JPS62132A - 昇圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＭＯａ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図に示すものがあった。

図において、（１）け被昇圧信号−人の入力端子、（２
）け被昇圧信号−人の負荷容量、（３）け昇圧信号ｆｙ
ｓ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−Ｂ（第２図Ｂ）によって
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０１、昇圧容量（４）の大きさを０２と
すると−ｃｒ’１’４−可ｖで表わされる。■が外的条
件で決ったとき、昇圧できる電圧は、昇圧容量（４）の
大きさによって決まる。すなわち、上式から、ｏｌが大
きいときには自動的に０２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−Ａによって
高速で駆動しようとするとき、昇圧容量（４）の駆動分
を見込んで一ム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
力の増加をもならす。

この発明は上記のような従来のもの＼欠点を除失するた
めになされたもので、被昇圧信号の駆動時にけ被昇圧信
号と昇圧容量を電気的に分離して、昇圧時、つまり昇圧
付番が少なくとも低レベルから高レベルになるまでの間
に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δて、（１）け被昇圧信号−人の入力端子、（
３）け昇圧信号−Ｂの入力端子、（２）け被昇圧信号−
Ａの負荷容量、（４）は昇圧容量、（５）はノード０の
昇圧容量、（６）および（７）は−Ａの駆動時に−Ａと
昇圧容量（４）とを分離するためのＭＯ８’　）ランジ
スタ、（８）は昇圧容量（４）を充電しておくためのＭ
Ｏ８）ランジスタである。

この回路は、次のように動作する。各ＭＯｆ９　）ラン
ジスタ（ａ）　、　（７）　、　（ｓ）は、Ｈチャンネ
ＡＩＭＯ８）ランジスタで構成されているとする。Ｎチ
ャンネルＭ０８）ランジスタは、ゲートにソースの電位
に対してしきい電′圧（ＶＴ）以上の正の電圧が印加さ
れたときに導通し、ゲート電圧がソースの電位にしきい
電圧（ＶＴ）の和以下のとき非導通である。第４図を参
照して、被昇圧信号−人（第４図Ａ）が低レベルのとき
け、トランジスタ（６）のゲート［圧は低レベルである
。従って、トランジスタ（６）は非導通状態である。ま
た、ノードＢけトランジスタ（８）によってＶ−ＶＴに
充電されている。いま、ｄｈが低レベルから高レベルに
なって負荷容量（２）を充電するときけ、トランジスタ
（６）のゲート電圧はトランジスタ（７）を介して被昇
圧信号−人により上昇されるが、トランジスタ（６）の
ソース、すなわちノードＢの電圧けＶ−ＶＴになってい
るので、トランジスタ（６）のゲート電圧はソース電圧
以上にならずトランジスタ（６）は非導通状態のままで
ある。従って、−ムの負荷ＳムＱε′ し）−一ノ は負荷容量（２）のみとなる。従って、ノードＡにおけ
る充電電位の立上りも急峻になる。φ人が完全に立ち上
りて、そのレベルがＶになったあと昇圧信号φＢ（第４
図ａ）が立ち上ると、Ｖ　　ＶＴになってンジスタ（６
）のゲート電圧がソース電圧としきい値電圧との和以上
になるため、トランジスタ（６）が導通状態になり一ム
と昇圧容量（４）が接続される。このとき、同時に−Ｂ
によつそ昇圧容量（４）を通して一ムが昇圧される。

なお、上記実施例では、ノードＢの電圧がＶ−ＶＴに充
電されている例を示したが、第５図に示す回路によって
■まで充電してもよい。

第５図において、（９）けＭＯｉ９　）ランジスタ（８
）のゲートをある期間充電しておくためのＭＯ８）ラン
ジスタ、（１０け昇圧容量（４）による昇圧が始まる直
前に、ＭＯ＋３　）ランジスタ（８）のゲート電圧を大
地に放電するためのＭＱＩ９　）ランジスタ、■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、■は
信号７０入力端子、ａ３は信号−の入力端子である。

第５図の回路は次のように動作する。

−ム（第６図０）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。従っテ、ト
ランジスタ（６）は非導通状態である。トランジスタ（
８）のゲート電圧は、？（第６図Ａ）によってＶ　　Ｖ
Ｔレベルに充電されている。次に、−（第６図Ｅ）が低
レベルから高レベルに変化すると昇圧容量０によってト
ランジスタ（８）のゲート電圧カＶ＋Ｖｒ以上になり、
ノードＢの電圧がＶになる。

次に一ムが低レベルから高レベルに変化して負荷容量（
２）を充電するときけ、トランジスタ（６）のゲート電
圧はトランジスタ（７）を介して被昇圧信号−人により
上昇されるが、トランジスタ（６）のソースすなわちノ
ード１の電圧けＶになっているので、トランジスタ（６
）のゲート電圧はソース電圧以上にならず、トランジス
タ（６）は非導通状態のままである。従つ司処 て、１’Ａの負荷は負荷容ｆｔ　（２）のみとなる＠一
方このとき、−ＡによってトランジスタαＧ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）は非導通状態になっている。次に
、−Ｂ（第６図Ｄ）が低レベルから高レベルに立ち上り
、トランジスタ（６）が導通状態になり、−Ａと昇圧容
量（４）が電気的に接続される。このとき１、同時に１
１Ｂによって昇圧容量（４）を通して一人が昇圧される
。

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、ａ４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）ランジ
スタである。なお、ＭＯ８’）ランジスタ（７）はその
ゲートが被昇圧信号入力端子（１）に接続されており、
上記実施例が被昇圧信号を充電源としているのに対し、
充電源を電源Ｖとしているものである０ 第７図の回路は、次のように動作する。

−ム（第８図Ｂ）が低レベルのときけ、ＭＯＳトランジ
スタ（６）のゲート電さけ高レベルの７（第８図Ａ）に
よってトランジスタα４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−
が低レベルになったあと、−人が低レベルから高しヘ、
ｎｔ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−Ａによって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）によってＶ−ＶＴまで充電されている
ので、トランジスタ（６）は非導通状態亭 のままである。従って１．−Ａの負荷は負荷容量（２）
のみとなる。−人が完全に立ち上って、そのレベルがＶ
になったあと−Ｂ（第８図Ｏ）が立ち上ると、Ｖジスタ
（６）がＯＮシて、−Ａと昇圧容量（４）が！気前に接
続される。このとき、同時に−Ｂによって昇圧容量（４
）を通して−Ａ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（至）は−Ｂよりも、早い昇圧信号φＡ
Ｂの入力端子である。

第９図の回路は次のように動作する。

−Ａ（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。従って、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）によってＶ　−Ｖｒに充
電されている。

Ｉ／２ｔ　％　１’Ａが負荷容量（２）を充電するとき
け、トランジスタ（６）のソース電圧けＶ−ＶＴになっ
ているので、トランジスタ（６）は非導通状態のままで
ある。

祷地 従って、−人の負荷は負荷容量（２）のみとなる。−人
が完全に立ち上って、そのレベルがＶになった後、φＡ
Ｅ　（第１Ｏ図Ｂ）が立ち上ると、Ｖ　　ＶＴになって
導通状態となり、−人と昇圧容量（４）が電気的に接読
される。次に、−Ｂ（第１０図０）が立ち上ると、φＢ
によって昇圧容量（４）を通して−Ａが昇圧される。

上記各実施例においては、被昇圧信号−人か負荷容量（
２）を充電するとき、トランジスタ（６）が非導通Ｊ芦 状態になっているので、被昇圧信号１人の負荷は負荷容
量（２）のみとなるため、被昇圧信号φＡの発圧回路の
小型化が図れ、かつ、ノードＡにおける充電電位の立ち
上りを急峻にできるものである。しかも、被昇圧信号−
人は高レベルと低レベルの信号であシ、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
によって充電される時は少なくとも非導通状態となり、
第１の昇圧容量が昇圧時、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第
１の昇圧容量を充電する第２のトランジスタと第２の昇
圧容量を充電する第３のトランジスタとを設けたので、
被昇圧信号の負荷が軽減され、従っ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波形図である。 図において、（１）け被昇圧信号−人の入力端子、（２
）は負荷容量、（３）は昇圧信号−Ｂの入力端子、（４
）は昇圧容量、（５）およびαＢは容量、（６）　、　
（７）　、　（ｓ）　、　（９）　、αＯおよびα４Ｈ
ＭＯ８）ランジスタ、（２）は信号７０入力端子、（至
）は信号−の入力端子、（至）は信号φＡＥ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Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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第１
   の昇圧容量、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第１
   の昇圧容量を充電するための第２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
   記第１のトランジスタの制御電極に接続される第２の昇
   圧容量、充電源と上記第１のトランジスタの制御電極と
   の間に接続され、上記第２の昇圧容量を上記被昇圧信号
   に応じて充電するための第３のトランジスタを備えた昇
   圧回路。