JPS63242020A - ブ−トストラツプ回路 - Google Patents

ブ−トストラツプ回路

Info

Publication number
JPS63242020A
JPS63242020A JP62076648A JP7664887A JPS63242020A JP S63242020 A JPS63242020 A JP S63242020A JP 62076648 A JP62076648 A JP 62076648A JP 7664887 A JP7664887 A JP 7664887A JP S63242020 A JPS63242020 A JP S63242020A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
level
bootstrap
transistor
node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62076648A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Segawa
瀬川 真
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62076648A priority Critical patent/JPS63242020A/ja
Publication of JPS63242020A publication Critical patent/JPS63242020A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/06Modifications for ensuring a fully conducting state

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、特にNチャネルMoSトランジスタのみで
構成された回路に使用され、出力信号の振幅を電源電位
まで上昇させることができるブートストラップ回路に関
する。
(従来の技術) NチャネルMoSトランジスタのみで構成されたMOS
スタティックRAMにおけるアドレスバッファなどでは
、出力信号の振幅がNチャネルMOSトランジスタの閾
11電圧だけ低下することが知られている。そこで、こ
のような回路では出力信号の振幅を電源電位まで上昇さ
せるためにブートストラップ回路が使用される。
第3図はこのような用途に使用される従来のブートスト
ラップ回路の回路図である。図中のトランジスタ31.
33〜37はそれぞれエンハンスメント型(以下、E型
と称する)のものであり、トランジスタ32はデプレッ
ション型(以下、D型と称する)のものである。ここで
、3個のトランジスタ31、32及び33は電源電位V
ooと接地電位Vesとの間に直列接続されている。そ
して、トランジスタ31のゲートはVOOに接続され、
トランジスタ32のゲートはトランジスタ33との直列
接続ノード38に接続され、トランジスタ33のゲート
には入力信号Vinが供給される。
2個のトランジスタ34及び35は電源電位V。0と接
地電位Vssとの間に直列接続され、トランジスタ34
のゲートは上記ノード38に接続され、トランジスタ3
5のゲートには入力信号Vinが供給される。
残り2個のトランジスタ36及び37も電源電位VDD
と接地電位Vssとの間に直列接続され、トランジスタ
36のゲートは上記ノード38に接続され、トランジス
タ37のゲー1−には入力信号inが供給される。
さらに上記トランジスタ31と32の直列接続ノード3
9には容量40の一端が接続され、この容量40の他端
は上記トランジスタ34と35の直列接続ノード41に
接続されている。そして、出力信号V outは上記ト
ランジスタ36と37の直列接続ノードから出力される
ようになっている。
第4図はこの従来回路の各部分の信号波形図であり、以
下、この波形図を用いて動作を説明する。
入力信号vinがI Hnレベル(Voo−5V)のと
きにはトランジスタ33.35及び37が導通状態にな
り、/ −ト38.41f7)電位V38.V4H;t
そh−Fれ“L ”レベル(はぼVss−○V)となり
、かつ出力信号voutも゛L′ルベルとなる。このと
き、ノード38の電位V3gが供給されているトランジ
スタ34.36は非導通となるため、この両トランジス
タには電流は流れない。従って、このとき、VooとV
813との間に流れる電流は、トランジスタ31.32
.33を介して流れるもののみである。
一方、ノード39の電位V39は、トランジスタ31と
32のコンダクタンスgmの比に依存したVo。
とVssとの間のある電位に設定されており、ノード4
1の電位V41は接地電位に設定されている。
このため、容量40にはノード39の電位V39に応じ
た電荷が蓄積される。
次に入力信号Vinが゛′Lパレベルになると、トラン
ジスタ33.35及び37が非導通状態になり、トラン
ジスタ31.32を介してノード38の電位V38が″
H″レベルとなる。これにより、この電位V38が供給
されているトランジスタ34.36が導通状態となり、
ノード41の電位V41及び出力信号youtは゛H″
レベルとなる。ノード41の電位V41が“H”レベル
になると、容量40を介してノード39の電位V39が
ブートストラップされてVDD以上に上昇する。この結
果、ノード38の電位V38がVDDよりもE型MoS
トランジスタの閾値電圧分以上高くなり、トランジスタ
36を介して出力電圧youtは電源電位VDDと同一
電位まで急激に上昇する。なお、電位V39は電源電位
V00よりも高くなるが、トランジスタ31がE型のも
のであるため電源VDD側に電流は流れることがない。
このように、入力信号Vinが“HIIレベルの場合、
D型M OS トランジスタ32を介してのみVDDと
Vssとの間に定常的な電流が流れるのみであるために
消費電力は少ない。さらに、“H”レベル出力用のトラ
ンジスタ36は負荷容量に応じた大きさに選択すること
ができるので、出力信号voutの高速な立ち上がりが
実現できる。
ところで、この第3図に示す従来回路では、入力信号V
inが゛H″レベルからii L nレベルに変化し、
出力信号youtがL”レベルから“H”レベルに変化
する場合にはブートストラップ用の容[40に電荷が蓄
積され、この容量40を充電するための特別な時間は不
要である。このために確実なブートストラップ動作によ
る高速な立ち上がりの出力信号■outを得ることがで
きる。
しかしながら、入力信号Vinが“L IIレベルから
“H”レベルに変化する場合には、トランジスタ33.
35.37が同時に導通状態となるため、ノード38.
41及びトランジスタ32を介在したノード39が同時
にVssに向かって下がり始める。そしてこの際に、容
量40に蓄積されている電荷の一部がトランジスタ32
.33を介して放電されてしまう。
従って、次にブートストラップ動作が開始される前に、
いったん放電された電荷に相当する分だけを再充電する
時間が必要になる。そして、この再充電の間に再びブー
トストラップ動作が開始されると、容量40には十分な
電荷が蓄積されていないためにブートストラップが不十
分となる。このため、出力信号y outの高速な立ち
上がりが期待できず、最悪の場合には信号VoutのI
I H”レベル電位がN源電位VDDに達しない場合が
生じてしまう。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来のブートストラップ回路では、入力信号
が低電位から高電位に変化し、出力信号が高電位から低
電位に変化した直後に入力信号が高電位から低電位に変
化すると、ブートストラップ容量に対する充電が十分に
行われず、出力信号の高電位を確実に電源電位まで上昇
させることができないという欠点がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、どのような入力信号に対しても確実
なブートストラップ動作が行われ、出力信号の立ち上が
りが高速でかつ電源電位と同一電位にできるブートスト
ラップ回路を提供することにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明のブートストラップ回路は、ブートストラップ
容量の低電位側端子の電位を電位検出手段で検出し、こ
の検出出力により、ブートストラップ容量の高電位側端
子と接地電位との間に挿入された駆動用MOSトランジ
スタを導通制御するように構成されている。
(作用) この発明のブートストラップ回路では、ブートストラッ
プ容量の低電位側端子の電位が低電位となっている期間
に、ブートストラップ容量の高電位側端子と接地電位と
の間に挿入された駆動用MOSトランジスタを非導通に
制御することにより、ブートストラップ容量からの放電
が行われないようにしている。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明の一実施例によるブートストラップ回
路の構成を示す回路図である。図中のトランジスタ11
.13〜19.21はそれぞれE型(エンハンスメント
型)のものであり、トランジスタ12゜20はD型(デ
プレッション型〉のものである。
ここで、4個のトランジスタ11.12.13及び14
は電源電位VDDと接地電位Vssとの間に直列接続さ
れている。そして、トランジスタ11のゲートはVOD
に接続され、トランジスタ12のゲートはトランジスタ
13との直列接続ノード22に接続され、トランジスタ
13のゲートには入力信号Vinが供給される。
2個のトランジスタ16及び17はN源電位VODと接
地電位Vssとの間に直列接続され、トランジスタ16
のゲートは上記ノード22に接続され、トランジスタ1
7のゲートには入力信号Vinが供給される。
また2個のトランジスタ18及び19も電源電位VDD
と接地電位Vssとの間に直列接続され、トランジスタ
18のゲートは上記ノード22に接続され、トランジス
タ19のゲートには入力信号Vinが供給され、このト
ランジスタ18と19の直列接続ノードから出力信号V
Outが出力されるようになっている。
ざらに2個のトランジスタ20及び21も電源電位Vo
oと接地電位Vssとの間に直列接続され、トランジス
タ20のゲートは両トランジスタ20.21の直列接続
ノード23に接続され、トランジスタ21のゲートは上
記トランジスタ16.17の直列接続ノード24に接続
される。すなわち、この両トランジスタ20.21はノ
ード24の信号電位を検出するE/D型インバータ25
を構成しており、その出力すなわちノード23の信号は
上記トランジスタ14のゲートに供給される。
さらに、上記トランジスタ13と14の直列接続ノード
26と電源電位VDDとの間にはトランジスタ15が接
続されており、このトランジスタ15のゲートには出力
信号voutが供給される。
そして上記トランジスタ11と12の直列接続ノード2
1にはブートストラップ用の容量28の一端が接続され
、この容量28の他端は上記ノード24に接続されてい
る。
次に上記のような構成の回路の動作を第2図の信号波形
図を用いて説明する。
まず、入力信号VinがH”レベル(Vo o −5V
)の場合、トランジスタ13.17及び19が導通状態
になり、ノード22.24f7)llV22. V24
ハソれぞれ“L″レベルはぼVss−OV)となり、か
つ出力信号Voutも“L 11レベルとなる。なお、
予めノード24の電位V24はL Itレベル、インバ
ータ25の出力ノード23の電位V23はH”レベルに
なっており、トランジスタ14は導通状態になっている
とする。このとき、ノード22の電位V22が供給され
ているトランジスタ16.18が非導通となるため、こ
の両トランジスタには電流は流れない。
また、出力信号VOutがゲートに供給されるトランジ
スタ15は非導通状態になる。従って、このとき、Vo
□とVssとの間に流れる電流は、トランジスタ11〜
14を介して流れるもののみであり、ノード27の電位
V27は、VDDからE型MOSトランジスタ1個分の
rjA(ii雷電圧差し引いた電位を、トランジスタ1
1と12のコンダクタンスgmの比で分割した電位に設
定されている。また、容量28の他端の電位であるノー
ド24の電位V24は接地電位に設定されているので、
容量28にはノード27の電位V27に応じた電荷が蓄
積される。
ここで、上記トランジスタ11.12のチャネル幅とチ
ャネル長の比W/LをW11/L11.W12/L12
とし、さらにこれらの比(W11/L11) /(W 
12/ L 12)を9〜10程度に設定しておけば、
ノード27の電位V27はVoo −Vth(ただし、
vthはE型MOSトランジスタ1個分のml値電圧)
よりも0.3V〜0.4V程度低い電位となり、容f1
28にはこの電位V27に応じた電荷が蓄積される。
次に入力信号Vinが“L Tルベルに変化し始めると
、トランジスタ13が導通状態から非導通状態に変化し
始め、トランジスタ11.12を介してノード22の電
位V22がH”レベルに立ち上がり始める。このとき、
ノード24の電位V24は、トランジスタ16と17の
チャネル幅の比W16/W17によりまだ“L”レベル
に押えられている。従って、インバータ25の出力ノー
ド23の電位V23もまだ′H”レベルであり、トラン
ジスタ14は導通している。
そして、信号Vinが十分に“L”レベルに下がり、ト
ランジスタ13.17.19が完全に非導通状態になる
と、ノード24の電位24が上昇を始める。電位24の
上昇に伴いインバータ25の出力電位V23が低下し、
トランジスタ14が非導通状態になる。また電位24の
上昇により、容量28を介してノード27がブートスト
ラップされ、さらにトランジスタ12を介してノード2
2もブートストラップされる。これにより、トランジス
タ18が十分に導通し、出力電圧Voutは電源電位V
DDと同一電位まで急激に上昇する。同時に、ノード2
4の電位V24が゛H″レベルとなり、続いてインバー
タ25の出力ノード23の電位V23が“L ”レベル
に下がり、トランジスタ15は非導通状態になる。ノー
ド26の電位V26は、Voutがゲートに入力されて
いるトランジスタ15が導通状態にされることによりH
”レベルになる。
なお、このときノード27の電位V27は電゛源電位■
口0よりも^くなるが、トランジスタ11がE型のもの
であるため電源VDD側に電流は流れることがない。
次に入力信号Vinが゛し”レベルから再びH″  。
レベルに変化すると、トランジスタ17.19が導通状
態となり、ノード24の電位V24及び出力信号you
tがそれぞれ“L ITレベルに変化し始める。
このときトランジスタ13は、ノード26の電位が゛H
″レベルであるために導通状態とはならない。
電位V24が“L Itレベルに変化し始めると、イン
バータ25の出力ノード23の電位V23が“H″レベ
ル変化し始め、これによりトランジスタ14が導通状態
を開始し、ノード26の電位V2Bが“L”レベルに変
化し始め゛る。この後、トランジスタ13が導通状態に
なり、ノード22の電位V22が“L″レベル変化する
このような動作が行われることにより、ブートス1〜ラ
ツプ用の容量28の蓄積電荷は入力信号Vinが゛H″
レベルのときの状態のまま放電されず、そのまま保持さ
れ続ける。従って、次にブートストラップ動作が開始さ
れる前に、容[128に電荷を充電する時間は全く必要
としない。
この結果、入力信号Vinが“L″レベルら“HITレ
ベルに変化し、続いて“HIIレベルから11 L I
Tレベルに変化するような場合でも、ブートストラップ
容量28に充電を行なう期間を全く必要としないので、
どのような信号が入力されても確実なブートストラップ
動作が行われ、出力信号Voltの立ち上がりが常に急
峻にでき、しかも11 HIIレベルとしてVooまで
確実に達することができる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、どのような入力
信号に対しても確実なブートストラップ動作が行われ、
出力信号の立ち上がりが高速でかつ電源電位と同一電位
にできるブートストラップ回路を提供することができる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実1M例の構成を示す回路図、第
2図は上記実施例回路の波形図、第3図は従来回路の回
路図、第4図は上記従来回路の波形図である。 11、13〜19.21・・・エンハンスメント型のM
OSトランジスタ、12.20・・・デプレッション型
MOSトランジスタ、22〜24.26.27・・・ノ
ード、25・・・インバータ、28・・・ブートストラ
ップ用の容量。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 1 図 第2図 Vss      Vss      Vss第 3 

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電源電位と接地電位との間に直列に接続されたMOSト
    ランジスタそれぞれのコンダクタンス比に基づいてブー
    トストラップ容量に電荷を蓄積するようにしたブートス
    トラップ回路おいて、上記ブートストラップ容量の低電
    位側端子の電位を検出する電位検出手段と、上記ブート
    ストラップ容量の高電位側端子と接地電位との間に挿入
    され、上記電位検出手段の検出出力により導通制御され
    る駆動用MOSトランジスタとを具備したことを特徴と
    するブートストラップ回路。
JP62076648A 1987-03-30 1987-03-30 ブ−トストラツプ回路 Pending JPS63242020A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62076648A JPS63242020A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 ブ−トストラツプ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62076648A JPS63242020A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 ブ−トストラツプ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63242020A true JPS63242020A (ja) 1988-10-07

Family

ID=13611217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62076648A Pending JPS63242020A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 ブ−トストラツプ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63242020A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011108678A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
CN102751977A (zh) * 2012-06-27 2012-10-24 惠州三华工业有限公司 一种自举驱动电路
US8923471B2 (en) 2010-03-02 2014-12-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011108678A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
JP2012253789A (ja) * 2010-03-02 2012-12-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US8693617B2 (en) 2010-03-02 2014-04-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
US8923471B2 (en) 2010-03-02 2014-12-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
US9396812B2 (en) 2010-03-02 2016-07-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
US10340021B2 (en) 2010-03-02 2019-07-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
US11348653B2 (en) 2010-03-02 2022-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
US11942170B2 (en) 2010-03-02 2024-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pulse signal output circuit and shift register
CN102751977A (zh) * 2012-06-27 2012-10-24 惠州三华工业有限公司 一种自举驱动电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5973512A (en) CMOS output buffer having load independent slewing
US5339236A (en) Charge pump circuit for intermediate voltage between power supply voltage and its double voltage
US4300065A (en) Power on reset circuit
KR930003926B1 (ko) 반도체집적회로
US4628218A (en) Driving circuit suppressing peak value of charging current from power supply to capacitive load
US20100007420A1 (en) Operational amplifier
US4045686A (en) Voltage comparator circuit
DE102004027183B4 (de) Pegelumwandlungsschaltung, die effizient eine Amplitude eines Signals kleiner Amplitude erhöht
US4952863A (en) Voltage regulator with power boost system
EP0259861A1 (en) Buffer circuit operable with reduced power consumption
JPH01149448A (ja) 集積ディジタル回路
EP2479633A2 (en) Voltage regulator with pre-charge circuit
DE10023524C2 (de) Zweistufiger Verstärker
JPS63242020A (ja) ブ−トストラツプ回路
US3736522A (en) High gain field effect transistor amplifier using field effect transistor circuit as current source load
JPS6144414B2 (ja)
JPH02119427A (ja) 出力バッファ回路
US4468576A (en) Inverter circuit having transistors operable in a shallow saturation region for avoiding fluctuation of electrical characteristics
JPS63211414A (ja) 基準電圧発生回路
JP3362890B2 (ja) バツフア回路
US4250408A (en) Clock pulse amplifier and clipper
EP0125257A1 (en) Schmitt trigger circuit
JPH0246588A (ja) 中間レベル発生回路
EP0483513A2 (en) Undershoot reduction circuit
JPS592438A (ja) ダイナミツク型論理回路