JPS6144414B2 - - Google Patents

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JPS6144414B2
JPS6144414B2 JP54044594A JP4459479A JPS6144414B2 JP S6144414 B2 JPS6144414 B2 JP S6144414B2 JP 54044594 A JP54044594 A JP 54044594A JP 4459479 A JP4459479 A JP 4459479A JP S6144414 B2 JPS6144414 B2 JP S6144414B2
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JP
Japan
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transistor
boosted
signal
voltage
capacitor
Prior art date
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Application number
JP54044594A
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English (en)
Other versions
JPS55136723A (en
Inventor
Yoichi Hida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4459479A priority Critical patent/JPS55136723A/ja
Publication of JPS55136723A publication Critical patent/JPS55136723A/ja
Publication of JPS6144414B2 publication Critical patent/JPS6144414B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01728Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in synchronous circuits, i.e. by using clock signals
    • H03K19/01735Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in synchronous circuits, i.e. by using clock signals by bootstrapping, i.e. by positive feed-back

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はMOS形集積回路に使用して好適な
昇圧回路に関するものである。
従来のこの種の回路として第1図に示すものが
あつた。図において、1は被昇圧信号φAの入力
端子、2は被昇圧信号φAの負荷容量、3は昇圧
信号φBの入力端子、4は昇圧容量である。
この回路において、昇圧信号φB(第2図B)
によつて昇圧できる電圧は、第2図Aに示すよう
に、負荷容量2の大きさをC1、昇圧容量4の大
きさをC2とするとC/C+CVで表わされる。V
が 外的条件で決つたとき、昇圧できる電圧は、昇圧
容量4の大きさによつて決まる。すなわち、上式
から、C1が大きいときには自動的にC2も大きく
とらねばならない。このため、比較的大きな負荷
容量2をφAによつて高速で駆動しようとすると
き、昇圧容量4の駆動分を見込んでφAに駆動能
力を持たす必要がある。このことは、集積回路に
おいて、駆動回路の領域および消費電力の増加を
もたらす。
この発明は上記のような従来のものゝ欠点を除
去するためになされたもので、被昇圧信号の駆動
時には被昇圧信号と昇圧容量を電気的に分離し
て、昇圧時にのみ被昇圧信号と昇圧容量を接続し
て昇圧を行なうことにより、被昇圧信号の容量負
荷を軽減することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第3図において、1は被昇圧信号φAの入力
端子、3は昇圧信号φBの入力端子、2は被昇圧
信号φAの負荷容量、4は昇圧容量、5はノード
Cの昇圧容量、6および7はφAの駆動時にφA
昇圧容量4とを分離するためのMOSトランジス
タ、8は昇圧容量4を充電しておくためのMOS
トランジスタである。
この回路は次のよう動作する。各MOSトラン
ジスタ6,7,8はNチヤンネルMOSトランジ
スタで構成されているとする。Nチヤンネル
MOSトランジスタは、ゲートにソース電圧に対
してしきい電圧(VT)以上の正の電圧が印加さ
れたときに導通状態となり、ゲート電圧がソース
電圧としきい電圧(VT)との和以下のときに非
導通状態となるものである。
第4図を参照して上記した昇圧回路の動作を説
明する。今、被昇圧信号φA(第4図A)が低レ
ベル(0電位)であるとすると、トランジスタ6
のゲート電圧は導通状態であるトランジスタ7を
介して低レベルとなるため、トランジスタ6は非
導通状態である。従つて、ノードAはノードBと
電気的に接続されていない状態であるため、ノー
ドAは低レベルであり、ノードBはトランジスタ
8によつてV―VTに充電される。そして、被昇
圧信号φAが負荷容量2を充電するときは、第4
図Aに示すようにOからVまで電圧が上昇するに
伴なつて、ノードCもトランジスタ7を介して第
4図Bに示すようにV―VTまで上昇する。しか
るに、ノードBは前もつてV―VTまで充電され
ているため、トランジスタ6のゲート電圧はノー
ドA及びノードBに対してそれらよりしきい電圧
T分以上高い電圧にはなり得ず、トランジスタ
6は非導通状態が維持されたままとなり、ノード
Aは被昇圧信号φAによつてVまで充電されるこ
とになる。この時、昇圧容量5の容量値は、トラ
ンジスタ6のゲートを昇圧するだけに用いている
ものであり、トランジスタ6のゲート容量が小さ
いため、負荷容量2及び昇圧容量4に対して小さ
くてすみ、被昇圧信号φAの負荷はほとんど負荷
容量2だけになるものである。その後、被昇圧信
号φAが完全に立上がつて、そのレベルがVにな
つたあと、昇圧信号φB(第4図C)が立上がる
と、V―VTになつているノードCのレベルは、
第4図Bに示すように昇圧容量5によつて昇圧さ
れてV以上の充分高い電圧になる。この時のノー
ドCにおける電圧は、トランジスタ6のゲート容
量等の寄生容量を無視すれば理想的には2V−VT
(=V−VT+V)になるものの寄生容量により
2V−VTより若干低い電圧値となる。その結果、
トランジスタ6のゲート電圧はノードAに対して
それよりしきい電圧以上の高い電圧になるため、
トランジスタ6が導通状態になり、被昇圧信号φ
Aと昇圧容量4とが接続されることになる。この
とき、同時に昇圧信号φBによつて昇圧容量4を
通して被昇圧信号φAが昇圧される。従つて、ノ
ードAのレベルは第4図Aに示すようにほぼ V+C/C+C(V−VT)になる。
なお、上記実施例では、ノードBの電圧がV−
Tに充電されている例を示したが、第5図に示
す回路によつてVまで充電してもよい。
第5図において、9はMOSトランジスタ8の
ゲートをある期間充電しておくためのMOSトラ
ンジスタ、10は昇圧容量4による昇圧が始まる
直前に、MOSトランジスタ8のゲート電圧を大
地に放電するためのMOSトランジスタ、11は
昇圧容量4による昇圧が始まるまでに、MOSト
ランジスタ8のゲート電圧をV+VT以上にし
て、ノードBの電圧を電源電圧Vに昇圧するため
の容量、12は信号の入力端子、13は信号φ
の入力端子である。
第5図の回路は次のように動作する。
φA(第6図C)が低レベルのときは、MOSト
ランジスタ6のゲート電圧は低レベルである。従
つて、トランジスタ6は非導通状態であり、トラ
ンジスタ8のゲート電圧は、(第6図A)によ
つてV−VTレベルに充電されている。次に、φ
(第6図B)が低レベルから高レベルに変化する
と昇圧容量11によつてトランジスタ8のゲート
電圧がV+VT以上になり、ノードBの電圧がV
になる。次にφAが低レベルから高レベルに変化
して負荷容量2を充電するとき、トランジスタ6
のソースすなわちノードBの電圧はVになつてい
るので、トランジスタ6のゲート電圧はノードA
及びノードBに対してそれらよりしきい電圧VT
分以上高い電圧になり得ず、トランジスタ6は非
導通状態が維持されたままである。従つてノード
Aは被昇圧信号φAによつてVまで充電され、被
昇圧信号φAの負荷は第3図の実施例と同様にほ
とんど負荷容量2だけになるものである。一方こ
のとき、φAによつてトランジスタ10を通して
トランジスタ8のゲート電圧は大地へ放電される
ので、トランジスタ8は非導通状態になつてい
る。次に、φB(第6図D)が低レベルから高レ
ベルに立ち上ると、V−VTになつているノード
Cのレベルが、昇圧容量5によつて昇圧されてV
+VT以上の充分高い電圧値に上がり、トランジ
スタ6が導通状態になり、φAと昇圧容量4が電
気的に接続される。このとき、同時にφBによつ
て昇圧容量4を通してφAが昇圧される。
第7図はこの発明の更に他の実施例を示す回路
図である。
第7図において、14はトランジスタ6のゲー
ト電圧を非昇圧時には大地にしておくための
MOSトランジスタである。
第7図の回路は、次のように動作する。
φA(第8図B)が低レベルのときは、MOSト
ランジスタ6のゲート電圧は高レベルの(第8
図A)によつてトランジスタ14を通して大地へ
放電されているので、トランジスタ6は非導通状
態である。次にが低レベルになつたあと、φA
が低レベルから高レベルに変化すると、トランジ
スタ6のゲートは、トランジスタ7を通してφA
によつてV−VTまで充電される。一方、トラン
ジスタ6のソースは、トランジスタ8によつてV
−VTまで充電されているので、トランジスタ6
は非導通状態のままである。従つて、φAの負荷
はほぼ負荷容量2のみとなる。φAが完全に立ち
上つて、そのレベルがVになつたあとφB(第8
図C)が立ち上ると、V−VTになつているノー
ドCのレベルが昇圧容量5によつて昇圧されてV
+VT以上の充分高い電圧値に上がり、トランジ
スタ6が導通状態になり、φAと昇圧容量4が電
気的に接続される。このとき、同時にφBによつ
て昇圧容量4を通してφAが昇圧される。
第9図はこの発明の更に他の実施例を示す回路
図である。
第9図において15はφBよりも早い昇圧信号
φABの入力端子である。
第9図の回路は次のように動作する。
φA(第10図A)が低レベルのときは、トラ
ンジスタ6のゲート電圧は低レベルである。従つ
て、トランジスタ6は非導通状態であり、トラン
ジスタ6のソースはトランジスタ8によつてV−
Tに充電されている。
いま、φAが負荷容量2を充電するときは、ト
ランジスタ6のソース電圧はV−VTになつてい
るので、トランジスタ6は非導通状態のままであ
る。従つて、φAの負荷はほとんど負荷容量2だ
けとなる。φAが完全に立ち上つて、そのレベル
がVになつた後、φAB(第10図B)が立ち上る
と、V−VTになつていたノードCのレベルが、
昇圧容量5によつて昇圧されてV+VT以上の充
分高い電圧値に上がり、トランジスタ6が導通状
態になり、φAと昇圧容量4が接続される。次
に、φB(第10図C)が立ち上ると、φBによつ
て昇圧容量4を通してφAが昇圧される。
上記各実施例においては、被昇圧信号φAが負
荷容量2を充電するとき、トランジスタ6が非導
通状態になつているので、被昇圧信号φAの負荷
はほとんど負荷容量2だけとなるため、被昇圧信
号φAの発生回路の小型化が図れ、かつ、ノード
Aにおける充電電位の立上りを急峻にできるもの
である。しかも、被昇圧信号φAは高レベルと低
レベルの信号であり、高レベルから低レベルにな
るとき、トランジスタ6が非導通状態になり、ノ
ードBにおける電位の低下、つまり電荷の流出を
防ぐため、消費電力の低減化も図れるものであ
る。
この発明は以上に述べたように、負荷容量が被
昇圧信号によつて充電される時は少なくとも非導
通状態となり、昇圧容量が昇圧時、つまり、昇圧
信号が少なくとも低レベルから高レベルになるま
での間導通状態となる第1のトランジスタを被昇
圧信号入力端子と昇圧容量との間に設け、少なく
とも被昇圧信号が昇圧される前に昇圧容量を充電
する第2のトランジスタを設けたので、被昇圧信
号の負荷が軽減され、従つて被昇圧信号の発生回
路の小形化、駆動電力の低減ができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の昇圧回路を示す回路図、第2図
はその動作を説明するための信号波形図、第3図
はこの発明の一実施例を示す回路図、第4図はそ
の動作を説明するための信号波形図、第5図はこ
の発明の他の実施例を示す回路図、第6図はその
動作を説明するための信号波形図、第7図はこの
発明の更に他の実施例を示す回路図、第8図はそ
の動作を説明するための信号波形図、第9図はこ
の発明の更に他の実施例を示す回路図、第10図
はその動作を説明するための信号破形図である。 図において、1は被昇圧信号φAの入力端子、
2は負荷容量、3は昇圧信号φBの入力端子、4
は昇圧容量、5および11は容量、6,7,8,
9,10および14はMOSトランジスタ、12
は信号の入力端子、13は信号φの入力端子、
15は信号φABの入力端子である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被昇圧信号が印加されるとともに、この被昇
    圧信号によつて駆動される負荷容量が接続される
    被昇圧信号入力端子、この被昇圧信号入力端子と
    接続点との間に接続される第1のトランジスタ、
    一方の電極に昇圧信号が印加されるとともに他方
    の電極が上記接続点に接続される昇圧容量、上記
    接続点と電源電位点との間に接続され、少なくと
    も上記被昇圧信号が昇圧される前に上記昇圧容量
    を充電するために第2のトランジスタ、上記負荷
    容量が上記被昇圧信号によつて充電される時は少
    なくとも上記第1のトランジスタを非導通状態と
    なし、上記被昇圧信号が昇圧される時に上記第1
    のトランジスタを導通状態となすように上記第1
    のトランジスタを制御する手段を備えた昇圧回
    路。
JP4459479A 1979-04-11 1979-04-11 Booster circuit Granted JPS55136723A (en)

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JP61112551A Division JPS625726A (ja) 1986-05-19 1986-05-19 昇圧回路
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JPS55136723A JPS55136723A (en) 1980-10-24
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Families Citing this family (11)

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JPS55136723A (en) 1980-10-24

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