JPH1027466A - Internal power source generation circuit - Google Patents

Internal power source generation circuit

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JPH1027466A
JPH1027466A JP8180664A JP18066496A JPH1027466A JP H1027466 A JPH1027466 A JP H1027466A JP 8180664 A JP8180664 A JP 8180664A JP 18066496 A JP18066496 A JP 18066496A JP H1027466 A JPH1027466 A JP H1027466A
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power supply
generation circuit
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Shuichi Saito
修一 斎藤
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal power source generation circuit which can reduce power consumption. SOLUTION: Power source voltage V1 is supplied to one end of a rectifier circuit 3 constituted by connecting rectifying elements 1 and 2 in series in the forward direction X, and an output terminal of a capacity element C is connected to a node N connecting the rectifying elements 1, 2. First and second voltage generation circuits 11, 12 in which input terminal voltage of the capacity element C is varied by charging and discharging electric charges for the capacity element C by operation of a switch circuit 4 operating based on a control signal ϕand output voltage V01 , V02 being different from the power source voltage V1 are outputted to the other end of the rectifier circuit 3 are provided. A switching element SW supplies the charges to the capacity element C of the second voltage generation circuit 12 when electric charges accumulated in the capacity element C of the first voltage generation circuit 11 is discharged by switching operation of the switch CW, also when electric charges accumulated in the capacity element C of the second voltage generation circuit 12 are charged, the charges are supplied to the capacity element C of the first voltage generation circuit 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置におい
て外部から供給される外部電源に基づいて新たな電源電
圧を生成する内部電源生成回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal power supply generating circuit for generating a new power supply voltage based on an external power supply supplied from outside in a semiconductor device.

【0002】近年の半導体装置では、動作速度の高速化
及び低消費電力化がますます進んでいる。そこで、半導
体装置では動作速度の高速化を図るための電圧が必要で
ある。この電圧は、その電源電圧に基づいて内部電源生
成回路により生成される。一方、半導体装置の低消費電
力化を図るために、内部電源生成回路の消費電力を低減
することが必要となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been increasingly operated at higher speeds and lower power consumption. Therefore, the semiconductor device requires a voltage to increase the operating speed. This voltage is generated by the internal power generation circuit based on the power supply voltage. On the other hand, in order to reduce the power consumption of the semiconductor device, it is necessary to reduce the power consumption of the internal power supply generation circuit.

【0003】[0003]

【従来の技術】図7は、従来の半導体装置に搭載される
第1及び第2の内部電源生成回路部21,22を示す。
第1の内部電源生成回路部21は、PチャンネルMOS
トランジスタ(以下、PMOSトランジスタという)T
r1、NチャンネルMOSトランジスタ(以下、NMOS
トランジスタという)Tr2、容量素子(以下、単に容量
という)C1、及び2つのダイオードD1,D2とから
なる。両トランジスタTr1,Tr2は、スイッチ回路とし
てのインバータ回路21aを構成している。インバータ
回路21aの入力端子、即ち、両トランジスタTr1,T
r2の各ゲートには、同一の制御信号φAが入力される。
インバータ回路21aの出力端子、即ち、両トランジス
タTr1,Tr2のドレインのノードN1は、容量C1の一
端に接続されている。インバータ回路21aの電源端
子、即ち、トランジスタTr1のソースには電源VCCが、
トランジスタTr2にはグランドGNDが電源として供給
される。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows first and second internal power generation circuits 21, 22 mounted on a conventional semiconductor device.
The first internal power supply generation circuit 21 is a P-channel MOS
Transistor (hereinafter referred to as PMOS transistor) T
r1, N-channel MOS transistor (hereinafter, NMOS
It comprises a transistor Tr2, a capacitance element (hereinafter simply referred to as a capacitance) C1, and two diodes D1 and D2. Both transistors Tr1 and Tr2 constitute an inverter circuit 21a as a switch circuit. The input terminal of the inverter circuit 21a, that is, both transistors Tr1, T
The same control signal φA is input to each gate of r2.
The output terminal of the inverter circuit 21a, that is, the node N1 of the drains of the transistors Tr1 and Tr2 is connected to one end of the capacitor C1. The power supply terminal of the inverter circuit 21a, that is, the source of the transistor Tr1, receives the power supply VCC.
The ground GND is supplied as power to the transistor Tr2.

【0004】前記容量C1の他端、即ち、ノードN2
は、ダイオードD1のカソード及びダイオードD2のア
ノードに接続されている。ダイオードD1のアノードに
は電源VCCが供給され、ダイオードD2のカソードから
第1の昇圧電源VPP1 が出力される。
The other end of the capacitor C1, that is, the node N2
Is connected to the cathode of the diode D1 and the anode of the diode D2. The power supply VCC is supplied to the anode of the diode D1, and the first boosted power supply VPP1 is output from the cathode of the diode D2.

【0005】一方、第2の内部電源生成回路部22は、
PMOSトランジスタTr3、NMOSトランジスタTr
4、容量素子(以下、単に容量という)C2、及び2つ
のダイオードD3,D4とからなる。この第2の内部電
源生成回路部22は、上記した第1の内部電源生成回路
部21と同じ構成である。尚、両トランジスタTr3,T
r4の各ゲートには、制御信号φBが入力される。そし
て、ダイオードD4のカソードから第2の昇圧電源VPP
2 が出力される。
On the other hand, the second internal power supply generation circuit 22
PMOS transistor Tr3, NMOS transistor Tr
4. A capacitive element (hereinafter simply referred to as a capacitance) C2 and two diodes D3 and D4. The second internal power generation circuit 22 has the same configuration as the first internal power generation circuit 21 described above. Note that both transistors Tr3, T
A control signal φB is input to each gate of r4. Then, the second boosted power supply VPP is supplied from the cathode of the diode D4.
2 is output.

【0006】Hレベルの制御信号φAが出力されると、
第1の内部電源生成回路部21におけるインバータ回路
21aの出力端子は、即ちノードN1がグランドGND
になる。この時、ノードN2は電源VCCからダイオード
D1の順方向の電圧降下Vth低い電位VCC−Vthとな
る。次に、制御信号φAがHレベルからLレベルになる
と、ノードN1の電位はグランドGNDレベルから電源
VCCレベルとなる。従って、ノードN2の電位は電源V
CC分昇圧し、ダイオードD2を介して第1の昇圧電源V
PP1 (=2VCC−2Vth)として出力される。そして、
再び制御信号φAがLレベルからHレベルになると、ノ
ードN1の電位は電源VCCレベルからグランドGNDレ
ベルとなる。従って、ノードN2は電源電圧VCC分降圧
した電位VCC−Vthとなる。
When an H-level control signal φA is output,
The output terminal of the inverter circuit 21a in the first internal power supply generation circuit section 21, that is, the node N1 is connected to the ground GND
become. At this time, the potential at the node N2 becomes VCC-Vth, which is lower than the power supply VCC by a forward voltage drop Vth of the diode D1. Next, when the control signal φA changes from the H level to the L level, the potential of the node N1 changes from the ground GND level to the power supply VCC level. Therefore, the potential of the node N2 is
The voltage is boosted by CC, and the first boosted power supply V
It is output as PP1 (= 2VCC-2Vth). And
When the control signal φA changes from the L level to the H level again, the potential of the node N1 changes from the power supply VCC level to the ground GND level. Therefore, the potential at the node N2 becomes the potential VCC-Vth which is reduced by the power supply voltage VCC.

【0007】このような動作の繰り返しにより、制御信
号φAがLレベルになるたびごとに第1の昇圧電源VPP
1 (=2VCC−2Vth)が出力される。一方、第2の内
部電源生成回路部22には制御信号φBが入力される。
この制御信号φBは、前記制御信号φAの反転信号であ
って制御信号φAがHレベルのときLレベル、制御信号
φAがLレベルのときHレベルとなる。Hレベルの制御
信号φBが出力されると、第2の内部電源生成回路部2
2におけるインバータ回路22aの出力端子は、即ちノ
ードN3がグランドGNDになる。この時、ノードN4
は電源VCCからダイオードD3の順方向の電圧降下Vth
低い電位VCC−Vthとなる。次に、制御信号φBがHレ
ベルからLレベルになると、ノードN3の電位はグラン
ドGNDレベルから電源VCCレベルとなる。従って、ノ
ードN4の電位は電源VCC分昇圧し、ダイオードD4を
介して第2の昇圧電源VPP2 (=2VCC−2Vth)とし
て出力される。そして、再び制御信号φBがLレベルか
らHレベルになると、ノードN3の電位は電源VCCレベ
ルからグランドGNDレベルとなる。従って、ノードN
4は電源電圧VCC分降圧した電位VCC−Vthとなる。
By repeating such an operation, each time the control signal φA goes low, the first boosted power supply VPP
1 (= 2VCC-2Vth) is output. On the other hand, the control signal φB is input to the second internal power supply generation circuit unit 22.
The control signal φB is an inverted signal of the control signal φA, and is at the L level when the control signal φA is at the H level, and at the H level when the control signal φA is at the L level. When the H-level control signal φB is output, the second internal power supply generation circuit 2
2, the output terminal of the inverter circuit 22a, that is, the node N3 becomes the ground GND. At this time, the node N4
Is the forward voltage drop Vth of the diode D3 from the power supply VCC.
It has a low potential VCC-Vth. Next, when the control signal φB changes from the H level to the L level, the potential of the node N3 changes from the ground GND level to the power supply VCC level. Therefore, the potential of the node N4 is boosted by the power supply VCC, and is output as the second boosted power supply VPP2 (= 2VCC-2Vth) via the diode D4. When the control signal φB changes from the L level to the H level again, the potential of the node N3 changes from the power supply VCC level to the ground GND level. Therefore, node N
4 is a potential VCC-Vth which is reduced by the power supply voltage VCC.

【0008】このような動作の繰り返しにより、制御信
号φBがLレベルになるたびごとに第2の昇圧電源VPP
2 (=2VCC−2Vth)が出力される。従って、制御信
号φA,φBによって交互に第1及び第2の内部電源生
成回路部21,22から昇圧された第1及び第2の昇圧
電源VPP1 ,VPP2 が生成され出力されることになる。
この交互に出力される第1及び第2の昇圧電源VPP1 ,
VPP2 は半導体装置の各内部回路に動作速度の高速化を
図るための動作電源として供給される。
By repeating such an operation, each time the control signal φB goes low, the second boosted power supply VPP
2 (= 2VCC-2Vth) is output. Accordingly, the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 are generated and output from the first and second internal power supply generating circuit sections 21 and 22 alternately by the control signals φA and φB.
The first and second boosted power supplies VPP1, which are alternately output,
VPP2 is supplied to each internal circuit of the semiconductor device as an operation power supply for increasing the operation speed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した第
1,第2の内部電源生成回路部21,22は、それぞれ
独立した回路であって、各容量C1,C2はそれぞれ充
放電動作を行っている。そのため、各容量C1,C2の
充放電動作による消費電力が低消費電力化を図る上で問
題があった。
However, the first and second internal power supply generating circuits 21 and 22 are independent circuits, and the capacitors C1 and C2 perform charge and discharge operations, respectively. I have. Therefore, there is a problem in reducing power consumption due to the charging and discharging operations of the capacitors C1 and C2.

【0010】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、消費電力を低減するこ
とのできる内部電源生成回路を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an internal power supply generating circuit capable of reducing power consumption.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、図1
の発明の原理説明図に示すように、2つの整流素子1,
2が順方向Xに直列に接続されて構成された整流回路3
の一端に電源電圧V1を供給し、該2つの整流素子1,
2を結ぶノードNに容量素子Cの出力端子を接続し、制
御信号φに基づいて動作するスイッチ回路4の動作によ
りその容量素子Cに対し電荷を充放電させて該容量素子
Cの入力端子電圧を変化させることにより整流回路3の
他端に前記電源電圧V1 とは異なる出力電圧Vo1,Vo2
を出力する第1及び第2の電圧生成回路11,12を備
えた内部電源生成回路において、前記第1の電圧生成回
路11の容量素子Cに蓄積された電荷を放電させると
き、該容量素子Cの放電電荷を前記第2の電圧生成回路
12の容量素子Cに供給し、又、前記第2の電圧生成回
路12の容量素子Cに蓄積された電荷を放電させると
き、該容量素子Cの放電電荷を前記第1の電圧生成回路
11の容量素子Cに供給するスイッチング素子SWを備
えた。
Means for Solving the Problems The first aspect of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG.
2 is connected in series in the forward direction X.
Is supplied with a power supply voltage V1 to one end of
The output terminal of the capacitive element C is connected to the node N connecting the two, and the charge and discharge of the capacitive element C is performed by the operation of the switch circuit 4 that operates based on the control signal φ, so that the input terminal voltage of the capacitive element C Are changed to output voltages Vo1 and Vo2 different from the power supply voltage V1 at the other end of the rectifier circuit 3.
In the internal power generation circuit including the first and second voltage generation circuits 11 and 12 for outputting the electric charges, when discharging the electric charge accumulated in the capacitance element C of the first voltage generation circuit 11, Is supplied to the capacitive element C of the second voltage generating circuit 12, and when the electric charge stored in the capacitive element C of the second voltage generating circuit 12 is discharged, the discharging of the capacitive element C is performed. A switching element for supplying a charge to the capacitive element of the first voltage generating circuit;

【0012】請求項2の発明は、請求項1に記載の内部
電源生成回路において、前記第1及び第2の電圧生成回
路は、前記容量素子の電荷の充放電に基づいて前記電源
電圧より高い昇圧電圧を出力する昇圧回路であって、前
記スイッチング素子は、前記第1及び第2の電圧生成回
路の容量素子の入力端子間に接続した。
According to a second aspect of the present invention, in the internal power generation circuit according to the first aspect, the first and second voltage generation circuits are higher than the power supply voltage based on charging and discharging of the charge of the capacitance element. A booster circuit for outputting a boosted voltage, wherein the switching element is connected between input terminals of capacitive elements of the first and second voltage generating circuits.

【0013】請求項3の発明は、請求項1に記載の内部
電源生成回路において、前記第1及び第2の電圧生成回
路は、前記容量素子の電荷の充放電に基づいて前記電源
電圧より低い降圧電圧を出力する降圧回路であって、前
記スイッチング素子は、前記第1及び第2の電圧生成回
路の容量素子の入力端子間に接続した。
According to a third aspect of the present invention, in the internal power supply generating circuit according to the first aspect, the first and second voltage generating circuits are lower than the power supply voltage based on charging / discharging of charges of the capacitive element. A step-down circuit for outputting a step-down voltage, wherein the switching element is connected between input terminals of capacitive elements of the first and second voltage generating circuits.

【0014】請求項4の発明は、請求項1〜3に記載の
内部電源生成回路において、前記第1及び第2の電圧生
成回路は、前記制御信号に基づいて相補動作をするよう
にした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the internal power supply generating circuit according to the first to third aspects, the first and second voltage generating circuits perform complementary operations based on the control signal.

【0015】(作用)請求項1の発明によれば、スイッ
チング素子のスイッチングによって第1の電圧生成回路
の容量素子に蓄積された電荷を放電させるとき、該容量
素子の放電電荷は前記第2の電圧生成回路の容量素子に
供給され、又、前記第2の電圧生成回路の容量素子に蓄
積された電荷を放電させるとき、該容量の放電電荷は前
記第1の電圧生成回路の容量素子に供給される。
(Operation) According to the first aspect of the present invention, when the electric charge accumulated in the capacitive element of the first voltage generating circuit is discharged by switching of the switching element, the discharged electric charge of the capacitive element becomes the second electric charge. When discharging the charge supplied to the capacitance element of the voltage generation circuit and accumulated in the capacitance element of the second voltage generation circuit, the discharge charge of the capacitance is supplied to the capacitance element of the first voltage generation circuit. Is done.

【0016】請求項2の発明によれば、容量素子の電荷
の充放電に基づいて電源電圧より高い昇圧電圧を出力す
る昇圧回路において、スイッチング素子のスイッチング
によって第1の電圧生成回路の容量素子に蓄積された電
荷を放電させるとき、該容量の放電電荷は前記第2の電
圧生成回路の容量素子に供給され、又、前記第2の電圧
生成回路の容量素子に蓄積された電荷を放電させると
き、該容量の放電電荷は前記第1の電圧生成回路の容量
素子に供給される。
According to the second aspect of the present invention, in a booster circuit that outputs a boosted voltage higher than a power supply voltage based on charging / discharging of charges in a capacitive element, the switching element switches the capacitive element of the first voltage generating circuit. When discharging the stored charge, the discharge charge of the capacitor is supplied to the capacitance element of the second voltage generation circuit, and when discharging the charge stored in the capacitance element of the second voltage generation circuit. The discharge charge of the capacitance is supplied to the capacitance element of the first voltage generation circuit.

【0017】請求項3の発明によれば、容量素子の充放
電に基づいて電源電圧より低い降圧電圧を出力する降圧
回路において、スイッチング素子のスイッチングによっ
て第1の電圧生成回路の容量素子に蓄積された電荷を放
電させるとき、該容量の放電電荷は前記第2の電圧生成
回路の容量素子に供給され、又、前記第2の電圧生成回
路の容量素子に蓄積された電荷を放電させるとき、該容
量の放電電荷は前記第1の電圧生成回路の容量素子に供
給される。
According to the third aspect of the present invention, in a step-down circuit that outputs a step-down voltage lower than the power supply voltage based on charging / discharging of the capacitor, the voltage is accumulated in the capacitor of the first voltage generating circuit by switching of the switching element. When discharging the charged electric charge, the discharged electric charge of the capacitor is supplied to the capacitive element of the second voltage generating circuit, and when discharging the electric charge stored in the capacitive element of the second voltage generating circuit, The discharge charge of the capacitance is supplied to the capacitance element of the first voltage generation circuit.

【0018】請求項4の発明によれば、第1及び第2の
電圧生成回路は、制御信号に基づいて相補動作をする。
According to the fourth aspect of the present invention, the first and second voltage generating circuits perform complementary operations based on the control signal.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下、本発明を具体化した第1の
実施の形態を図2,図3に従って説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】尚、説明の便宜上、図7と同様の構成につ
いては同一の符号を付してその説明を一部省略する。図
2は、内部電源生成回路10を示す。この内部電源生成
回路10は、第1,第2の電圧生成回路としての第1,
第2の内部電源生成回路部11,12とからなる。第
1,第2の内部電源生成回路部11,12は、それぞれ
上記した従来の第1,第2の内部電源生成回路部21,
22とほぼ同様に構成されている。そして、第1,第2
の内部電源生成回路部11,12は、相補動作を行うよ
うになっている。尚、この第1,第2の内部電源生成回
路部11,12と図7に示す従来の内部電源生成回路部
21,22との異なる点は、以下に示す(1)〜(4)
の点である。
For convenience of explanation, the same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted. FIG. 2 shows the internal power supply generation circuit 10. The internal power supply generation circuit 10 includes first and second voltage generation circuits as first and second voltage generation circuits.
It comprises second internal power supply generation circuit units 11 and 12. The first and second internal power generation circuits 11 and 12 are respectively provided with the conventional first and second internal power generation circuits 21 and 21 described above.
The configuration is almost the same as that of FIG. And the first and second
The internal power generation circuits 11 and 12 perform complementary operations. The differences between the first and second internal power generation circuits 11 and 12 and the conventional internal power generation circuits 21 and 22 shown in FIG. 7 are as follows (1) to (4).
Is the point.

【0021】(1)図7に示したダイオードD1〜D4
は、本実施の形態では、それぞれNMOSトランジスタ
Tr5〜Tr8に置換されている。トランジスタTr5のドレ
インは電源VCCに接続され、同トランジスタTr5のソー
ス、即ち、ノードN2は容量C1の一方の端子(出力端
子)及びトランジスタTr6のドレインに接続されてい
る。そして、トランジスタTr5,Tr6は、ダイオード接
続されている。つまり、その各ゲートがそれぞれのドレ
イン(高電位側)に接続されていて、本実施の形態では
その順方向の電圧降下分の電圧をVthn としている。そ
して、トランジスタTr6のソースからは、第1の昇圧電
源VPP1 が出力するようになっている。
(1) Diodes D1 to D4 shown in FIG.
Are replaced by NMOS transistors Tr5 to Tr8, respectively, in the present embodiment. The drain of the transistor Tr5 is connected to the power supply VCC, and the source of the transistor Tr5, that is, the node N2, is connected to one terminal (output terminal) of the capacitor C1 and the drain of the transistor Tr6. The transistors Tr5 and Tr6 are diode-connected. That is, the respective gates are connected to the respective drains (high potential side), and in the present embodiment, the voltage corresponding to the forward voltage drop is Vthn. The first boosted power supply VPP1 is output from the source of the transistor Tr6.

【0022】一方、トランジスタTr7のドレインは電源
VCCに接続され、同トランジスタTr7のソース、即ち、
ノードN4は容量C2の一方の端子(出力端子)及びト
ランジスタTr8のドレインに接続されている。そして、
トランジスタTr7,Tr8は、ダイオード接続されてい
る。つまり、その各ゲートがそれぞれのドレイン(高電
位側)に接続されていて、本実施の形態ではその順方向
の電圧降下分の電圧をVthn としている。そして、トラ
ンジスタTr8のソースからは、第2の昇圧電源VPP2 が
出力するようになっている。
On the other hand, the drain of the transistor Tr7 is connected to the power supply Vcc, and the source of the transistor Tr7, that is,
The node N4 is connected to one terminal (output terminal) of the capacitor C2 and the drain of the transistor Tr8. And
The transistors Tr7 and Tr8 are diode-connected. That is, the respective gates are connected to the respective drains (high potential side), and in the present embodiment, the voltage corresponding to the forward voltage drop is Vthn. The second boosted power supply VPP2 is output from the source of the transistor Tr8.

【0023】(2)前記スイッチ回路を構成する各トラ
ンジスタTr1〜Tr4のゲートには、後記する第1〜第4
の制御信号φ1〜φ4がそれぞれ入力される。トランジ
スタTr1,Tr2とトランジスタTr3,Tr4は第1〜第4
の制御信号φ1〜φ4に基づいて相補動作を行う。即
ち、第1,第2の内部電源生成回路部11,12は、第
1〜第4の制御信号φ1〜φ4に基づいて相補動作を行
うようになっている。従って、内部電源生成回路10
は、第1,第2の昇圧電源VPP1 ,VPP2 を交互に生成
するようになっている。
(2) The gates of the transistors Tr1 to Tr4 constituting the switch circuit are connected to first to fourth
Are input respectively. The transistors Tr1 and Tr2 and the transistors Tr3 and Tr4 are first to fourth transistors.
Perform a complementary operation based on the control signals φ1 to φ4. That is, the first and second internal power supply generation circuits 11 and 12 perform complementary operations based on the first to fourth control signals φ1 to φ4. Therefore, the internal power supply generation circuit 10
Is configured to alternately generate first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2.

【0024】(3)ノードN1及びノードN3は、スイ
ッチング素子としてのNMOSトランジスタTr9を介し
て接続されている。同トランジスタTr9のゲートには、
後記する第5の制御信号φ5が入力される。トランジス
タTr9は、第5の制御信号φ5に基づいて前記各容量C
1,C2の充電電荷のやり取りを行うようになってい
る。即ち、第5の制御信号φ5に基づくトランジスタT
r9は、そのスイッチングによって容量C1の放電電荷を
容量C2の充電電荷に、又、容量C2の放電電荷を容量
C1の充電電荷に供給するようになっている。
(3) The nodes N1 and N3 are connected via an NMOS transistor Tr9 as a switching element. The gate of the transistor Tr9 has
A later-described fifth control signal φ5 is input. The transistor Tr9 is connected to each of the capacitors C based on the fifth control signal φ5.
1 and C2 are exchanged. That is, the transistor T based on the fifth control signal φ5
r9 supplies the discharge charge of the capacitor C1 to the charge of the capacitor C2 and the discharge charge of the capacitor C2 to the charge of the capacitor C1 by the switching.

【0025】(4)前記第1〜第5の制御信号φ1〜φ
5は信号生成回路20にて生成され、図3に示すタイミ
ングでそれぞれ出力される。つまり、第1の制御信号φ
1と第4の制御信号φ4は相補信号であって、第1の制
御信号φ1がHレベルのとき第4の制御信号φ4はLレ
ベルであり、第1の制御信号φ1がLレベルのとき第4
の制御信号φ4はHレベルである。又、第2の制御信号
φ2と第3の制御信号φ3は相補信号であって、第2の
制御信号φ2がHレベルのとき第3の制御信号φ3はL
レベルであり、第2の制御信号φ2がLレベルのとき第
3の制御信号φ3はHレベルである。
(4) The first to fifth control signals φ1 to φ
5 are generated by the signal generation circuit 20 and output at the timing shown in FIG. That is, the first control signal φ
The first and fourth control signals φ4 are complementary signals. When the first control signal φ1 is at H level, the fourth control signal φ4 is at L level, and when the first control signal φ1 is at L level, 4
Is at H level. Further, the second control signal φ2 and the third control signal φ3 are complementary signals. When the second control signal φ2 is at the H level, the third control signal φ3 is at the L level.
Level, and the third control signal φ3 is at the H level when the second control signal φ2 is at the L level.

【0026】又、第1の制御信号φ1と第2の制御信号
φ2との関係は以下の通りである。第2の制御信号φ2
がHレベルからLレベルに立ち下がって所定の時間T1
経過後に第1の制御信号φ1はHレベルからLレベルに
立ち下がり、その第1の制御信号φ1がLレベルからH
レベルに立ち上がって所定の時間T2経過後に第2の制
御信号φ2は後にLレベルからHレベルに立ち上がる。
The relationship between the first control signal φ1 and the second control signal φ2 is as follows. Second control signal φ2
Falls for a predetermined time T1 from the H level to the L level.
After the lapse of time, the first control signal φ1 falls from the H level to the L level, and the first control signal φ1 changes from the L level to the H level.
The second control signal φ2 rises from the L level to the H level after a lapse of a predetermined time T2 after rising to the level.

【0027】従って、第3の制御信号φ3と第4の制御
信号φ4との関係は以下のように決まる。つまり、第3
の制御信号φ3がLレベルからHレベルに立ち上がって
所定の時間T1経過後に第4の制御信号φ4はLレベル
からHレベルに立ち上がり、その第4の制御信号φ4が
HレベルからLレベルに立ち下がって所定の時間T2経
過後に第3の制御信号φ3は後にHレベルからLレベル
に立ち下がる。
Therefore, the relationship between the third control signal φ3 and the fourth control signal φ4 is determined as follows. That is, the third
The fourth control signal φ4 rises from the L level to the H level after a lapse of a predetermined time T1 after the control signal φ3 rises from the L level to the H level, and the fourth control signal φ4 falls from the H level to the L level. After a lapse of a predetermined time T2, the third control signal φ3 later falls from the H level to the L level.

【0028】一方、第5の制御信号φ5は、図3に示す
ように、第2の制御信号φ2がHレベルからLレベルに
立ち下がって所定の時間T3経過後に第5の制御信号φ
5はLレベルからHレベルに立ち上がり、第1の制御信
号φ1がHレベルからLレベルに立ち下がる時間より時
間T4前に第5の制御信号φ5は先にHレベルからLレ
ベルに立ち下がる。さらに、第5の制御信号φ5は、第
1の制御信号φ1がLレベルからHレベルに立ち上がっ
て所定の時間T3経過後に第5の制御信号φ5はLレベ
ルからHレベルに立ち上がり、第2の制御信号φ2がL
レベルからHレベルに立ち上がる時間より時間T4前に
第5の制御信号φ5は先にHレベルからLレベルに立ち
下がる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the fifth control signal φ5 is changed to the fifth control signal φ5 after a lapse of a predetermined time T3 after the second control signal φ2 falls from the H level to the L level.
5 rises from the L level to the H level, and the fifth control signal φ5 falls from the H level to the L level first before the time T4 before the time when the first control signal φ1 falls from the H level to the L level. Further, the fifth control signal φ5 rises from the L level to the H level after a lapse of a predetermined time T3 after the first control signal φ1 rises from the L level to the H level, and the second control signal φ5 Signal φ2 is L
The fifth control signal φ5 falls from the H level to the L level before the time T4 before the time to rise from the level to the H level.

【0029】次に、上記のように構成した内部電源生成
回路10の作用について図3のタイミングチャートに従
って説明する。今、第1及び第2の制御信号φ1,φ2
がHレベル、第3〜第5の制御信号φ3〜φ5がLレベ
ルのとき、トランジスタTr2,Tr3がオン、トランジス
タTr1,Tr4,Tr9がオフされる。従って、ノードN1
はグランドGNDレベルとなり、ノードN3は電源VCC
レベルとなる。又、ノードN2は電源VCCからダイオー
ド接続したトランジスタTr5の電圧降下分Vthn を引い
た電圧になっている。又、ノードN4は第2の昇圧電源
VPP2 からダイオード接続したトランジスタTr8の電圧
降下分Vthn を加算した電圧になっている。
Next, the operation of the internal power supply generation circuit 10 configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG. Now, the first and second control signals φ1, φ2
Is H level and the third to fifth control signals φ3 to φ5 are L level, the transistors Tr2 and Tr3 are turned on and the transistors Tr1, Tr4 and Tr9 are turned off. Therefore, node N1
Is at the ground GND level, and the node N3 is at the power supply VCC.
Level. The node N2 has a voltage obtained by subtracting the voltage drop Vthn of the diode-connected transistor Tr5 from the power supply VCC. The node N4 has a voltage obtained by adding the voltage drop Vthn of the diode-connected transistor Tr8 from the second boosted power supply VPP2.

【0030】この状態から、第2の制御信号φ2がHレ
ベルからLレベルに、第3の制御信号φ3がLレベルか
らHレベルに変化すると、トランジスタTr2,Tr3がオ
フされる。つまり、5個のトランジスタTr1〜Tr4,T
r9がオフされる。時間T3が経過すると第5の制御信号
φ5がHレベルになり、トランジスタTr9がオンされ
て、容量C2の充電電荷が同トランジスタTr9を介して
容量C1に充電される。その結果、ノードN1の電位は
上昇し、ノードN3の電位は下降しやがてノードN1と
同電位となる。このノードN1の電位の上昇はノードN
2の電位の上昇につながり、ノードN2の電位はノード
N1の上昇分を加えた電位になる。一方、ノードN3の
電位の下降はノードN4の下降につながり、ノードN4
の電位はノードN3の下降分を引いた電位になる。そし
て、第5の制御信号φ5がLレベルになると、トランジ
スタTr9はオフし、容量C2から容量C1への充電電荷
の移動は終了する。
In this state, when the second control signal φ2 changes from H level to L level and the third control signal φ3 changes from L level to H level, the transistors Tr2 and Tr3 are turned off. That is, the five transistors Tr1 to Tr4, T
r9 is turned off. When the time T3 elapses, the fifth control signal φ5 becomes H level, the transistor Tr9 is turned on, and the charge of the capacitor C2 is charged to the capacitor C1 via the transistor Tr9. As a result, the potential of the node N1 rises, and the potential of the node N3 falls and eventually becomes the same potential as the node N1. This rise in the potential of the node N1
2 and the potential of the node N2 becomes a potential obtained by adding the rise of the node N1. On the other hand, the fall of the potential of the node N3 leads to the fall of the node N4, and the node N4
Becomes a potential obtained by subtracting the drop of the node N3. Then, when the fifth control signal φ5 becomes L level, the transistor Tr9 is turned off, and the transfer of the charge from the capacitor C2 to the capacitor C1 ends.

【0031】続いて、時間T4が経過すると、第1の制
御信号φ1がHレベルからLレベルに、第4の制御信号
φ4がLレベルからHレベルに変化しトランジスタTr
1,Tr4がオンされる。
Subsequently, when the time T4 elapses, the first control signal φ1 changes from H level to L level, the fourth control signal φ4 changes from L level to H level, and the transistor Tr
1, Tr4 is turned on.

【0032】従って、ノードN1は電源VCCとなり、ノ
ードN3はグランドGNDレベルとなる。このとき、ノ
ードN2の電位は、ノードN1の電位が電源VCCレベル
となるため2VCC−Vthn の電位まで昇圧される。つま
り、第1の昇圧電源VPP1 は、2VCC−2Vthn まで昇
圧される。
Therefore, the node N1 becomes the power supply VCC, and the node N3 becomes the ground GND level. At this time, the potential of the node N2 is boosted to the potential of 2VCC-Vthn because the potential of the node N1 is at the power supply VCC level. That is, the first boosted power supply VPP1 is boosted to 2VCC-2Vthn.

【0033】次に、第1の制御信号φ1がLレベルから
Hレベルに、第4の制御信号φ4がHレベルからLレベ
ルに変化すると、トランジスタTr1,Tr4がオフされ
る。つまり、5個のトランジスタTr1〜Tr4,Tr9がオ
フされる。時間T3が経過すると第5の制御信号φ5が
Hレベルになり、トランジスタTr9がオンされて、容量
C1の充電電荷が同トランジスタTr9を介して容量C2
に充電される。その結果、ノードN3の電位は上昇し、
ノードN1の電位は下降しやがてノードN3は同電位と
なる。このノードN3の電位の上昇はノードN4の電位
の上昇につながり、ノードN4の電位はノードN3の上
昇分を加えた電位になる。一方、ノードN1の電位の下
降はノードN2の下降につながり、ノードN2の電位は
ノードN1の下降分を引いた電位になる。そして、第5
の制御信号φ5がLレベルになると、トランジスタTr9
はオフし、容量C1から容量C2への充電電荷の移動は
終了する。
Next, when the first control signal φ1 changes from L level to H level and the fourth control signal φ4 changes from H level to L level, the transistors Tr1 and Tr4 are turned off. That is, the five transistors Tr1 to Tr4 and Tr9 are turned off. When the time T3 has elapsed, the fifth control signal φ5 goes high, turning on the transistor Tr9, and the charge of the capacitor C1 is transferred to the capacitor C2 via the transistor Tr9.
Is charged. As a result, the potential of the node N3 rises,
The potential of the node N1 falls, and the potential of the node N3 becomes the same. This rise in the potential of the node N3 leads to a rise in the potential of the node N4, and the potential of the node N4 becomes a potential obtained by adding the rise of the node N3. On the other hand, a drop in the potential of the node N1 leads to a drop in the node N2, and the potential of the node N2 becomes a potential obtained by subtracting the drop of the node N1. And the fifth
Becomes low, the transistor Tr9
Is turned off, and the transfer of the charge from the capacitor C1 to the capacitor C2 ends.

【0034】続いて、時間T4が経過すると、第2の制
御信号φ2がLレベルからHレベルに、第3の制御信号
φ3がHレベルからLレベルに変化しトランジスタTr
2,Tr3がオンされる。
Subsequently, when the time T4 has elapsed, the second control signal φ2 changes from L level to H level, the third control signal φ3 changes from H level to L level, and the transistor Tr
2, Tr3 is turned on.

【0035】従って、ノードN3は電源VCCとなり、ノ
ードN1はグランドGNDレベルとなる。このとき、ノ
ードN4の電位は、ノードN1の電位が電源VCCレベル
となるため2VCC−Vthn の電位まで昇圧される。つま
り、第2の昇圧電源VPP2 は、2VCC−2Vthn まで昇
圧される。
Therefore, the node N3 becomes the power supply VCC, and the node N1 becomes the ground GND level. At this time, the potential of the node N4 is boosted to the potential of 2VCC-Vthn because the potential of the node N1 is at the power supply VCC level. That is, the second boosted power supply VPP2 is boosted to 2VCC-2Vthn.

【0036】そして、第1〜第5の制御信号φ1〜φ5
に基づいて前記内部電源生成回路10は、上記した動作
を繰り返す。つまり、第1及び第2の内部電源生成回路
部11,12は、交互に昇圧された電圧(2VCC−2V
thn )の第1及び第2の昇圧電源VPP1 ,VPP2 を生成
する。
Then, the first to fifth control signals φ1 to φ5
, The internal power supply generation circuit 10 repeats the above operation. That is, the first and second internal power supply generation circuits 11 and 12 apply the alternately boosted voltage (2Vcc-2V
thn) of the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2.

【0037】上記したように、本実施の形態によれば、
以下の特徴を有する。 (1)第1の内部電源生成回路部11の容量C1を充電
してノードN1の電位を引き上げるための充電電荷は、
第2の内部電源生成回路部12の容量C2の放電電荷を
利用している。反対に、容量C2を充電してノードN2
の電位を引き上げるための充電電荷は、容量C1の放電
電荷を利用している。従って、各容量C1,C2を再び
充電させるための充電電荷を減らすことができ、消費電
流を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment,
It has the following features. (1) The charge for charging the capacitor C1 of the first internal power supply generation circuit unit 11 and raising the potential of the node N1 is:
The discharge charge of the capacitor C2 of the second internal power supply generation circuit unit 12 is used. Conversely, the capacitor C2 is charged and the node N2
Of the capacitor C1 is used as the charge for raising the potential of the capacitor C1. Therefore, it is possible to reduce the charge required for charging the capacitors C1 and C2 again, thereby reducing current consumption.

【0038】(2)内部電源生成回路10は、NMOS
トランジスタTr9をノードN1,N2に接続し、制御信
号φ1〜φ5によって制御されている。従って、同回路
は、比較的簡単に構成できる。
(2) The internal power supply generation circuit 10 is an NMOS
The transistor Tr9 is connected to the nodes N1 and N2, and is controlled by control signals φ1 to φ5. Therefore, the circuit can be configured relatively easily.

【0039】(3)第1,第2の内部電源生成回路部1
1,12は、制御信号φ1〜φ4に基づいて相補動作を
行うようにしたことで、容量C1と容量C2との間で確
実に電荷のやり取りができる。
(3) First and second internal power supply generation circuits 1
1 and 12 perform complementary operations based on the control signals φ1 to φ4, so that charge can be reliably exchanged between the capacitors C1 and C2.

【0040】(第2の実施の形態)以下、本発明を具体
化した第2の実施の形態を図4に従って説明する。尚、
説明の便宜上、図2と同様の構成については同一の符号
を付してその説明を一部省略する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. still,
For convenience of description, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is partially omitted.

【0041】図4は、内部電源生成回路10aを示す。
尚、図2に示す内部電源生成回路10と異なる点は、以
下に示す(1),(2)の点である。 (1)図2に示すダイオード接続したNMOSトランジ
スタTr6,Tr8が、本実施の形態では、PMOSトラン
ジスタTr10 ,Tr11 に置換されている。さらに、両ト
ランジスタTr10 ,Tr11 は、そのゲートに信号生成回
路20aにて生成された制御信号φ6,φ7がそれぞれ
入力され、ノードN2,N4の電位が上昇するときのみ
オンするように制御される。尚、この制御信号φ6,φ
7は、グランドGNDレベルから第1,第2の昇圧電源
VPP1 ,VPP2 レベル間で振幅する。従って、両トラン
ジスタTr10 ,Tr11 のソース・ドレイン間のオン抵抗
は小さく電位差をほとんどなくすことができる。その結
果、第1,第2の昇圧電源VPP1 ,VPP2 はより効率よ
く生成される。
FIG. 4 shows the internal power supply generation circuit 10a.
The difference from the internal power supply generation circuit 10 shown in FIG. 2 is the following (1) and (2). (1) The diode-connected NMOS transistors Tr6 and Tr8 shown in FIG. 2 are replaced by PMOS transistors Tr10 and Tr11 in the present embodiment. Further, the control signals φ6 and φ7 generated by the signal generating circuit 20a are input to the gates of the transistors Tr10 and Tr11, respectively, and the transistors Tr10 and Tr11 are controlled to be turned on only when the potentials of the nodes N2 and N4 rise. The control signals φ6, φ
7 oscillates between the ground GND level and the first and second boosted power supply levels VPP1 and VPP2. Therefore, the on-resistance between the source and the drain of both transistors Tr10 and Tr11 is small, and the potential difference can be almost eliminated. As a result, the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 are generated more efficiently.

【0042】(2)前記ダイオード接続されたNMOS
トランジスタTr5のゲートは、ノードN4に接続されて
いる。同トランジスタTr5は、ノードN4の電位がノー
ドN2の電位よりもそのしきい値電圧Vthn だけ高いと
きにオン状態である。従って、ノードN4の電位が上昇
すると、即ち第2の昇圧電源VPP2 が生成されはじめる
とNMOSトランジスタTr5はオンして容量C1の充電
を開始する。逆にいえば、トランジスタTr5はノードN
2の電位が上昇すると、即ち第1の昇圧電源VPP1 が生
成されはじめるとオフ状態となる。つまり、トランジス
タTr5はノードN2の電位の上昇に伴う電源VCCへの逆
流を防止している。
(2) The diode-connected NMOS
The gate of the transistor Tr5 is connected to the node N4. The transistor Tr5 is on when the potential of the node N4 is higher than the potential of the node N2 by the threshold voltage Vthn. Therefore, when the potential of the node N4 rises, that is, when the second boosted power supply VPP2 starts to be generated, the NMOS transistor Tr5 turns on and starts charging the capacitor C1. Conversely, the transistor Tr5 is connected to the node N
When the potential of No. 2 rises, that is, when the first boosted power supply VPP1 starts to be generated, it is turned off. That is, the transistor Tr5 prevents backflow to the power supply VCC due to an increase in the potential of the node N2.

【0043】又、前記ダイオード接続されたNMOSト
ランジスタTr7のゲートは、ノードN2に接続されてい
る。同トランジスタTr7は、ノードN2の電位がノード
N4の電位よりもそのしきい値電圧Vthn だけ高いとき
にオン状態である。従って、ノードN2の電位が上昇す
ると、即ち第1の昇圧電源VPP1 が生成されはじめると
NMOSトランジスタTr7はオンして容量C2の充電を
開始する。逆にいえば、トランジスタTr7はノードN4
の電位が上昇すると、即ち第2の昇圧電源VPP2 が生成
されはじめるとオフ状態となる。つまり、トランジスタ
Tr7はノードN4の電位の上昇に伴う電源VCCへの逆流
を防止している。
The gate of the diode-connected NMOS transistor Tr7 is connected to the node N2. The transistor Tr7 is on when the potential of the node N2 is higher than the potential of the node N4 by the threshold voltage Vthn. Therefore, when the potential of the node N2 rises, that is, when the first boosted power supply VPP1 starts to be generated, the NMOS transistor Tr7 turns on and starts charging the capacitor C2. Conversely, the transistor Tr7 is connected to the node N4
Is turned off, that is, when the second boosted power supply VPP2 starts to be generated. That is, the transistor Tr7 prevents backflow to the power supply VCC due to the rise in the potential of the node N4.

【0044】このように構成された内部電源生成回路1
0aは、上記した第1の実施の形態と同様に、図3に示
すタイミングで遷移する第1〜第5の制御信号φ1〜5
によって制御される。この制御信号φ1〜5に基づい
て、ノードN1,N3は、制御信号φ1〜φ5による各
トランジスタTr1〜Tr4,Tr9のスイッチング動作に基
づいて、電源VCCレベルとグランドGNDレベルとの電
圧範囲で充放電動作が行われる。
The internal power supply generating circuit 1 configured as described above
0a are the first to fifth control signals φ1 to φ5 which transit at the timing shown in FIG. 3 as in the first embodiment.
Is controlled by Based on the control signals φ1 to φ5, the nodes N1 and N3 are charged / discharged in the voltage range between the power supply VCC level and the ground GND level based on the switching operation of the transistors Tr1 to Tr4 and Tr9 by the control signals φ1 to φ5. The operation is performed.

【0045】従って、ノードN1,N3の交互の電圧変
化に基づいて、上記した第1の実施の形態と同様な動作
により、電源VCCを昇圧した第1,第2の昇圧電源VPP
1 ,VPP2 が交互に生成される。尚、第1及び第2の昇
圧電源VPP1 ,VPP2 は、オンしている各トランジスタ
Tr5,Tr7,Tr10 ,Tr11 のソース・ドレイン間の電
位差が小さいため理論的にはそれぞれ2VCCまで昇圧さ
れる。
Therefore, the first and second boosted power supplies VPP obtained by boosting the power supply VCC by the same operation as in the first embodiment based on the alternating voltage changes of the nodes N1 and N3.
1 and VPP2 are generated alternately. The first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 are theoretically boosted to 2 VCC because the potential difference between the source and the drain of each of the turned-on transistors Tr5, Tr7, Tr10 and Tr11 is small.

【0046】上記したように、本実施の形態によれば、
前記第2の実施の形態の各特徴に加えて以下の特徴を有
する。 (1)NMOSトランジスタTr5,Tr7の各ゲートをそ
れぞれノードN4,N2に接続し、又、PMOSトラン
ジスタTr10 ,Tr11 のゲートにグランドGNDレベル
から第1,第2の昇圧電源VPP1 ,VPP2 レベル間で振
幅する制御信号φ6,φ7をそれぞれ入力することで各
トランジスタTr5,Tr7,Tr10 ,Tr11 のソース・ド
レイン間の電位差を小さくすることができる。その結
果、第1,第2の昇圧電源VPP1 ,VPP2 はより効率よ
く生成できる。
As described above, according to the present embodiment,
The following features are provided in addition to the features of the second embodiment. (1) The gates of the NMOS transistors Tr5 and Tr7 are connected to the nodes N4 and N2, respectively, and the gates of the PMOS transistors Tr10 and Tr11 have amplitudes between the ground GND level and the first and second boosted power supply levels VPP1 and VPP2. By inputting control signals φ6 and φ7 respectively, the potential difference between the source and drain of each of the transistors Tr5, Tr7, Tr10 and Tr11 can be reduced. As a result, the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 can be generated more efficiently.

【0047】(第3の実施の形態)以下、本発明を具体
化した第3の実施の形態を図5に従って説明する。尚、
説明の便宜上、図4と同様の構成については同一の符号
を付してその説明を一部省略する。
(Third Embodiment) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. still,
For convenience of description, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is partially omitted.

【0048】図5は、内部電源生成回路10bを示す。
尚、図4に示す内部電源生成回路10aと異なる点は、
以下に示す(1),(2)の点である。 (1)PMOSトランジスタTr10 のゲートは、ノード
N4に接続されている。同トランジスタTr10 は、ノー
ドN4の電位がノードN2の電位よりもそのしきい値電
圧Vthp だけ低いときにオン状態である。従って、ノー
ドN2の電位が上昇すると、即ち第1の昇圧電源VPP1
が生成されはじめるとPMOSトランジスタTr10 はオ
ンして同昇圧電源VPP1 が出力される。
FIG. 5 shows the internal power supply generation circuit 10b.
The difference from the internal power supply generation circuit 10a shown in FIG.
These are points (1) and (2) shown below. (1) The gate of the PMOS transistor Tr10 is connected to the node N4. The transistor Tr10 is on when the potential of the node N4 is lower than the potential of the node N2 by the threshold voltage Vthp. Therefore, when the potential of the node N2 rises, that is, the first boosted power supply VPP1
Starts to be generated, the PMOS transistor Tr10 turns on and the boosted power supply VPP1 is output.

【0049】又、PMOSトランジスタTr11 のゲート
は、ノードN2に接続されている。同トランジスタTr1
1 は、ノードN2の電位がノードN4の電位よりもその
しきい値電圧Vthp だけ低いときにオン状態である。従
って、ノードN4の電位が上昇すると、即ち第2の昇圧
電源VPP2 が生成されはじめるとPMOSトランジスタ
Tr11 はオンして同昇圧電源VPP2 が出力される。
The gate of the PMOS transistor Tr11 is connected to the node N2. The transistor Tr1
1 is on when the potential of the node N2 is lower than the potential of the node N4 by the threshold voltage Vthp. Therefore, when the potential of the node N4 rises, that is, when the second boosted power supply VPP2 starts to be generated, the PMOS transistor Tr11 turns on and the boosted power supply VPP2 is output.

【0050】(2)前記NMOSトランジスタTr5,T
r7は、そのゲートに信号生成回路20bにて生成された
制御信号φ8,φ9がそれぞれ入力され、ノードN2,
N4の電位が上昇するときのみオフするように制御され
る。尚、この制御信号φ8,φ9は、電源VCCレベル以
下から電源VCCレベルに各トランジスタTr5,Tr7のし
きい値電圧Vthn を加算した電圧VCC+Vthn レベル以
上の間で振幅する。従って、両トランジスタTr5,Tr7
のゲート・ドレイン間にはしきい値電圧Vthn以上の電
位差を与えることができるため、両トランジスタTr5,
Tr7のソース・ドレイン間のオン抵抗は小さく電位差を
ほとんどなくすことができる。その結果、第1,第2の
昇圧電源VPP1 ,VPP2 はより効率よく生成される。
(2) The NMOS transistors Tr5 and T
The control signal φ8, φ9 generated by the signal generation circuit 20b is input to the gate of r7, and the node N2,
It is controlled to turn off only when the potential of N4 rises. The control signals φ8 and φ9 oscillate between a level lower than the power supply VCC level and a level higher than the voltage VCC + Vthn level obtained by adding the threshold voltage Vthn of each of the transistors Tr5 and Tr7 to the power supply VCC level. Therefore, both transistors Tr5 and Tr7
Between the gate and the drain of the transistor Tr5,
The ON resistance between the source and the drain of Tr7 is small, and the potential difference can be almost eliminated. As a result, the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 are generated more efficiently.

【0051】このように構成された内部電源生成回路1
0bは、上記した第1の実施の形態と同様に、図3に示
すタイミングで遷移する第1〜第5の制御信号φ1〜5
によって制御される。この制御信号φ1〜5に基づい
て、ノードN1,N3は、制御信号φ1〜φ5による各
トランジスタTr1〜Tr4,Tr9のスイッチング動作に基
づいて、電源VCCレベルとグランドGNDレベルとの電
圧範囲で充放電動作が行われる。
The internal power supply generation circuit 1 configured as described above
0b are the first to fifth control signals φ1 to φ5 which transit at the timing shown in FIG. 3, as in the first embodiment.
Is controlled by Based on the control signals φ1 to φ5, the nodes N1 and N3 are charged / discharged in the voltage range between the power supply VCC level and the ground GND level based on the switching operation of the transistors Tr1 to Tr4 and Tr9 by the control signals φ1 to φ5. The operation is performed.

【0052】従って、ノードN1,N3の交互の電圧変
化に基づいて、上記した実施の形態と同様な動作によ
り、電源VCCを昇圧した第1,第2の昇圧電源VPP1 ,
VPP2が交互に生成される。尚、第1,第2の昇圧電源
VPP1 ,VPP2 は、オンしている各トランジスタTr5,
Tr7,Tr10 ,Tr11 のソース・ドレイン間の電位差が
小さいため理論的にはそれぞれ2VCCまで昇圧される。
Therefore, the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP1, which are obtained by boosting the power supply VCC by the same operation as in the above-described embodiment based on the alternating voltage changes of the nodes N1 and N3.
VPP2 is generated alternately. The first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 are turned on by the respective transistors Tr5, Tr5,
Since the potential difference between the source and drain of Tr7, Tr10 and Tr11 is small, the voltage is theoretically boosted to 2Vcc.

【0053】上記したように、本実施の形態によれば、
前記第2の実施の形態の各特徴に加えて以下の特徴を有
する。 (1)PMOSトランジスタTr10 ,Tr11 の各ゲート
をそれぞれノードN4,N2に接続し、又、NMOSト
ランジスタTr5,Tr7の各ゲートに電源VCCレベル以下
から電源VCCレベルに各トランジスタTr5,Tr7のしき
い値電圧Vthnを加算した電圧VCC+Vthn レベル以上
の間で振幅する制御信号φ8,φ9をそれぞれ入力する
ことで各トランジスタTr5,Tr7,Tr10 ,Tr11 のソ
ース・ドレイン間の電位差を小さくすることができる。
その結果、第1,第2の昇圧電源VPP1 ,VPP2 はより
効率よく生成できる。
As described above, according to the present embodiment,
The following features are provided in addition to the features of the second embodiment. (1) The gates of the PMOS transistors Tr10 and Tr11 are connected to the nodes N4 and N2, respectively. The gates of the NMOS transistors Tr5 and Tr7 are connected to the power supply VCC level from the power supply VCC level to the threshold voltage of the transistors Tr5 and Tr7. By inputting control signals .phi.8 and .phi.9, each of which has an amplitude between the voltage Vcc + Vthn and the voltage Vthn added, the potential difference between the source and drain of each of the transistors Tr5, Tr7, Tr10 and Tr11 can be reduced.
As a result, the first and second boosted power supplies VPP1 and VPP2 can be generated more efficiently.

【0054】(2)PMOSトランジスタTr10 ,Tr1
1 は、各ゲートをそれぞれノードN4,N2に接続して
そのノードN4,N2の電位に基づいて動作させるよう
にしたことで確実に第1,第2の昇圧電源VPP1 を出力
できる。
(2) PMOS transistors Tr10, Tr1
1 can reliably output the first and second boosted power supplies VPP1 by connecting the respective gates to the nodes N4 and N2 and operating them based on the potentials of the nodes N4 and N2.

【0055】(第4の実施の形態)以下、本発明を具体
化した第4の実施の形態を図6に従って説明する。尚、
説明の便宜上、図2と同様の構成については同一の符号
を付してその説明を一部省略する。
(Fourth Embodiment) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. still,
For convenience of description, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is partially omitted.

【0056】図6は、内部電源生成回路10cを示す。
尚、図2に示す内部電源生成回路10と異なる点は、以
下に示す点である。図2に示すダイオード接続したNM
OSトランジスタTr5〜Tr8が、本実施の形態では、ダ
イオードD5〜D8に置換されている。勿論、第1〜第
3の実施の形態のようにMOSトランジスタをダイオー
ド接続して実施してもよい。前記ノードN2には、ダイ
オードD5のアノード及びダイオードD6のカソードが
接続されている。ダイオードD5のカソードにはグラン
ドGNDが供給され、ダイオードD6のアノードから第
1の降圧電源VBB1 が出力される。一方、前記ノードN
4には、ダイオードD7のアノード及びダイオードD8
のカソードが接続されている。ダイオードD7のカソー
ドにはグランドGNDが供給され、ダイオードD8のア
ノードから第2の降圧電源VBB2 が出力される。
FIG. 6 shows the internal power supply generation circuit 10c.
The difference from the internal power supply generation circuit 10 shown in FIG. 2 is as follows. Diode-connected NM shown in FIG.
The OS transistors Tr5 to Tr8 are replaced by diodes D5 to D8 in the present embodiment. Of course, the MOS transistors may be diode-connected as in the first to third embodiments. The anode of the diode D5 and the cathode of the diode D6 are connected to the node N2. The ground GND is supplied to the cathode of the diode D5, and the first step-down power supply VBB1 is output from the anode of the diode D6. On the other hand, the node N
4 includes an anode of a diode D7 and a diode D8.
Are connected. The ground GND is supplied to the cathode of the diode D7, and the second step-down power supply VBB2 is output from the anode of the diode D8.

【0057】このように構成された内部電源生成回路1
0cは、上記した第1の実施の形態と同様に、図3に示
すタイミングで遷移する第1〜第5の制御信号φ1〜5
によって制御される。この制御信号φ1〜φ5に基づい
て、ノードN1,N3は、制御信号φ1〜φ5による各
トランジスタTr1〜Tr4,Tr9のスイッチング動作に基
づいて、電源VCCレベルとグランドGNDレベルとの電
圧範囲で充放電動作が行われる。
The internal power supply generating circuit 1 configured as described above
0c are the first to fifth control signals φ1 to φ5 which transit at the timing shown in FIG. 3, as in the first embodiment.
Is controlled by Based on the control signals φ1 to φ5, the nodes N1 and N3 are charged / discharged in a voltage range between the power supply VCC level and the ground GND level based on the switching operation of the transistors Tr1 to Tr4 and Tr9 by the control signals φ1 to φ5. The operation is performed.

【0058】つまり、ノードN1が電源VCCレベルとな
ると、ノードN2がグランドGNDからダイオードD5
の順方向の電圧降下分Vth高い電位GND+Vthまで放
電される。この状態から、ノードN1がグランドGND
レベルとなると、ノードN2の電位は電源電圧VCC分降
圧し、その降圧電圧によりダイオードD6のアノードか
らそのダイオードD6を介してノードN2に電荷が吸収
され第1の降圧電源VBB1 (=−VCC+2Vth)として
出力される。そして、再び、ノードN1が電源VCCレベ
ルとなると、ノードN2の電位は電源電圧VCC分昇圧し
た電位GND+Vthとなる。このような動作の繰り返し
により、ノードN1がグランドGNDレベル、即ち、制
御信号φ2がHレベルになるたびごとに第1の降圧電源
VBB1 (=−VCC+2Vth)が出力される。
That is, when the node N1 is at the power supply VCC level, the node N2 is switched from the ground GND to the diode D5.
Is discharged to the potential GND + Vth higher by the forward voltage drop Vth. From this state, the node N1 is connected to the ground GND.
When the level becomes the level, the potential of the node N2 is reduced by the power supply voltage VCC, and the reduced voltage absorbs the electric charge from the anode of the diode D6 to the node N2 through the diode D6, thereby forming the first step-down power supply VBB1 (= -VCC + 2Vth). Is output. When the potential of the node N1 becomes the power supply VCC level again, the potential of the node N2 becomes the potential GND + Vth which is boosted by the power supply voltage VCC. By repeating such an operation, the first step-down power supply VBB1 (= -VCC + 2Vth) is output each time the node N1 goes to the ground GND level, that is, the control signal φ2 goes to the H level.

【0059】一方、ノードN3もノードN1と同様に電
位が電源VCCレベルとグランドGNDレベルで変化する
ので、ノードN3がグランドGNDレベル、即ち、制御
信号φ4がHレベルになるたびごとに第2の降圧電源V
BB2 (=−VCC+2Vth)が出力される。
On the other hand, the potential of the node N3 changes between the power supply VCC level and the ground GND level similarly to the node N1, so that every time the node N3 goes to the ground GND level, that is, the control signal φ4 goes to the H level, the second potential changes. Step-down power supply V
BB2 (= −VCC + 2Vth) is output.

【0060】従って、ノードN1,N3の交互の電圧変
化に基づいて、グランドGNDレベル以下に降圧した第
1,第2の降圧電源VBB1 ,VBB2 が交互に生成され
る。上記したように、本実施の形態によれば、前記第4
の実施の形態の各特徴に加えて以下の特徴を有する。
Therefore, the first and second step-down power supplies VBB1 and VBB2, which are stepped down to the ground GND level or lower, are generated alternately based on the alternating voltage changes of the nodes N1 and N3. As described above, according to the present embodiment, the fourth
It has the following features in addition to the features of the embodiment.

【0061】(1)第1,第2の降圧電源VBB1 ,VBB
2 を生成する内部電源生成回路部10cも同様に、第1
の内部電源生成回路部11の容量C1を充電してノード
N1の電位を引き上げるための充電電荷は、第2の内部
電源生成回路部12の容量C2の放電電荷を利用してい
る。反対に、容量C2を充電してノードN2の電位を引
き上げるための充電電荷は、容量C1の放電電荷を利用
している。従って、各容量C1,C2を再び充電させる
ための充電電荷を減らすことができ、消費電流を低減す
ることができる。
(1) First and second step-down power supplies VBB1, VBB
Similarly, the internal power supply generation circuit 10c for generating
The charge for charging the capacitor C1 of the internal power generation circuit unit 11 and raising the potential of the node N1 utilizes the discharge charge of the capacitor C2 of the second internal power generation circuit unit 12. Conversely, the charge for charging the capacitor C2 and raising the potential of the node N2 utilizes the discharge charge of the capacitor C1. Therefore, it is possible to reduce the charge required for charging the capacitors C1 and C2 again, thereby reducing current consumption.

【0062】尚、本発明は前記実施の形態の他、以下の
態様で実施するようにしてもよい。 (1)上記各実施の形態では、内部電源生成回路10,
10a,10b,10cは、図3に示すように遷移する
第1〜第5の制御信号φ1〜φ5によって制御するよう
にしたが、容量C1を放電させるとき、同容量C1の放
電電荷を容量C2に供給し、又、容量C2を放電させる
とき、同容量C2の放電電荷を容量C1に供給するよう
にすればこれに限定されるものではない。例えば、図3
に示す時間T3,T4をゼロとしてもよい。
The present invention may be embodied in the following modes in addition to the above embodiment. (1) In each of the above embodiments, the internal power supply generation circuit 10,
10a, 10b and 10c are controlled by the first to fifth control signals φ1 to φ5 which transition as shown in FIG. 3, but when discharging the capacitor C1, the discharge charges of the capacitor C1 are transferred to the capacitor C2. When discharging the capacitor C2 and discharging the capacitor C2, the discharge charge of the capacitor C2 is supplied to the capacitor C1. For example, FIG.
May be set to zero.

【0063】(2)上記各実施の形態では、ノードN
1,N3間にNMOSトランジスタTr9を接続したが、
これに限定されるものではなくその他のスイッチング素
子を用いてもよい。例えば、PMOSトランジスタ、バ
イポーラトランジスタ等のスイッチング素子であっても
よい。
(2) In each of the above embodiments, the node N
NMOS transistor Tr9 is connected between 1 and N3,
The invention is not limited to this, and other switching elements may be used. For example, switching elements such as PMOS transistors and bipolar transistors may be used.

【0064】(3)上記第1〜第3の実施の形態では、
各トランジスタTr5〜Tr8,Tr10,Tr11 をそれぞれ
ダイオード接続して各電源VCCから第1,第2の昇圧電
源VPP1 ,VPP2 の方向にのみ電流を流すように構成し
たが、同方向にのみ電流を流すようにすればこれらの構
成に限定されるものではない。
(3) In the first to third embodiments,
Each of the transistors Tr5 to Tr8, Tr10, Tr11 is diode-connected to allow a current to flow only from the power supply VCC in the direction of the first and second boosted power supplies VPP1, VPP2. However, the current flows only in the same direction. The configuration is not limited to these configurations.

【0065】(4)上記第4の実施の形態では、ノード
N2にダイオードD5のアノード及びダイオードD6の
カソードを接続し、ノードN4にダイオードD7のアノ
ード及びダイオードD8のカソードを接続したが、こら
らはダイオードに限らずダイオード接続したトランジス
タ等を用いてもよい。
(4) In the fourth embodiment, the anode of the diode D5 and the cathode of the diode D6 are connected to the node N2, and the anode of the diode D7 and the cathode of the diode D8 are connected to the node N4. Is not limited to a diode, and a diode-connected transistor or the like may be used.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
消費電力を低減することのできる内部電源生成回路を提
供することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
An internal power generation circuit capable of reducing power consumption can be provided.

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

【図1】 本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】 第1の実施の形態における内部電源生成回路
の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of an internal power supply generation circuit according to the first embodiment.

【図3】 内部電源生成回路の動作例を示すタイミング
チャートである。
FIG. 3 is a timing chart illustrating an operation example of an internal power supply generation circuit.

【図4】 第2の実施の形態における内部電源生成回路
の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of an internal power supply generation circuit according to a second embodiment.

【図5】 第3の実施の形態における内部電源生成回路
の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of an internal power supply generation circuit according to a third embodiment.

【図6】 第4の実施の形態における内部電源生成回路
の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of an internal power supply generation circuit according to a fourth embodiment.

【図7】 従来の内部電源生成回路の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional internal power supply generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 整流素子 3 整流回路 4 スイッチ回路 11 第1の電圧生成回路 12 第2の電圧生成回路 C 容量素子 SW スイッチング素子 V1 ,V2 電源電圧 Vo1,Vo2 出力電圧 X 順方向 φ 制御信号 1, 2 rectifying element 3 rectifying circuit 4 switching circuit 11 first voltage generating circuit 12 second voltage generating circuit C capacitive element SW switching element V1, V2 power supply voltage Vo1, Vo2 output voltage X forward direction φ control signal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの整流素子が順方向に直列に接続さ
れて構成された整流回路の一端に電源電圧を供給し、該
2つの整流素子間を結ぶノードに容量素子の出力端子を
接続し、制御信号に基づいて動作するスイッチ回路の動
作によりその容量素子に対し電荷を充放電させて該容量
素子の入力端子電圧を変化させることにより整流回路の
他端に前記電源電圧とは異なる出力電圧を出力する第1
及び第2の電圧生成回路を備えた内部電源生成回路にお
いて、 前記第1の電圧生成回路の容量素子に蓄積された電荷を
放電させるとき、該容量素子の放電電荷を前記第2の電
圧生成回路の容量素子に供給し、又、前記第2の電圧生
成回路の容量素子に蓄積された電荷を放電させるとき、
該容量素子の放電電荷を前記第1の電圧生成回路の容量
素子に供給するスイッチング素子を備えた内部電源生成
回路。
1. A power supply voltage is supplied to one end of a rectifier circuit having two rectifiers connected in series in a forward direction, and an output terminal of a capacitor is connected to a node connecting the two rectifiers. And an output voltage different from the power supply voltage at the other end of the rectifier circuit by changing the input terminal voltage of the capacitor by charging and discharging the capacitor by the operation of the switch circuit that operates based on the control signal. Output the first
And an internal power generation circuit including a second voltage generation circuit, wherein when discharging the charge accumulated in the capacitance element of the first voltage generation circuit, the discharge charge of the capacitance element is discharged to the second voltage generation circuit. And discharging the electric charge accumulated in the capacitance element of the second voltage generation circuit,
An internal power supply generation circuit including a switching element for supplying discharge charge of the capacitance element to the capacitance element of the first voltage generation circuit.
【請求項2】 請求項1に記載の内部電源生成回路にお
いて、 前記第1及び第2の電圧生成回路は、前記容量素子の電
荷の充放電に基づいて前記電源電圧より高い昇圧電圧を
出力する昇圧回路であって、 前記スイッチング素子は、前記第1及び第2の電圧生成
回路の容量素子の入力端子間に接続する内部電源生成回
路。
2. The internal power generation circuit according to claim 1, wherein the first and second voltage generation circuits output a boosted voltage higher than the power supply voltage based on charging / discharging of the charge of the capacitance element. A booster circuit, wherein the switching element is connected between input terminals of capacitive elements of the first and second voltage generation circuits.
【請求項3】 請求項1に記載の内部電源生成回路にお
いて、 前記第1及び第2の電圧生成回路は、前記容量素子の電
荷の充放電に基づいて前記電源電圧より低い降圧電圧を
出力する降圧回路であって、 前記スイッチング素子は、前記第1及び第2の電圧生成
回路の容量素子の入力端子間に接続する内部電源生成回
路。
3. The internal power generation circuit according to claim 1, wherein the first and second voltage generation circuits output a step-down voltage lower than the power supply voltage based on charging / discharging of charges of the capacitance element. A step-down circuit, wherein the switching element is connected between input terminals of capacitance elements of the first and second voltage generation circuits.
【請求項4】 請求項1〜3に記載の内部電源生成回路
において、 前記第1及び第2の電圧生成回路は、前記制御信号に基
づいて相補動作をするようにした内部電源生成回路。
4. The internal power supply generation circuit according to claim 1, wherein said first and second voltage generation circuits perform complementary operations based on said control signal.
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