JPH11187645A - 昇圧回路 - Google Patents
昇圧回路Info
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- JPH11187645A JPH11187645A JP34941697A JP34941697A JPH11187645A JP H11187645 A JPH11187645 A JP H11187645A JP 34941697 A JP34941697 A JP 34941697A JP 34941697 A JP34941697 A JP 34941697A JP H11187645 A JPH11187645 A JP H11187645A
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- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力電圧を電源電圧の整数倍以外の値に設定
することができると共に、電源電圧が変動しても出力電
圧の変動幅を最小限に抑えることができる昇圧回路を提
供する。 【解決手段】 チャージポンプ１１の出力電圧Ｖpumpと
電源電圧Ｖddとの差に応じた電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref
を上回るまでの間はチャージポンプ１１にクロックの供
給を行ない、昇圧動作させる。そして、電圧Ｖ2 が基準
電圧Ｖref を上回った時点で昇圧動作を停止させ、その
後基準電圧Ｖref を下回れば再度昇圧動作させるように
して電圧Ｖ2 を基準電圧Ｖref に追従させる。電源電圧
Ｖddに対する出力電圧Ｖpumpの増加分は、電圧Ｖ2 に
（Ｒ1 ／Ｒ2 ）を乗算した値になり、しかも電圧Ｖ2 を
基準電圧Ｖref に追従することから、基準電圧Ｖref の
調整により増加分を任意に変化させることができる。
することができると共に、電源電圧が変動しても出力電
圧の変動幅を最小限に抑えることができる昇圧回路を提
供する。 【解決手段】 チャージポンプ１１の出力電圧Ｖpumpと
電源電圧Ｖddとの差に応じた電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref
を上回るまでの間はチャージポンプ１１にクロックの供
給を行ない、昇圧動作させる。そして、電圧Ｖ2 が基準
電圧Ｖref を上回った時点で昇圧動作を停止させ、その
後基準電圧Ｖref を下回れば再度昇圧動作させるように
して電圧Ｖ2 を基準電圧Ｖref に追従させる。電源電圧
Ｖddに対する出力電圧Ｖpumpの増加分は、電圧Ｖ2 に
（Ｒ1 ／Ｒ2 ）を乗算した値になり、しかも電圧Ｖ2 を
基準電圧Ｖref に追従することから、基準電圧Ｖref の
調整により増加分を任意に変化させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロックにより昇
圧動作する昇圧回路に関する。
圧動作する昇圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、特開平５−６１８７０号公報に
開示された昇圧回路を示す図である。この昇圧回路は、
コンデンサの充電をダイオードＤ1 〜ＤI を介して行な
うようにしたものであり、この回路により得られる出力
電圧Ｖpumpは、電源電圧Ｖdd、スイッチ回路の段数ｎ、
ダイオードの降下電圧Ｖdとすると、 Ｖpump＝Ｖdd（ｎ＋１）−Ｖd （ｎ＋１） となる。
開示された昇圧回路を示す図である。この昇圧回路は、
コンデンサの充電をダイオードＤ1 〜ＤI を介して行な
うようにしたものであり、この回路により得られる出力
電圧Ｖpumpは、電源電圧Ｖdd、スイッチ回路の段数ｎ、
ダイオードの降下電圧Ｖdとすると、 Ｖpump＝Ｖdd（ｎ＋１）−Ｖd （ｎ＋１） となる。
【０００３】この式から分るように、この昇圧回路では
出力電圧Ｖpumpをスイッチ回路の段数ｎによって電源電
圧Ｖddの整数倍にすることができる。
出力電圧Ｖpumpをスイッチ回路の段数ｎによって電源電
圧Ｖddの整数倍にすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の昇圧回路にあっては、スイッチ回路の段数ｎを変え
ることによって出力電圧Ｖpumpを調整することができる
が、電源電圧Ｖddの整数倍以外の値に調整することはで
きないという問題点がある。
来の昇圧回路にあっては、スイッチ回路の段数ｎを変え
ることによって出力電圧Ｖpumpを調整することができる
が、電源電圧Ｖddの整数倍以外の値に調整することはで
きないという問題点がある。
【０００５】また、電源電圧Ｖddが変動した場合、出力
電圧Ｖpumpも追従して電源電圧Ｖddの整数倍に変動して
しまうという問題点もある。
電圧Ｖpumpも追従して電源電圧Ｖddの整数倍に変動して
しまうという問題点もある。
【０００６】本発明は上記事情に鑑み、出力電圧を電源
電圧の整数倍以外の値に設定することができると共に、
電源電圧が変動しても出力電圧の変動幅を最小限に抑え
ることができる昇圧回路を提供することを目的としてい
る。
電圧の整数倍以外の値に設定することができると共に、
電源電圧が変動しても出力電圧の変動幅を最小限に抑え
ることができる昇圧回路を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以下、本発明の考え方に
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００８】本発明は、クロックにより昇圧動作するチ
ャージポンプに対してクロックの供給を制御することで
出力電圧Ｖpumpを任意の値に設定できるようにしたもの
である。
ャージポンプに対してクロックの供給を制御することで
出力電圧Ｖpumpを任意の値に設定できるようにしたもの
である。
【０００９】チャージポンプの出力電圧Ｖpumpと電源電
圧Ｖddとの差に応じた電圧Ｖ2 が、電源電圧Ｖddに対す
る出力電圧Ｖpumpの増加分を決める基準電圧Ｖref を上
回るまでの間はチャージポンプにクロックの供給を行な
い、昇圧動作させる。そして、電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖre
f を上回った時点で昇圧動作を停止させ、その後基準電
圧Ｖref を下回れば再度昇圧動作させるようにして電圧
Ｖ2 を基準電圧Ｖrefに追従させる。
圧Ｖddとの差に応じた電圧Ｖ2 が、電源電圧Ｖddに対す
る出力電圧Ｖpumpの増加分を決める基準電圧Ｖref を上
回るまでの間はチャージポンプにクロックの供給を行な
い、昇圧動作させる。そして、電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖre
f を上回った時点で昇圧動作を停止させ、その後基準電
圧Ｖref を下回れば再度昇圧動作させるようにして電圧
Ｖ2 を基準電圧Ｖrefに追従させる。
【００１０】出力電圧Ｖpumpの電源電圧Ｖddに対する増
加分は電圧Ｖ2 に所定の定数を乗じた値になる。電圧Ｖ
2 は基準電圧Ｖref に追従するように制御されるので、
基準電圧Ｖref により増加分を任意に調整することがで
きる。すなわち、増加分はｋ・Ｖref （ｋは定数）とな
り、出力電圧Ｖpumpは、 Ｖpump＝Ｖdd＋ｋ・Ｖref ……（１） となる。
加分は電圧Ｖ2 に所定の定数を乗じた値になる。電圧Ｖ
2 は基準電圧Ｖref に追従するように制御されるので、
基準電圧Ｖref により増加分を任意に調整することがで
きる。すなわち、増加分はｋ・Ｖref （ｋは定数）とな
り、出力電圧Ｖpumpは、 Ｖpump＝Ｖdd＋ｋ・Ｖref ……（１） となる。
【００１１】この（１）式から、出力電圧Ｖpumpを電源
電圧Ｖddの整数倍以外の値に設定できることが分る。ま
た、基準電圧Ｖref が電源電圧Ｖddとは関係がないの
で、電源電圧Ｖddが変動しても出力電圧Ｖpumpの電源電
圧Ｖddに対する増加分は変動せず一定の値になる。
電圧Ｖddの整数倍以外の値に設定できることが分る。ま
た、基準電圧Ｖref が電源電圧Ｖddとは関係がないの
で、電源電圧Ｖddが変動しても出力電圧Ｖpumpの電源電
圧Ｖddに対する増加分は変動せず一定の値になる。
【００１２】上記考え方に基づく請求項１の発明は、ク
ロックにより昇圧動作するチャージポンプを備えた昇圧
回路において、電源電圧に対する前記チャージポンプの
出力電圧の増加分に比例する電圧が、予め決定した基準
電圧を下回っている間は前記チャージポンプへのクロッ
クの供給を行ない、前記基準電圧を上回った時点でクロ
ックの供給を停止する制御部を設けたものである。
ロックにより昇圧動作するチャージポンプを備えた昇圧
回路において、電源電圧に対する前記チャージポンプの
出力電圧の増加分に比例する電圧が、予め決定した基準
電圧を下回っている間は前記チャージポンプへのクロッ
クの供給を行ない、前記基準電圧を上回った時点でクロ
ックの供給を停止する制御部を設けたものである。
【００１３】請求項２の発明は、クロックにより昇圧動
作するチャージポンプを備えた昇圧回路において、電源
電圧に対する前記チャージポンプの出力電圧の増加分に
比例する電圧を検出する検出手段と、この検出手段にて
検出された電圧と予め決定した基準電圧とを比較する比
較手段と、前記検出手段にて検出された電圧と前記基準
電圧との比較において検出手段にて検出された電圧が基
準電圧以下であるときに前記チャージポンプへのクロッ
クの供給を許可し、検出手段にて検出された電圧が基準
電圧以上であるときに前記チャージポンプへのクロック
の供給を禁止するスイッチ手段とを設けたものである。
作するチャージポンプを備えた昇圧回路において、電源
電圧に対する前記チャージポンプの出力電圧の増加分に
比例する電圧を検出する検出手段と、この検出手段にて
検出された電圧と予め決定した基準電圧とを比較する比
較手段と、前記検出手段にて検出された電圧と前記基準
電圧との比較において検出手段にて検出された電圧が基
準電圧以下であるときに前記チャージポンプへのクロッ
クの供給を許可し、検出手段にて検出された電圧が基準
電圧以上であるときに前記チャージポンプへのクロック
の供給を禁止するスイッチ手段とを設けたものである。
【００１４】請求項３の発明は、クロックにより昇圧動
作するチャージポンプと、出力端が前記チャージポンプ
の入力端に接続され、供給されるクロックがＨレベルの
ときにオンし、Ｌレベルのときにオフするスイッチと、
反転入力端が第１の抵抗を介して電源電圧の供給ライン
に接続され、非反転入力端が第２の抵抗を介してチャー
ジポンプの出力端に接続される第１のコンパレータと、
ベースが前記第１のコンパレータの出力端に接続され、
コレクタが前記第１のコンパレータの非反転入力端に接
続され、エミッタが第３の抵抗を介して接地されるＮＰ
Ｎ型トランジスタと、反転入力端が前記トランジスタの
エミッタに接続され、非反転入力端が基準電圧印加端子
接続され、出力端が前記スイッチの入力端に接続される
第２のコンパレータとを備え、前記チャージポンプの出
力電圧Ｖpumpは、電源電圧をＶdd、第２の抵抗の抵抗値
をＲ1 、第３の抵抗の抵抗値をＲ2 、基準電圧をＶref
とした場合に、Ｖpump＝Ｖdd＋（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref
で表わされ、（Ｒ1 ／Ｒ2）・Ｖref の値を調整するこ
とで電源電圧Ｖddに対する増加分を任意に設定可能にし
たものである。
作するチャージポンプと、出力端が前記チャージポンプ
の入力端に接続され、供給されるクロックがＨレベルの
ときにオンし、Ｌレベルのときにオフするスイッチと、
反転入力端が第１の抵抗を介して電源電圧の供給ライン
に接続され、非反転入力端が第２の抵抗を介してチャー
ジポンプの出力端に接続される第１のコンパレータと、
ベースが前記第１のコンパレータの出力端に接続され、
コレクタが前記第１のコンパレータの非反転入力端に接
続され、エミッタが第３の抵抗を介して接地されるＮＰ
Ｎ型トランジスタと、反転入力端が前記トランジスタの
エミッタに接続され、非反転入力端が基準電圧印加端子
接続され、出力端が前記スイッチの入力端に接続される
第２のコンパレータとを備え、前記チャージポンプの出
力電圧Ｖpumpは、電源電圧をＶdd、第２の抵抗の抵抗値
をＲ1 、第３の抵抗の抵抗値をＲ2 、基準電圧をＶref
とした場合に、Ｖpump＝Ｖdd＋（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref
で表わされ、（Ｒ1 ／Ｒ2）・Ｖref の値を調整するこ
とで電源電圧Ｖddに対する増加分を任意に設定可能にし
たものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】《昇圧回路の構成》図１は本発明
に係る昇圧回路の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。
に係る昇圧回路の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。
【００１６】この実施の形態の昇圧回路１０は、クロッ
クにより昇圧動作するチャージポンプ１１と、このチャ
ージポンプ１１を制御する制御部１２とから構成され
る。チャージポンプ１１は、４個のコンデンサ１５〜１
８と、４個のダイオード１９〜２２と、インバータ２３
と、バッファアンプ２４とから構成されている。
クにより昇圧動作するチャージポンプ１１と、このチャ
ージポンプ１１を制御する制御部１２とから構成され
る。チャージポンプ１１は、４個のコンデンサ１５〜１
８と、４個のダイオード１９〜２２と、インバータ２３
と、バッファアンプ２４とから構成されている。
【００１７】ダイオード１９〜２２はコンデンサ１８を
介して電源電圧Ｖddの供給ラインと接地との間に直列接
続されている。コンデンサ１５は、その一端がダイオー
ド１９とダイオード２０との接続部分に接続され、他端
がバッファアンプ２４の出力端に接続されている。コン
デンサ１６は、その一端がダイオード２０とダイオード
２１との接続部分に接続され、他端がインバータ２３の
出力端に接続されている。
介して電源電圧Ｖddの供給ラインと接地との間に直列接
続されている。コンデンサ１５は、その一端がダイオー
ド１９とダイオード２０との接続部分に接続され、他端
がバッファアンプ２４の出力端に接続されている。コン
デンサ１６は、その一端がダイオード２０とダイオード
２１との接続部分に接続され、他端がインバータ２３の
出力端に接続されている。
【００１８】コンデンサ１７は、その一端がダイオード
２１とダイオード２２との接続部分に接続され、他端が
バッファアンプ２４の出力端に接続されると共にインバ
ータ２３の入力端に接続されている。インバータ２３の
入力端はバッファアンプ２４の出力端に接続されてい
る。このチャージポンプ１１では、ダイオード２２とコ
ンデンサ１８との接続部分を出力端として出力電圧Ｖpu
mpが得られている。
２１とダイオード２２との接続部分に接続され、他端が
バッファアンプ２４の出力端に接続されると共にインバ
ータ２３の入力端に接続されている。インバータ２３の
入力端はバッファアンプ２４の出力端に接続されてい
る。このチャージポンプ１１では、ダイオード２２とコ
ンデンサ１８との接続部分を出力端として出力電圧Ｖpu
mpが得られている。
【００１９】一方、制御部１２は、外部から供給される
クロックによりオン／オフするスイッチ３０と、コンパ
レータ３１、３２と、抵抗３３、３４、３５と、ＮＰＮ
型のトランジスタ３６とから構成されている。スイッチ
３０の出力端がチャージポンプ１１のバッファアンプ２
４の入力端に接続されており、スイッチ３０の入力端は
コンパレータ３１の出力端に接続されている。このスイ
ッチ３０のオン期間中、すなわちクロックが電源電圧Ｖ
ddのレベルになる期間中にコンパレータ３１の出力（電
源電圧Ｖdd）がチャージポンプ１１のバッファアンプ２
４に供給される。すなわち、チャージポンプ１１にはク
ロックのオン期間中に電源電圧Ｖddが供給される。
クロックによりオン／オフするスイッチ３０と、コンパ
レータ３１、３２と、抵抗３３、３４、３５と、ＮＰＮ
型のトランジスタ３６とから構成されている。スイッチ
３０の出力端がチャージポンプ１１のバッファアンプ２
４の入力端に接続されており、スイッチ３０の入力端は
コンパレータ３１の出力端に接続されている。このスイ
ッチ３０のオン期間中、すなわちクロックが電源電圧Ｖ
ddのレベルになる期間中にコンパレータ３１の出力（電
源電圧Ｖdd）がチャージポンプ１１のバッファアンプ２
４に供給される。すなわち、チャージポンプ１１にはク
ロックのオン期間中に電源電圧Ｖddが供給される。
【００２０】コンパレータ３１の非反転入力端には基準
電圧Ｖref が印加されている。詳細は後述するが、この
基準電圧Ｖref によってチャージポンプ１１の出力電圧
Ｖpumpが決定される。コンパレータ３１の反転入力端は
トランジスタ３６のエミッタと抵抗３５との接続部分に
接続されており、抵抗３５にかかる電圧Ｖ2 が印加され
る。このコンパレータ３１にて電圧Ｖ2 と基準電圧Ｖre
f との比較が行なわれ、Ｖ2 ＜Ｖref のときにはコンパ
レータ３１の出力が電源電圧Ｖddのレベルになり、Ｖ2
＞Ｖref のときには接地レベルになる。
電圧Ｖref が印加されている。詳細は後述するが、この
基準電圧Ｖref によってチャージポンプ１１の出力電圧
Ｖpumpが決定される。コンパレータ３１の反転入力端は
トランジスタ３６のエミッタと抵抗３５との接続部分に
接続されており、抵抗３５にかかる電圧Ｖ2 が印加され
る。このコンパレータ３１にて電圧Ｖ2 と基準電圧Ｖre
f との比較が行なわれ、Ｖ2 ＜Ｖref のときにはコンパ
レータ３１の出力が電源電圧Ｖddのレベルになり、Ｖ2
＞Ｖref のときには接地レベルになる。
【００２１】コンパレータ３２は、その反転入力端が抵
抗３３を介して電源電圧Ｖddの供給ラインに接続されて
おり、非反転入力端がトランジスタ３６のコレクタに接
続されると共に抵抗３４を介してチャージポンプ１１の
出力電圧Ｖpumpの出力部分に接続されている。また、コ
ンパレータ３２の出力端がトランジスタ３６のベースに
接続されている。トランジスタ３６は、そのエミッタが
抵抗３５を介して接地されている。
抗３３を介して電源電圧Ｖddの供給ラインに接続されて
おり、非反転入力端がトランジスタ３６のコレクタに接
続されると共に抵抗３４を介してチャージポンプ１１の
出力電圧Ｖpumpの出力部分に接続されている。また、コ
ンパレータ３２の出力端がトランジスタ３６のベースに
接続されている。トランジスタ３６は、そのエミッタが
抵抗３５を介して接地されている。
【００２２】この実施の形態の昇圧回路１０は、出力電
圧Ｖpumpを抵抗３４と抵抗３５の各値と基準電圧Ｖref
とで設定することができる。すなわち、抵抗３４とコン
パレータ３２の非反転入力端との接続部分における電圧
Ｖ1 がトランジスタ３６のオン時に電源電圧Ｖddと等し
くなり、抵抗３４にはＶpump−Ｖddの差分の電圧がかか
る。一方、コンパレータ３２の出力が電源電圧Ｖddレベ
ルになっている間は、抵抗３４に流れる電流と抵抗３５
に流れる電流とが等しくなるので、次式が成立する。
圧Ｖpumpを抵抗３４と抵抗３５の各値と基準電圧Ｖref
とで設定することができる。すなわち、抵抗３４とコン
パレータ３２の非反転入力端との接続部分における電圧
Ｖ1 がトランジスタ３６のオン時に電源電圧Ｖddと等し
くなり、抵抗３４にはＶpump−Ｖddの差分の電圧がかか
る。一方、コンパレータ３２の出力が電源電圧Ｖddレベ
ルになっている間は、抵抗３４に流れる電流と抵抗３５
に流れる電流とが等しくなるので、次式が成立する。
【００２３】 （Ｖpump−Ｖdd）／Ｒ1 ＝Ｖ2 ／Ｒ2 …（２） この場合、Ｒ1 は抵抗３４の値であり、Ｒ2 は抵抗３５
の値である。また、Ｖ2は抵抗３５にかかる電圧であ
る。
の値である。また、Ｖ2は抵抗３５にかかる電圧であ
る。
【００２４】抵抗３５にかかる電圧Ｖ2 は、上述したよ
うにコンパレータ３１で基準電圧Ｖref と比較されるの
で、チャージポンプ１１の出力が上昇してＶ2 ＝Ｖref
となると（２）式は、 （Ｖpump−Ｖdd）／Ｒ1 ＝Ｖref ／Ｒ2 …（３） となる。
うにコンパレータ３１で基準電圧Ｖref と比較されるの
で、チャージポンプ１１の出力が上昇してＶ2 ＝Ｖref
となると（２）式は、 （Ｖpump−Ｖdd）／Ｒ1 ＝Ｖref ／Ｒ2 …（３） となる。
【００２５】この（３）式から、出力電圧Ｖpumpの電源
電圧Ｖddに対する増加分は、 Ｖpump−Ｖdd＝（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref …（４） となり、この（４）式から、増加分の電圧値はＲ1 、Ｒ
2 、Ｖref で決定することができる。
電圧Ｖddに対する増加分は、 Ｖpump−Ｖdd＝（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref …（４） となり、この（４）式から、増加分の電圧値はＲ1 、Ｒ
2 、Ｖref で決定することができる。
【００２６】《昇圧回路の動作》次に、この昇圧回路１
０の動作を説明する。電源投入後、クロックが供給され
ると、それに同期してスイッチ３０がオン／オフする。
電源投入直後から出力電圧Ｖpumpが電源電圧Ｖddを上回
るまでの間はコンパレータ３２の出力が接地レベルにな
っているので、トランジス３６はオフ状態になったまま
であり、コンパレータ３１の出力は電源電圧Ｖddレベル
になっている。
０の動作を説明する。電源投入後、クロックが供給され
ると、それに同期してスイッチ３０がオン／オフする。
電源投入直後から出力電圧Ｖpumpが電源電圧Ｖddを上回
るまでの間はコンパレータ３２の出力が接地レベルにな
っているので、トランジス３６はオフ状態になったまま
であり、コンパレータ３１の出力は電源電圧Ｖddレベル
になっている。
【００２７】このコンパレータ３１の出力が電源電圧Ｖ
ddレベルになっている間は、スイッチ３０がオンするこ
とで、その出力がチャージポンプ１１に供給される。チ
ャージポンプ１１では、スイッチ３０が最初にオン状態
になったときにコンデンサ１５に充電が行なわれ、それ
に続くオフ状態でコンデンサ１５の電荷がコンデンサ１
６に入ると共に充電が行なわれ、コンデンサ１５の２倍
の電荷が蓄えられる。そして、それに続くオン状態でコ
ンデンサ１７に３倍の電荷が蓄えられ、更にそれ続くオ
フ状態ではコンデンサ１８に４倍の電荷が蓄えられる。
ddレベルになっている間は、スイッチ３０がオンするこ
とで、その出力がチャージポンプ１１に供給される。チ
ャージポンプ１１では、スイッチ３０が最初にオン状態
になったときにコンデンサ１５に充電が行なわれ、それ
に続くオフ状態でコンデンサ１５の電荷がコンデンサ１
６に入ると共に充電が行なわれ、コンデンサ１５の２倍
の電荷が蓄えられる。そして、それに続くオン状態でコ
ンデンサ１７に３倍の電荷が蓄えられ、更にそれ続くオ
フ状態ではコンデンサ１８に４倍の電荷が蓄えられる。
【００２８】このようにして電荷がチャージされて行
き、出力電圧Ｖpumpが短時間で立ち上がる。そして、出
力電圧Ｖpumpが電源電圧Ｖddを超えるとコンパレータ３
２の出力が電源電圧Ｖddレベルになり、トランジスタ３
６がオンする。これにより抵抗３５に電流が流れること
になるが、このときコンパレータ３２の非反転入力端に
かかる電圧Ｖ1 が電源電圧Ｖddと等しくなるので、抵抗
３４に流れる電流ｉが上述した（２）式の左辺で表わさ
れる値になる。他方、抵抗３５に流れる電流ｉは、
（２）式の右辺で表わされる値になる。
き、出力電圧Ｖpumpが短時間で立ち上がる。そして、出
力電圧Ｖpumpが電源電圧Ｖddを超えるとコンパレータ３
２の出力が電源電圧Ｖddレベルになり、トランジスタ３
６がオンする。これにより抵抗３５に電流が流れること
になるが、このときコンパレータ３２の非反転入力端に
かかる電圧Ｖ1 が電源電圧Ｖddと等しくなるので、抵抗
３４に流れる電流ｉが上述した（２）式の左辺で表わさ
れる値になる。他方、抵抗３５に流れる電流ｉは、
（２）式の右辺で表わされる値になる。
【００２９】その後、出力電圧Ｖpumpがさらに上昇を続
けて、抵抗３５にかかる電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref を上
回ると、コンパレータ３１の出力が接地レベルになり、
スイッチ３０のオン／オフに関係なくチャージポンプ１
１には電源電圧Ｖddが供給されなくなる。チャージポン
プ１１に電源電圧Ｖddが供給されなくなると、出力電圧
Ｖpumpが低下し、それに伴って電圧Ｖ2 も低下すること
になるが、電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref を下回るとすぐさ
まコンパレータ３１の出力が電源電圧Ｖddレベルになる
ので、チャージポンプ１１に電源電圧Ｖddが供給され、
電圧Ｖ2 が上昇する。このような動作を基準電圧Ｖref
を上限に繰り返し行なわれ、安定した出力電圧Ｖpumpが
得られる。このときの出力電圧Ｖpumpは上述した（４）
式により、 Ｖpump＝Ｖdd＋（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref となる。
けて、抵抗３５にかかる電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref を上
回ると、コンパレータ３１の出力が接地レベルになり、
スイッチ３０のオン／オフに関係なくチャージポンプ１
１には電源電圧Ｖddが供給されなくなる。チャージポン
プ１１に電源電圧Ｖddが供給されなくなると、出力電圧
Ｖpumpが低下し、それに伴って電圧Ｖ2 も低下すること
になるが、電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref を下回るとすぐさ
まコンパレータ３１の出力が電源電圧Ｖddレベルになる
ので、チャージポンプ１１に電源電圧Ｖddが供給され、
電圧Ｖ2 が上昇する。このような動作を基準電圧Ｖref
を上限に繰り返し行なわれ、安定した出力電圧Ｖpumpが
得られる。このときの出力電圧Ｖpumpは上述した（４）
式により、 Ｖpump＝Ｖdd＋（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref となる。
【００３０】ここで、図２〜図４の夫々は、電源電圧Ｖ
ddに対する出力電圧Ｖpumpの増加分を、（（Ｒ1 ／Ｒ2
））・Ｖref＝１０（Ｖ）として、電源電圧Ｖddを６
（Ｖ）、１２（Ｖ）、２０（Ｖ）とした場合の出力電圧
Ｖpumpの計時的変化を測定した結果であり、これらの図
に示すように各出力電圧Ｖpumpは、１６（Ｖ）、２２
（Ｖ）、３０（Ｖ）となり、設計通りに動作しているの
が分る。
ddに対する出力電圧Ｖpumpの増加分を、（（Ｒ1 ／Ｒ2
））・Ｖref＝１０（Ｖ）として、電源電圧Ｖddを６
（Ｖ）、１２（Ｖ）、２０（Ｖ）とした場合の出力電圧
Ｖpumpの計時的変化を測定した結果であり、これらの図
に示すように各出力電圧Ｖpumpは、１６（Ｖ）、２２
（Ｖ）、３０（Ｖ）となり、設計通りに動作しているの
が分る。
【００３１】このように、この実施の形態では、チャー
ジポンプ１１の出力電圧Ｖpumpと電源電圧Ｖddとの差
（増加分）に応じた電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref を上回る
までの間はチャージポンプ１１にクロックの供給を行な
い、昇圧動作させる。そして、電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖre
f を上回った時点で昇圧動作を停止させ、その後基準電
圧Ｖref を下回れば再度昇圧動作させるようにして電圧
Ｖ2 を基準電圧Ｖref に追従させる。電源電圧Ｖddに対
する出力電圧Ｖpumpの増加分は電圧Ｖ2 に（Ｒ1／Ｒ2
）を乗算した値になり、しかも電圧Ｖ2 基準電圧Ｖref
に追従することから、基準電圧Ｖref の調整により増
加分が変化する。
ジポンプ１１の出力電圧Ｖpumpと電源電圧Ｖddとの差
（増加分）に応じた電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖref を上回る
までの間はチャージポンプ１１にクロックの供給を行な
い、昇圧動作させる。そして、電圧Ｖ2 が基準電圧Ｖre
f を上回った時点で昇圧動作を停止させ、その後基準電
圧Ｖref を下回れば再度昇圧動作させるようにして電圧
Ｖ2 を基準電圧Ｖref に追従させる。電源電圧Ｖddに対
する出力電圧Ｖpumpの増加分は電圧Ｖ2 に（Ｒ1／Ｒ2
）を乗算した値になり、しかも電圧Ｖ2 基準電圧Ｖref
に追従することから、基準電圧Ｖref の調整により増
加分が変化する。
【００３２】したがって、基準電圧Ｖref の調整によっ
て電源電圧Ｖddに対する出力電圧Ｖpumpの増加分を任意
の値に設定できるので、出力電圧Ｖpumpを電源電圧Ｖdd
の整数倍以外の値に設定することができる。また、基準
電圧Ｖref が電源電圧Ｖddと関係がないので、電源電圧
Ｖddが変動しても出力電圧Ｖpumpの電源電圧Ｖddに対す
る増加分は変動せず一定の値になる。
て電源電圧Ｖddに対する出力電圧Ｖpumpの増加分を任意
の値に設定できるので、出力電圧Ｖpumpを電源電圧Ｖdd
の整数倍以外の値に設定することができる。また、基準
電圧Ｖref が電源電圧Ｖddと関係がないので、電源電圧
Ｖddが変動しても出力電圧Ｖpumpの電源電圧Ｖddに対す
る増加分は変動せず一定の値になる。
【００３３】なお、上記実施の形態では、チャージポン
プ１１として電源電圧Ｖddを４倍まで昇圧するものを用
いたが、昇圧する大きさに限定はない。
プ１１として電源電圧Ｖddを４倍まで昇圧するものを用
いたが、昇圧する大きさに限定はない。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
準電圧の調整によって電源電圧に対する出力電圧の増加
分を任意の値に設定できるので、出力電圧を電源電圧の
整数倍以外の値に設定することができる。また、電源電
圧が変動しても出力電圧の電源電圧に対する増加分が変
動しないので、電源電圧の変動による出力電圧の変動幅
を最小限に抑えることができる。
準電圧の調整によって電源電圧に対する出力電圧の増加
分を任意の値に設定できるので、出力電圧を電源電圧の
整数倍以外の値に設定することができる。また、電源電
圧が変動しても出力電圧の電源電圧に対する増加分が変
動しないので、電源電圧の変動による出力電圧の変動幅
を最小限に抑えることができる。
【図１】本発明に係る昇圧回路の実施の形態の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】同実施の形態の昇圧回路の出力電圧の測定結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】同実施の形態の昇圧回路の出力電圧の測定結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】同実施の形態の昇圧回路の出力電圧の測定結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】従来の昇圧回路の構成を示す回路図である。
１１ チャージポンプ １２ 制御部 １５〜１８ コンデンサ １９〜２２ ダイオード ２３ インバータ ２４ バッファアンプ ３０ スイッチ ３１ コンパレータ（第２のコンパレータ） ３２ コンパレータ（第１のコンパレータ） ３３ 抵抗（第１の抵抗） ３４ 抵抗（第２の抵抗） ３５ 抵抗（第３の抵抗） ３６ ＮＰＮ型トランジスタ
Claims (4)
- 【請求項１】 クロックにより昇圧動作するチャージポ
ンプを備えた昇圧回路において、 電源電圧に対する前記チャージポンプの出力電圧の増加
分に比例する電圧が、予め決定した基準電圧を下回って
いる間は前記チャージポンプへのクロックの供給を行な
い、前記基準電圧を上回った時点でクロックの供給を停
止する制御部を設けたことを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項２】 クロックにより昇圧動作するチャージポ
ンプを備えた昇圧回路において、 電源電圧に対する前記チャージポンプの出力電圧の増加
分に比例する電圧を検出する検出手段と、 この検出手段にて検出された電圧と予め決定した基準電
圧とを比較する比較手段と、 前記検出手段にて検出された電圧と前記基準電圧との比
較において検出手段にて検出された電圧が基準電圧以下
であるときに前記チャージポンプへのクロックの供給を
許可し、検出手段にて検出された電圧が基準電圧以上で
あるときに前記チャージポンプへのクロックの供給を禁
止するスイッチ手段と、 を有することを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の昇圧回路におい
て、 前記基準電圧は、電源電圧に対する前記チャージポンプ
の出力電圧の増加分が所定の電圧値になるときの電圧で
あることを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項４】 クロックにより昇圧動作するチャージポ
ンプと、 出力端が前記チャージポンプの入力端に接続され、供給
されるクロックがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルの
ときにオフするスイッチと、 反転入力端が第１の抵抗を介して電源電圧の供給ライン
に接続され、非反転入力端が第２の抵抗を介してチャー
ジポンプの出力端に接続される第１のコンパレータと、 ベースが前記第１のコンパレータの出力端に接続され、
コレクタが前記第１のコンパレータの非反転入力端に接
続され、エミッタが第３の抵抗を介して接地されるＮＰ
Ｎ型トランジスタと、 反転入力端が前記トランジスタのエミッタに接続され、
非反転入力端が基準電圧印加端子に接続され、出力端が
前記スイッチの入力端に接続される第２のコンパレータ
と、 を備え、 前記チャージポンプの出力電圧Ｖpumpは、電源電圧をＶ
dd、第２の抵抗の抵抗値をＲ1、第３の抵抗の抵抗値を
Ｒ2、基準電圧をＶrefとした場合に、 Ｖpump＝Ｖdd＋（（Ｒ1 ／Ｒ2 ））・Ｖref で表わされ、（Ｒ1 ／Ｒ2 ）・Ｖref の値を調整するこ
とで電源電圧Ｖddに対する増加分を任意に設定可能にし
たことを特徴とする昇圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34941697A JPH11187645A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 昇圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34941697A JPH11187645A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 昇圧回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11187645A true JPH11187645A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18403606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34941697A Pending JPH11187645A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 昇圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11187645A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6492862B2 (en) | 2000-02-25 | 2002-12-10 | Nec Corporation | Charge pump type voltage conversion circuit having small ripple voltage components |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP34941697A patent/JPH11187645A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6492862B2 (en) | 2000-02-25 | 2002-12-10 | Nec Corporation | Charge pump type voltage conversion circuit having small ripple voltage components |
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