供給する入力
端子、102は第二の電源電位VCC2を供給する入力
端子、103は選択された電位VOが出力される出力端
子、104,105はPチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタである。
【0036】第一の入力端子101は、第一のPチャン
ネルMOS型電界効果トランジスタ104のソースと、
第二のPチャンネルMOS型電界効果トランジスタ10
5のゲートとに接続されている。第二の入力端子102
は、第二のPチャンネルMOS型電界効果トランジスタ
105のソースと、第一のPチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ104のゲートとに接続されている。出
力端子103は、第一のPチャンネルMOS型電界効果
トランジスタ104のドレインと、第二のPチャンネル
MOS型電界効果トランジスタ105のドレインとに接
続されている。これらPチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタ104,105のドレインはこれが作り込ま
れている半導体基板(図示せず)に接続されている。
【0037】図2は、図1の回路動作を示す入出力端子
特性を示すものである。図2の横軸は入力端子101,
102間の電位差(VCC2−VCC1)で、縦軸は入
力端子101と出力端子103の電位差(VO−VCC
1)である。図2中のVTは、PチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ104,105のしきい値電圧であ
る。以下、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ
104,105のしきい値電圧をVTとする。VPはP
チャンネルMOS型電界効果トランジスタ104,10
5のソースと半導体基板(図示せず)との間におけるP
N接合のビルトインポテンシャルである。以下、Pチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ104,105の
ソースと基板との間におけるPN接合のビルトインポテ
ンシャルをVPとする。入力端子101,102間の電
位差(VCC2−VCC1)が−VT以下である領域を
領域Aとし、それが−VTより大きくVT未満である領
域を領域Bとし、さらにそれがVT以上である領域を領
域Cとする。
【0038】以下に図1に示す実施例の回路動作を図2
を参照して説明する。入力端子101,102間の電位
差(VCC2−VCC1)が−VT以下である領域Aで
は、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ104
は、そのゲートの電位がソースの電位よりVT以上に低
くなるために、導通状態になる。このとき、Pチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタ105のゲートの電位
はソースの電位より高くなるために非導通状態になる。
その結果、導通状態となっているPチャンネルMOS型
電界効果トランジスタ104を経由して入力端子101
の電位が出力端子103に現れる。すなわち VO=VCC1 VO−VCC1=0 となり、図2の領域Aの特性が得られる。
【0039】入力端子101,102間の電位差(VC
C2−VCC1)が−VTより大きく、かつVT未満で
ある領域Bでは、PチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ104は、そのゲートの電位とソースの電位との
差がVT未満になるために、非導通状態になり、Pチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ105も、そのゲ
ートの電位とソースの電位との差が同じくVT未満にな
るために、非導通状態になる。その結果、出力端子10
3の電位が一意的に定まらない。ただし、出力端子10
3の電位が、PチャンネルMOS型電界効果トランジス
タ104もしくはPチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ105のゲートの電位に比べて、VT以上高い場
合には、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ1
04もしくはPチャンネルMOS型電界効果トランジス
タ105が導通状態になり、出力端子103の電位が低
下する。このため、出力端子103の電位は、Pチャン
ネルMOS型電界効果トランジスタ104もしくはPチ
ャンネルMOS型電界効果トランジスタ105のゲート
電位に比べて、VT以上には高くならない。また、出力
端子103の電位が、PチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタ104もしくはPチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ105のソースの電位に比べて、VP以
上に低い場合には、PチャンネルMOS型電界効果トラ
ンジスタ104もしくはPチャンネルMOS型電界効果
トランジスタ105のソースと半導体基板との間がPN
接合の順方向に電圧が印加される。このため、出力端子
103の電位が上昇する。出力端子103の電位は、P
チャンネルMOS型電界効果トランジスタ104もしく
はPチャンネルMOS型電界効果トランジスタ105の
ソースの電位に比べて、VP以上には低くならない。す
なわち、 VCC2≦VCC1のとき VCC1−VP≦VO≦VCC2+VT −VP≦VO−VCC1≦VCC2−VCC1+VT VCC2>VCC1のとき VCC2−VP≦VO≦VCC1+VT VCC2−VCC1−VP≦VO−VCC1≦VT となり、図1の領域Bの特性が得られる。
【0040】入力端子101,102間の電位差(VC
C2−VCC1)がVT以上である領域Cでは、Pチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ104は、そのゲ
ートの電位がソースの電位より高くなるために、非導通
状態になる。一方、PチャンネルMOS型電界効果トラ
ンジスタ105は、そのゲートの電位がソースの電位よ
りVT以上に低くなるために、導通状態になる。その結
果、導通状態となっているPチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ105を経由して、入力端子102の電
位が出力端子103に現れる。すなわち、 VO=VCC2 VO−VCC1=VCC2−VCC1 となり、図1の領域Cの特性が得られる。
【0041】以上が図1に示した本発明の電源選択回路
の動作説明である。上記から明らかなように本発明の電
源選択回路は、従来必要であった電圧検知回路を備える
必要がない。このため、貫通電流も流す必要がない。す
なわち、本発明によれば、入力端子101,102のい
ずれか高い方の電位を出力端子103に取り出すことが
できる。
【0042】図3は、図1の電源選択回路を複数段用い
て構成した電源選択回路である。第一の電源選択回路3
01は、入力端子302と入力端子303と出力端子3
04を備えている。第二の電源選択回路305は、入力
端子306と入力端子307と出力端子308を備えて
いる。第三の電源選択回路309は、入力端子310と
入力端子311と出力端子312を備えている。第一の
電源選択回路301の出力端子304を第三の電源選択
回路309の入力端子310に接続し、第二の電源選択
回路305の出力端子308を第三の電源選択回路30
9の入力端子311に接続してある。
【0043】このように構成すると、第一の電源選択回
路301の入力端子302と、その入力端子303と、
第二の電源選択回路305の入力端子306と、その入
力端子307とのうちのもっとも高い電位を第三の電源
選択回路309の出力端子312に伝達することができ
る。
【0044】図4は、図1の電源選択回路におけるPチ
ャンネルMOS型電界効果トランジスタ104,105
をNチャンネルMOS型トランジスタ404,405に
それぞれ置き換えた構成の電源選択回路である。このよ
うに構成すると、入力端子401,402のうちのいず
れか低い方の電位を出力端子403に伝達することがで
きる。
【0045】請求項3に対応する一実施例の電源選択回
路について、図面を参照しながら説明する。
【0046】図5は、図1の電源選択回路におけるPチ
ャンネルMOS型電界効果トランジスタ104,105
の基板電位を出力端子と接続させない構成のものであ
る。入力端子501,502の電位よりも高い電位が得
られるときには、その得られる高い電位をPチャンネル
MOS型電界効果トランジスタ504,505の基板電
位に接続し、出力端子503をPチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ504,505の基板電位に接続す
る必要はない。
【0047】図5において、501は第一の電源電位V
CC1を供給する入力端子、502は第二の電源電位V
CC2を供給する入力端子、503は選択された電位V
Oが出力される出力端子、504,505はPチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタである。
【0048】図6は、図5の回路動作を示す入出力端子
特性である。図6の横軸は入力端子501,502間の
電位差(VCC2−VCC1)で、縦軸は入力端子50
1と出力端子503の電位差(VO−VCC1)であ
る。図5中のVTは、PチャンネルMOS型電界効果ト
ランジスタ504,505のしきい値電圧である。以
下、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ50
4,505のしきい値電圧をVTとする。VPはPチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ504,505の
ソースと半導体基板(図示せず)との間におけるPN接
合のビルトインポテンシャルである。以下、Pチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタ504,505のソー
スと基板との間におけるPN接合のビルトインポテンシ
ャルをVPとする。入力端子501,502間の電位差
(VCC2−VCC1)が−VT以下である領域を領域
Aとし、それが−VTより大きくVT未満である領域を
領域Bとし、さらにそれがVT以上である領域を領域C
とする。
【0049】以下に図5に示す実施例の回路動作を図6
を参照して説明する。入力端子501,502間の電位
差(VCC2−VCC1)が−VT以下である領域Aで
は、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ504
は、そのゲートの電位がソースの電位よりVT以上に低
くなるために、導通状態になる。このとき、Pチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタ505のゲートの電位
はソースの電位より高くなるために非導通状態になる。
その結果、導通状態となっているPチャンネルMOS型
電界効果トランジスタ504を経由して入力端子501
の電位が出力端子503に現れる。すなわち VO=VCC1 VO−VCC1=0 となり、図6の領域Aの特性が得られる。
【0050】入力端子501,502間の電位差(VC
C2−VCC1)が−VTより大きく、かつVT未満で
ある領域Bでは、PチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ504は、そのゲートの電位とソースの電位との
差がVT未満になるために、非導通状態になり、Pチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ505も、そのゲ
ートの電位とソースの電位との差がVT未満になるため
に、非導通状態になる。その結果、出力端子503の電
位が定まらない。ただし、出力端子503の電位が、P
チャンネルMOS型電界効果トランジスタ504もしく
はPチャンネルMOS型電界効果トランジスタ505の
ゲートの電位に比べて、VT以上高い場合には、Pチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ504もしくはP
チャンネルMOS型電界効果トランジスタ505が導通
状態になり、出力端子503の電位が低下する。このた
め、出力端子503の電位は、PチャンネルMOS型電
界効果トランジスタ504もしくはPチャンネルMOS
型電界効果トランジスタ505のゲート電位に比べて、
VT以上に高くならない。すなわち、 VCC2≦VCC1のとき VO≦VCC2+VT VO−VCC1≦VCC2−VCC1+VT VCC2>VCC1のとき VO≦VCC1+VT VO−VCC1≦VT となり、図6の領域Bの特性が得られる。
【0051】入力端子501,502間の電位差(VC
C2−VCC1)がVT以上である領域Cでは、Pチャ
ンネルMOS型電界効果トランジスタ504は、そのゲ
ートの電位がソースの電位より高くなるために、非導通
状態になる。一方、PチャンネルMOS型電界効果トラ
ンジスタ505は、そのゲートの電位がソースの電位よ
りVT以上に低くなるために、導通状態になる。その結
果、導通状態となっているPチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ505を経由して、入力端子502の電
位が出力端子503に現れる。すなわち、 VO=VCC2 VO−VCC1=VCC2−VCC1 となり、図6の領域Cの特性が得られる。
【0052】以上の説明は図5に示した電源選択回路の
基本動作を示す。従来に比べて電圧検知回路が不要な点
で特徴を有する。このため、入力端子501,502の
いずれか高い方の電位を無駄な電流を流すまでもなく出
力端子503に取り出すことができる。
【0053】なお、図5のPチャンネルMOS型電界効
果トランジスタ504,505をNチャンネルMOS型
電界効果トランジスタに置き換えることにより、入力端
子501,502のいずれか低い方の電位を出力端子5
03に伝達し、入力端子501,502の電位を同じに
することにより出力端子503の電位が上がっても、入
力端子501,502に対して影響を与えない回路を構
成することができる。
【0054】またなお、図5の電源選択回路を図3のよ
うに多段接続することも可能である。
【0055】次に、請求項4,5に対応する一実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0056】図7は本実施例のブロック図である。図7
において、701は電源電位VCCを供給する電圧源、
702は入力端子、703,704は端子、705は出
力端子、706は従来例で説明した図13で示されるよ
うな回路構成を持つ昇圧回路、707は図1で示される
ような回路構成を持つ電源選択回路、708は従来例で
説明した図15で示されるような回路構成を持つデコー
ダー群である。
【0057】図8は図7の昇圧回路の動作を示すタイム
チャートである。以下に図7に示す実施例の回路動作を
図8を参照して説明する。
【0058】初期状態として入力端子702には接地電
位0Vが印加され、デコーダー群708の信号線にも接
地電位0Vが印加されている状態を考える。端子703
には電源電位の0.7V程度(物理的に決定されるダイ
オードの電圧降下)低い電位になる。電源選択回路70
7は二つの入力端子の高い方の電圧を出力するので、端
子704は電源電位VCCになる。いまデコーダー群7
08の信号線が全て0Vなので、出力端子705には接
地電位0Vが出力されている。
【0059】この状態で入力端子702の電位を電源電
位VCCに変化させると、端子703の電位はVCC以
上になる。以下このときの端子703の電位をVBTと
する、その結果電源選択回路707は高い方の電位であ
る端子703の電位VBTを端子704に出力する。次
にデコーダー群708の信号の内一つが選択されると端
子704の電位VBTが出力端子705に出力される。
ただし、このときデコーダー群708の内部で貫通電流
が流れるために端子703,704の電位は低下してし
まう。以下この低下したときの端子703,704の電
位をVBDとする。
【0060】最後に入力端子702の電位を接地電位0
Vに戻すと、端子703,704の電位がVBTからV
BDまで低下していたために、端子703の電位は初期
状態の端子703の電位(VCC−0.7V)に比べて
低くなってしまう。しかし、電圧源701の電位は電源
電位VCCであるので、電源選択回路707は高い方の
電位である電源電位VCCを端子704に出力する。そ
の結果デコーダー群708への入力電源電位が低下する
ことは起こらない。
【0061】また図7の電圧源701を昇圧回路706
で置き換えて、交互に昇圧回路を動作させても同様の効
果が得られ、なおかつ、交互に動かす為に昇圧回路の静
止状態の時間をとれるので、昇圧回路の昇圧電位が十分
得られなくなってしまうということも起こらない。
【0062】次に、請求項6に対応する一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。図9において、90
1は第一の電源電位VCCを供給する電圧源、902は
電圧源901を電源として用いるVCC系内部回路、9
03は第二の電源電位VPPを供給する電圧源であり、
なおかつ内部信号としても用いられることのある電圧源
兼信号線である。904は二つの入力端子をそれぞれ電
圧源901と電圧源兼信号線903に接続した、図1で
示されるような電源選択回路、905は電源選択回路9
04の出力を回路の電源電圧として使用するVPP系内
部回路である。906は半導体不揮発性メモリー、90
7は半導体不揮発性メモリーのセルアレイ、908はV
CC系内部回路902とVPP系内部回路905との間
の信号線群、909はVCC系内部回路902とセルア
レイ907との間の信号線群、910はセルアレイ90
7とVPP系内部回路905との間の信号線群である。
【0063】VPP系内部回路905を第二の電源電位
VPPで動作させなければならないときには、電圧源兼
信号線903は第二の電源電位VPPを出力する。電源
選択回路904は二つの入力の高い方の電圧を出力する
ので第二の電源電位VPPを出力し、VPP系内部回路
905を動かす。VPP系内部回路905を第一の電源
電位VCCで動作させなくてはいけないときには、電圧
源兼信号線903は第一の電源電位VCCまたは接地電
位0Vを出力する。電源選択回路904は二つの入力の
高い方の電圧を出力するので第一の電源電位VCCを出
力し、VPP系内部回路905を動かす。電圧源兼信号
線903が接地電位0Vを出力すると、電源選択回路9
04は二つの入力の高い方の電圧を出力するので第一の
電源電位VCCを出力し、VPP系内部回路905は動
作できる。
【0064】このように、VCC系内部回路902とV
PP系内部回路905をともに第一の電源電位VCCで
動作させるときにも、電圧源901に第一の電源電位V
CCを出力していれば、電圧源兼信号線903には第一
の電源電位VCCを出力する必要はなく、接地電位0V
と第一の電源電位VCCの任意の電位を出力し、信号線
としても用いることができる。
【0065】次に、請求項7に対応する一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。図10は本実施例の
回路図である。図10において、1001は第一の入力
端子、1002は第二の入力端子、1003は入力端子
1002を入力に持つインバータである。1004は図
1で示されるような電源選択回路(ただし各Pチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタの基板は出力端子とは
接続されていない)で、二つの入力端子をそれぞれ入力
端子1001と入力端子1002に接続している。10
05は図4で示されるような電源選択回路(ただし各N
チャンネルMOS型電界効果トランジスタの基板は出力
端子とは接続されていない)で、二つの入力端子を入力
端子1001とインバータ1003の出力に接続してい
る。1006は出力端子で電源選択回路1004と電源
選択回路1005の出力端子に接続している。
【0066】図10の回路動作について説明する。まず
入力端子1001と入力端子1002がともに接地電位
0Vのときには、電源選択回路1004は二つの入力端
子がともに接地電位0Vなので出力端子1006への電
位の出力はない。インバータ1003は入力が接地電位
0Vなので電源電位VCCを出力する。電源選択回路1
005の二つの入力端子が接地電位0Vと電源電位VC
Cなので、低い方の電位である接地電位0Vを出力端子
1006に出力する。その結果、出力端子1006の電
位は接地電位0Vになる。
【0067】つぎに入力端子1001が接地電位0Vで
入力端子1002が電源電位VCCのときには、電源選
択回路1004は二つの入力端子が接地電位0Vと電源
電位VCCなので、高い方の電位である電源電位VCC
を出力端子1006に出力する。インバータ1003は
入力が電源電位VCCなので接地電位0Vを出力する。
電源選択回路1005の二つの入力端子がともに接地電
位0Vなので出力端子1006への電位の出力はない。
その結果、出力端子1006の電位は電源電位VCCに
なる。
【0068】つぎに入力端子1001が電源電位VCC
で入力端子1002が接地電位0Vのときには、電源選
択回路1004は二つの入力端子が接地電位0Vと電源
電位VCCなので、高い方の電位である電源電位VCC
を出力端子1006に出力する。インバータ1003は
入力が接地電位0Vなので電源電位VCCを出力する。
電源選択回路1005の二つの入力端子がともに電源電
位VCCなので出力端子1006への電位の出力はな
い。その結果、出力端子1006の電位は電源電位VC
Cになる。
【0069】つぎに入力端子1001と入力端子100
2がともに電源電位VCCのときには、電源選択回路1
004は二つの入力端子がともに電源電位VCCなので
出力端子1006への電位の出力はない。インバータ1
003は入力が電源電位VCCなので接地電位0Vを出
力する。電源選択回路1005の二つの入力端子が接地
電位0Vと電源電位VCCなので、低い方の電位である
接地電位0Vを出力端子1006に出力する。その結
果、出力端子1006の電位は接地電位0Vになる。
【0070】以上のようにインバータ1003を構成す
る2個のトランジスタも含んで併せて6個のトランジス
タで、入力端子1001と入力端子1002の排他的論
理和の出力を出力端子1006に出力することが出来
る。
【0071】なお、電源選択回路1004と電源選択回
路1005を入れ換えることにより、排他的論理和の否
定も6個のトランジスタだけで構成することができる。
【0072】なお、図10,11において電源選択回路
1004,1005の入力端子の接続は、論理が反転し
なければ特に規定するものではなく任意に構成できる。
【0073】
【発明の効果】第一の発明の電源選択回路は、電源選択
切り替え時に貫通電流を流す必要がない。
【0074】第二の発明の電源選択回路は、昇圧終了時
の出力電位の変動を抑えることができる。
【0075】第三の発明の電源選択回路は、昇圧終了時
の出力電位の変動を抑え、かつ昇圧電位の低下も抑える
ことが実現できる。
【0076】第四の発明の電源選択回路は、第二の電源
端子をそのまま信号端子として利用することができる。
【0077】第五の発明の電源選択回路は素子数の少な
い排他的論理和回路または排他的論理和の否定が実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の発明の実施例における電源選択回路の構
成を示す図
【図2】第一の発明の実施例における動作説明のための
入出力特性図
【図3】第一の発明の実施例を複数段組み合わせて構成
した電源選択回路の構成を示す図
【図4】第一の発明の他の実施例における電源選択回路
の構成を示す図
【図5】第一の発明の他の実施例における電源選択回路
の構成を示す図
【図6】第一の発明の他の実施例における動作説明のた
めの入出力端子特性図
【図7】第二の発明の実施例における電源選択回路の構
成を示す図
【図8】第二の発明の実施例における動作説明のための
タイミング図
【図9】第四の発明の実施例における電源選択回路の構
成を示す図
【図10】第五の発明の実施例における電源選択回路の
構成を示す図
【図11】従来例の電源選択回路の構成を示す図
【図12】従来例の電源選択回路内に昇圧回路を含む構
成を示す図
【図13】従来例の電源選択回路内の昇圧回路の構成を
示す図
【図14】従来例の電源選択回路内の昇圧回路の動作説
明のためのタイミング図
【図15】従来例の電源選択回路内のデコーダーの構成
を示す図
【図16】従来例の電源選択回路内の動作説明のための
タイミング図
【図17】従来例の電源選択回路の構成を示す図
【図18】従来例の電源選択回路の構成を示す図
【符号の説明】
101,102 入力端子 103 出力端子 104,105 PチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ 301 電源選択回路 302,303 入力端子 304 出力端子 305 電源選択回路 306,307 入力端子 308 出力端子 309 電源選択回路 310,311 入力端子 312 出力端子 401,402 入力端子 403 出力端子 404,405 NチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ 501,502 入力端子 503 出力端子 504,505 PチャンネルMOS型電界効果トラン
ジスタ 701 電圧源 702 入力端子 703,704 端子 705 出力端子 706 昇圧回路 707 電源選択回路 708 デコーダー群 901 電圧源 902 VCC系内部回路 903 電圧源兼信号線 904 電源選択回路 905 VPP系内部回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01R 19/165 H G05F 1/00 J G11C 16/06 H01L 27/04 M

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の入力端子が第一の電界効果トラン
    ジスタのソースと第二の電界効果トランジスタのゲート
    とに接続され、第二の入力端子が前記第二の電界効果ト
    ランジスタのソースと前記第一の電界効果トランジスタ
    のゲートとに接続され、出力端子が前記第一の電界効果
    トランジスタのドレインと前記第二の電界効果トランジ
    スタのドレインに接続することを特徴とする電源選択回
    路。
  2. 【請求項2】 第一の電界効果トランジスタの基板と第
    二の電界効果トランジスタの基板は前記出力端子に接続
    されていることを特徴とする請求項1記載の電源選択回
    路。
  3. 【請求項3】 第一の電界効果トランジスタの基板と第
    二の電界効果トランジスタの基板は前記出力端子に接続
    されないことを特徴とする請求項1記載の電源選択回
    路。
  4. 【請求項4】 第一の入力端子が第一の電界効果トラン
    ジスタのソースと第二の電界効果トランジスタのゲート
    とに接続され、第二の入力端子が前記第二の電界効果ト
    ランジスタのソースと前記第一の電界効果トランジスタ
    のゲートとに接続され、前記第一の入力端子に電圧源を
    接続し、前記第二の入力端子に昇圧回路を接続し、出力
    端子が前記第一の電界効果トランジスタのドレインと前
    記第二の電界効果トランジスタのドレインに接続された
    ことを特徴とする電源選択回路。
  5. 【請求項5】 第一の入力端子が第一の電界効果トラン
    ジスタのソースと第二の電界効果トランジスタのゲート
    とに接続され、第二の入力端子が前記第二の電界効果ト
    ランジスタのソースと前記第一の電界効果トランジスタ
    のゲートとに接続され、前記第一の入力端子に第一の昇
    圧回路を接続し、前記第二の入力端子に第二の昇圧回路
    を接続し、出力端子が前記第一の電界効果トランジスタ
    のドレインと前記第二の電界効果トランジスタのドレイ
    ンに接続されたことを特徴とする電源選択回路。
  6. 【請求項6】 第一の入力端子が第一の電界効果トラン
    ジスタのソースと第二の電界効果トランジスタのゲート
    とに接続され、第二の入力端子が前記第二の電界効果ト
    ランジスタのソースと前記第一の電界効果トランジスタ
    のゲートとに接続され、前記第一の入力端子に第一の電
    圧源を接続し、前記第二の入力端子に信号入力端子とし
    ても用いられる第二の電圧源を接続し、出力端子が前記
    第一の電界効果トランジスタのドレインと前記第二の電
    界効果トランジスタのドレインに接続されたことを特徴
    とする電源選択回路。
  7. 【請求項7】 第一の入力端子が第一の電界効果トラン
    ジスタのソースと第二の電界効果トランジスタのゲート
    と第三の電界効果トランジスタのソース及び第四の電界
    効果トランジスタのゲートに接続され、第二の入力端子
    が前記第一の電界効果トランジスタのゲートと前記第二
    の電界効果トランジスタのソースとに接続され、前記第
    二の入力端子に印加される信号の極性と反転した信号が
    第三の電界効果トランジスタのゲートおよび第四の電界
    効果トランジスタのソースに与えられ、出力端子が前記
    第一、第二、第三及び第四の電界効果トランジスタのド
    レインに接続されたことを特徴とする電源選択回路。
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