KR102646541B1 - Ldo 레귤레이터 없는 네가티브 전압 생성회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성회로는, 제1 클럭신호를 생성하는 클럭 생성회로; 전원전압의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제1 전압 제어 회로; 및 상기 제1 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 제1 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압으로서 출력하는 제1 차지 펌프 회로; 를 포함한다.

Description

LDO 레귤레이터 없는 네가티브 전압 생성회로{NEGATIVE VOLTAGE GENERATION CIRCUIT WITHOUT LDO REGULATOR}
본 발명은 LDO 레귤레이터 없는 네가티브 전압 생성회로에 관한 것이다.
일반적으로 파워 증폭기 모듈(PAM: Power Amplifier Module)은, 다양한 주파수 대역을 지원하기 위해 다수의 스위치(switch)와 필터(filter) 및 파워증폭기(PA: Power Amplifier)를 포함한다. 예를 들어, PA에서 증폭된 신호는, 밴드 선택 스위치(BSSW : Band Selection Switch), 필터, 안테나 스위치 모듈(ASM: Antenna switch module) 각각을 거처서 안테나에 전달될 수 있다.
상기 밴드 선택 스위치(BSSW) 및 안테나 스위치 모듈(ASM)은 희망 밴드를 선택할 수 있도록 고주파 스위치(RF Switch)를 포함할 수 있다.
통상, 고주파 스위치는 복수의 패스path)중 온상태의 패스 이외에 오프상태의 패스에 의한 영향을 최소화 하기 위해 네가티브 전압(VNEG)(예, -VDD)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 네가티브 전압(VNEG)은, 고주파 스위치(RF Switch)에서, VNEG는 오프상태의 패스에 위치하는 스위치 트랜지스터의 게이트(gate)와 바디(body)에 인가되어, 스위치(switch)의 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있기 때문에, 네가티브 전압(VNEG)을 이용하기 위해, 네가티브 전압(VNEG)을 생성하는 네가티브 생성기가 필요하다.
일 예로, 기존의 네가티브 전압 생성기(Negative voltage generator)는, 네가티브 전압을 생성하기 위해, 기준전압을 생성하는 BGR 회로(Band Gap Reference circuit), VBAT(3V ~ 5V) 전압 및 기준전압을 받아서 안정된 전압(VLDO)(예, 2.5)을 생성하는 LDO 레귤레이터(Low drop out regulator), 클럭을 생성하는 발진기(OSC: Oscillator), 클럭을 이용하여 커패시터에 대해 충전과 방전을 수행하여 네가티브 전압(-VLDO)(예, -2.5V)을 생성하는 차지펌프(CP: Charge pump)를 포함할 수 있다.
상기 네가티브 전압(VNEG)은 스위치의 고조파 성능 및 브레이크다운(breakdown)에 영향을 주며, 예를 들어, 네가티브 전압(VNEG)이 너무 낮으면 스위치에 사용된 FET가 브레이크다운(breakdown)될 수 있고, 네가티브 전압(VNEG)이 너무 높으면 FET가 오프상태가 되지 않을 수 있고, 이 경우에는 누설 전류(leakage current)가 발생하여 삽입손실(Insertion loss) 성능이 떨어질 수 있다.
따라서, 네가티브 전압(VNEG)은 VBAT(3V ~ 5V)의 변동과는 무관하게 설계자가 원하는 범위 내에 있어야 한다. 그런데 일 예로, VBAT(3V ~ 5V)을 바로 차지 펌프(charge pump)의 입력전압으로 사용하게 되면, -5V ~ -3V의 네가티브 전압(VNEG)이 생성될 수 있고, 이는 원하는 범위를 벗어나기 때문에, BGR 및 LDO를 사용하여 입력 전압을 일정하게 유지한다.
그런데, 이러한 기존의 네가티브 전압 생성기(Negative voltage generator)에서, 발진기(OSC)와 차지펌프(CP)의 물리적 사이즈는 소형으로 설계 할 수 있으나, BGR 회로 및 LDO 레귤레이터는 상대적으로 넓은 면적을 차지하므로, 이들은 네가티브 전압 생성기를 소형으로 제작하는데 장애가 될 수 있는 문제점이 있다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) JP 1999-150230 (1999.06.02)
본 발명의 일 실시 예는, BGR 회로 및 LDO 레귤레이터를 사용하지 않고, 전원전압인 배터리 전압의 변동과는 관계없이, 차지펌프의 충전노드의 전압을 안정적으로 유지할 수 있고, 이에 따라 일정한 네가티브 전압(constant negative voltage)을 생성하는 네가티브 전압 생성회로를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 제1 클럭신호를 생성하는 클럭 생성회로; 전원전압의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제1 전압 제어 회로; 및 상기 제1 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 제1 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압으로서 출력하는 제1 차지 펌프 회로; 를 포함하는 네가티브 전압 생성회로가 제안된다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 서로 다른 위상을 갖는 제1 및 제2 클럭신호를 생성하는 클럭 생성회로; 전원전압의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제1 전압 제어 회로; 전원전압의 크기에 기초해 제2 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제2 저항값에 기초해 제2 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제2 전압 제어 회로; 상기 제1 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압으로서 출력하는 제1 차지 펌프 회로; 및 상기 제2 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제2 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제2 전압을 제2 네가티브 전압으로서 출력하는 제2 차지 펌프 회로; 를 포함하는 네가티브 전압 생성회로가 제안된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, BGR 회로 및 LDO 레귤레이터를 사용하지 않고, 전원전압으로 사용되는 배터리 전압의 변동과는 관계없이, 차지펌프의 충전 노드의 전압(충전전압)을 일정(contant)하도록 유지할 수 있고, 상기 충전노드의 전압이 일정하게 됨에 다라 출력노드의 전압(방전전압)도 일정하게 유지할 수 있게 되며, 이에 따라 일정한 네가티브 전압(constant negative voltage)을 생성할 수 있다.
또한, BGR 회로 및 LDO 레귤레이터를 사용하지 않지 않으므로 칩 사이즈(chip size)를 현저히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성회로의 일 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성회로의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼구조의 네가티브 전압 생성회로의 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼구조의 네가티브 전압 생성회로의 일 예시도이다.
도 5는 네가티브 전압 생성회로의 일 구현 예시도이다.
도 6은 네가티브 전압 생성회로의 일 구현 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성 회로의 일 적용 예시도이다.
도 8은 제1 클럭신호, 제2 클럭신호, 제1 네가티브 전압, 제2 네가티브 전압, 네가티브 전압 각각의 파형 예시도이다.
도 9는 배터리전압(VBAT), 충전노드 전압(Vnch1), 및 가변 저항값(Rvar)의 변화 그래프 예시도이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성회로의 일 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성회로의 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 클럭 생성회로(100), 제1 전압 제어 회로(200A), 제1 차지 펌프 회로(410), 및 출력 회로(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 클럭 생성회로(100)는, 하이레벨과 로우레벨이 일정한 주기로 반복되는 제1 클럭신호(CK)를 생성할 수 있다.
제1 전압 제어 회로(200A)는, 전원전압(VBAT)의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드(Nch1)의 전압 크기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원전압(VBAT)은 배터리 전압일 수 있고, 일반적으로 배터리 전압은 변동(예, 3V 내지 5V의 전압 범위에서 변동)될 수 있다.
상기 제1 차지 펌프 회로(410)는, 상기 제1 클럭신호(CK)에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로(200A)에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 제1 클럭신호(CK)에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압(VNEG1)으로서 출력할 수 있다.
그리고, 출력 회로(500)는, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)의 출력단(OUT)과 접지 사이에 접속되어, 상기 제1 네가티브 전압(VNEG1)을 안정화 시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전압 제어 회로(200A)는, 제1 검출 회로(210) 및 제1 전압 조절 회로(310)를 포함할 수 있다.
상기 제1 검출 회로(210)는, 전원전압(VBAT)의 크기를 검출하여 제1 검출전압(Vd1)을 출력할 수 있다.
상기 제1 전압 조절 회로(310)는, 상기 제1 검출전압(Vd1)에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 상기 제1 충전노드(Nch1)의 전압 크기를 조절할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 검출 회로(210)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제1 저항(R11) 및 제2 저항(R12)을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 저항(R11,R12) 사이의 제1 접속노드(N1)에서 제1 검출전압(Vd1)을 제공할 수 있다.
일 예로, 도 1을 참조하면, 상기 제1 전압 조절 회로(310)는, 제1 고정 저항 회로(FR10), 제1 스위치(S11), 및 제1 가변 저항 회로(VR10)를 포함할 수 있다. 상기 제1 고정 저항 회로(FR10) 및 제1 스위치(S11)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는, 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이에 접속되어, 상기 제1 검출전압(Vd1)의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 가질 수 있다.
일 예로, 제1 고정 저항 회로(FR10)는 적어도 하나의 제1 고정 저항(FR11)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는 적어도 하나의 제2 고정 저항(FR12)과 적어도 하나의 제1 가변 저항 소자(VR11)를 포함할 수 있다.
일 예로, 도 2를 참조하면, 상기 제1 전압 조절 회로(310)는, 제1 가변 저항 회로(VR10), 제1 스위치(S11), 및 제1 고정 저항 회로(FR10)를 포함할 수 있다. 상기 제1 가변 저항 회로(VR10) 및 제1 스위치(S11)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 상기 제1 고정 저항 회로(FR10)는, 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이에 접속될 수 있다. 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는 상기 제1 검출전압(Vd1)의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 가질 수 있다.
일 예로, 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는 적어도 하나의 제1 고정 저항(FR11)과 적어도 하나의 제1 가변 저항 소자(VR11)를 포함할 수 있다. 제1 고정 저항 회로(FR10)는 적어도 하나의 제2 고정 저항(FR12)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 예를 들어, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)는, 제1 커패시터(C11), 제1 스위치(S11), 제2 스위치(S12), 제3 스위치(S13), 제4 스위치(S14)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(S11)는, 도 1에 도시된 바와같이, 상기 제1 고정 저항 회로(FR10)와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 접속될 수 있다. 또는 상기 제1 스위치(S11)는, 도 2에 도시된 바와같이, 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 접속될 수 있다.
제1 커패시터(C11)는 상기 제1 충전노드(Nch1)와 제1 출력노드(No1) 사이에 접속될 수 있다. 제2 스위치(S12)는 상기 제1 출력노드(No1)와 접지 사이에 접속될 수 있다. 상기 제3 스위치(S13)는, 상기 제1 출력노드(No1)와 출력단자(OUT) 사이에 접속될 수 있다. 상기 제4 스위치(S14)는, 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이에 접속될 수 있다.
이러한 경우에 대한 동작 예는, 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 충전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 오프상태로될 수 있다. 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 방전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 온상태로 될 수 있다.
본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼구조의 네가티브 전압 생성회로의 일 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼구조의 네가티브 전압 생성회로의 일 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼구조의 네가티브 전압 생성회로는, 클럭 생성회로(100), 제1 전압 제어 회로(200A), 제2 전압 제어 회로(200B), 제1 차지 펌프 회로(410), 제2 차지 펌프 회로(420), 및 출력 회로(500)를 포함할 수 있다.
상기 클럭 생성회로(100)는, 제1 및 제2 클럭신호(CK,CKB)를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 클럭신호(CK)는 하이레벨과 로우레벨이 일정한 주기로 반복되는 신호이고, 제2 클럭신호(CKB)는 제1 클럭신호(CK)의 위상과 반대의 위상을 갖는 신호이다.
상기 제1 전압 제어 회로(200A)는, 전원전압(VBAT)의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드(Nch1)의 전압 크기를 제어할 수 있다.
상기 제2 전압 제어 회로(200B)는, 전원전압(VBAT)의 크기에 기초해 제2 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제2 저항값에 기초해 제2 충전노드(Nch2)의 전압 크기를 제어할 수 있다.
제1 차지 펌프 회로(410)는, 상기 제1 클럭신호(CK)에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로(200A)에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 클럭신호(CK,CKB)에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압(VNEG1)으로서 출력할 수 있다.
제2 차지 펌프 회로(420)는, 상기 제2 클럭신호(CKB)에 따른 충전 모드에서, 상기 제2 전압 제어 회로(200B)에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 클럭신호(CK,CKB)에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제2 전압을 제2 네가티브 전압(VNEG2)으로서 출력할 수 있다.
출력 회로(500)는, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)의 출력노드(Nout1)와 상기 제2 차지 펌프 회로(420)의 출력노드(Nout2)가 접속된 출력단자(OUT)와 접지 사이에 접속되어, 상기 제1 네가티브 전압(VNEG1) 및 상기 제2 네가티브 전압(VNEG2)을 안정화 시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)의 출력노드(Nout1), 상기 제2 차지 펌프 회로(420)의 출력노드(Nout2) 및 출력단자(OUT)는 설명의 편의상 구분하고 있으나, 사실상 회로에서는 동일한 노드가 될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전압 제어 회로(200A)는, 제1 검출 회로(210) 및 제1 전압 조절 회로(310)를 포함할 수 있다.
상기 제1 검출 회로(210)는, 전원전압(VBAT)의 크기를 검출하여 제1 검출전압(Vd1)을 출력할 수 있다. 상기 제1 전압 조절 회로(310)는, 상기 제1 검출전압(Vd1)에 기초해 제1 저항값을 가변하여, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드(Nch1)의 전압 크기를 안정적으로 조절할 수 있다.
또한, 상기 제2 전압 제어 회로(200B)는, 제2 검출 회로(220) 및 제2 전압 조절 회로(320)를 포함할 수 있다.
상기 제2 검출 회로(220)는, 전원전압(VBAT)의 크기를 검출하여 제2 검출전압(Vd2)을 출력할 수 있다. 상기 제2 전압 조절 회로(320)는, 상기 제2 검출전압(Vd2)에 기초해 제2 저항값을 가변하여, 가변되는 상기 제2 저항값에 기초해 제2 충전노드(Nch2)의 전압 크기를 안정적으로 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 검출 회로(210)는 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제1 저항(R11) 및 제2 저항(R12)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항(R11,R12) 사이의 제1 접속노드(N1)에서 상기 제1 검출전압(Vd2)을 제공할 수 있다. 제1 전압 조절 회로(310)는, 상기 검출된 전압 크기에 기초해 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이의 제1 저항값을 가변하여, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이의 전압 크기를 안정적으로 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 검출 회로(220)는 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제3 저항(R21) 및 제4 저항(R22)을 포함하고, 상기 제3 및 제4 저항(R21,R22) 사이의 제2 접속노드(N2)에서 상기 제2 검출전압(Vd)을 제공할 수 있다. 제2 전압 조절 회로(320)는, 상기 검출된 전압 크기에 기초해 제2 충전노드(Nch2)와 접지 사이의 제2 저항값을 가변하여, 가변되는 상기 제2 저항값에 기초해 상기 제2 충전노드(Nch2)와 접지 사이의 전압 크기를 안정적으로 조절할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 전압 조절 회로(310)는, 제1 고정 저항 회로(FR10), 제1 스위치(S11), 및 제1 가변 저항 회로(VR10)를 포함할 수 있다.
상기 제1 고정 저항 회로(FR10) 및 제1 스위치(S11)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는, 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이에 접속되어, 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는 상기 제1 검출전압(Vd1)의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 전원전압(VBAT)이 상승하는 경우, 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)의 제1 저항값이 감소되고, 이에 따라, 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이의 전압은 전원전압(VBAT)의 상승에도 불구하고 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 충전노드(Nch1)의 전압(충전전압)이 일정하게 됨에 따라 상기 제1 출력노드(No1)의 전압(방전전압)도 일정하게 유지할 수 있게 된다.
상기 제2 전압 조절 회로(320)는, 제2 고정 저항 회로(FR20), 제5 스위치(S21), 및 제2 가변 저항 회로(VR20)를 포함할 수 있다. 제2 고정 저항 회로(FR20) 및 제5 스위치(S21)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 상기 제2 충전노드(Nch2) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 상기 제2 가변 저항 회로(VR20)는 상기 제2 충전노드(Nch2)와 접지 사이에 접속되어, 상기 제2 검출전압(Vd2)의 크기에 따라 가변되는 제2 저항값을 가질 수 있다.
일 예로, 제2 고정 저항 회로(FR20)는 적어도 하나의 제3 고정 저항(FR21)을 포함할 수 있다. 상기 제2 가변 저항 회로(VR20)는 적어도 하나의 제4 고정 저항(FR22)과 적어도 하나의 제2 가변 저항 소자(VR21)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 전압 조절 회로(310)는, 제1 가변 저항 회로(VR10), 제1 스위치(S11), 및 제1 고정 저항 회로(FR10)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가변 저항 회로(VR10) 및 제1 스위치(S11)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 상기 제1 고정 저항 회로(FR10)는, 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이에 접속될 수 있다. 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)는 상기 제1 검출전압(Vd1)의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 전원전압(VBAT)이 상승하는 경우, 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)의 제1 저항값이 상승되고, 이에 따라, 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이의 전압은 전원전압(VBAT)의 상승에도 불구하고 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 충전노드(Nch1)의 전압(충전전압)이 일정하게 됨에 따라 상기 제1 출력노드(No1)의 전압(방전전압)도 일정하게 유지할 수 있게 된다.
상기 제2 전압 조절 회로(320)는, 제2 가변 저항 회로(VR20), 제5 스위치(S21) 및 제2 고정 저항 회로(FR20)를 포함할 수 있다. 상기 제2 가변 저항 회로(VR20) 및 제5 스위치(S21)는, 상기 전원전압(VBAT)의 단자와 상기 제2 충전노드(Nch2) 사이에 직렬로 접속될 수 있다. 상기 제2 고정 저항 회로(FR20)는, 상기 제2 충전노드(Nch2)와 접지 사이에 접속될 수 있다. 상기 제2 가변 저항 회로(VR20)는 상기 제2 검출전압(Vd2)의 크기에 따라 가변되는 제2 저항값을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 전원전압(VBAT)이 상승하는 경우, 상기 제2 가변 저항 회로(VR20)의 제2 저항값이 상승되고, 이에 따라, 제2 충전노드(Nch2)와 접지 사이의 전압은 전원전압(VBAT)의 상승에도 불구하고 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제2 충전노드(Nch2)의 전압(충전전압)이 일정하게 됨에 따라 상기 제2 출력노드(No2)의 전압(방전전압)도 일정하게 유지할 수 있게 된다.
일 예로, 상기 제2 가변 저항 회로(VR20)는 적어도 하나의 제3 고정 저항(FR21)과 적어도 하나의 제2 가변 저항 소자(VR21)를 포함할 수 있다. 제2 고정 저항 회로(FR20)는 적어도 하나의 제4 고정 저항(FR22)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 예를 들어, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)는, 제1 커패시터(C11), 제1 스위치(S11), 제2 스위치(S12), 제3 스위치(S13), 제4 스위치(S14)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(S11)는, 도 1에 도시된 바와같이, 상기 제1 고정 저항 회로(FR10)와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 접속될 수 있다. 또는 상기 제1 스위치(S11)는, 도 2에 도시된 바와같이, 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)와 상기 제1 충전노드(Nch1) 사이에 접속될 수 있다.
제1 커패시터(C11)는 상기 제1 충전노드(Nch1)와 제1 출력노드(No1) 사이에 접속될 수 있다. 제2 스위치(S12)는 상기 제1 출력노드(No1)와 접지 사이에 접속될 수 있다. 상기 제3 스위치(S13)는, 상기 제1 출력노드(No1)와 출력단자(OUT) 사이에 접속될 수 있다. 상기 제4 스위치(S14)는, 상기 제1 충전노드(Nch1)와 접지 사이에 접속될 수 있다.
이러한 경우에 대한 동작 예는, 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 충전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 오프상태로 될 수 있다. 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 방전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 온상태로 될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 예를 들어, 상기 제2 차지 펌프 회로(420)는 제2 커패시터(C21), 제5 스위치(S21), 제6 스위치(S22), 제7 스위치(S23), 제8 스위치(S24)를 포함할 수 있다.
제5 스위치(S21)는, 도 3에 도시된 바와같이, 상기 제2 고정 저항 회로(FR20)와 상기 제2 충전노드(Nch2) 사이에 접속될 수 있다. 또는 도 4에 도시된 바와같이, 제5 스위치(S21)는 상기 제2 가변 저항 회로(VR20)와 상기 제2 충전노드(Nch2) 사이에 접속될 수 있다.
제2 커패시터(C21)는 상기 제2 충전노드(Nch2)와 제2 출력노드(No2) 사이에 접속될 수 있고, 제6 스위치(S22)는 상기 제2 출력노드(No2)와 접지 사이에 접속될 수 있고, 제7 스위치(S23)는 상기 제2 출력노드(No2)와 출력단자(OUT) 사이에 접속될 수 있고, 제8 스위치(S24)는 상기 제2 충전노드(Nch2)와 접지 사이에 접속될 수 있다.
이러한 경우에 대한 동작 예는, 상기 클럭 생성회로(100)의 제2 클럭신호(CKB)에 응답하여, 상기 충전모드시 상기 제5 스위치(S21) 및 제6 스위치(S22)가 온상태로 되고, 상기 제7 스위치(S23) 및 제8 스위치(S24)가 오프상태로 될 수 있다. 상기 클럭 생성회로(100)의 제2 클럭신호(CKB)에 응답하여, 상기 방전모드시 상기 제5 스위치(S21) 및 제6 스위치(S22)가 오프상태로 되고, 상기 제7 스위치(S23) 및 제8 스위치(S24)가 온상태로 될 수 있다.
도 5는 네가티브 전압 생성회로의 일 구현 예시도이다.
도 5를 참조하면, 예를 들어, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)의 제1 스위치(S11), 제2 스위치(S12)는 P채널 FET가 될 수 있고, 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)는 N채널 FET가 될 수 있으며, 그 반대로 가능하다. 예를 들어, 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 충전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 오프상태로 될 수 있다. 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 방전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 온상태로 될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전압 조절 회로(310)의 제1 가변 저항 소자(VR11)는, FET가 될 수 있고, 상기 FET는, 상기 제1 검출 회로(210)의 상기 제1 및 제2 저항(R11,R12) 사이의 제1 접속노드(N1)에서 제1 검출전압(Vd1)의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 5에서, 제1 및 제 스위치(S11,S12)가 온상태이고, 스위치 소자의 전압 강하를 무시하면, 상기 제1 충전노드(Nch1)의 전압(Vnch1)은 하기 수학식 1과 같이 구해질 수 있다.
[수학식 1]
Vnch1 = [(Rfr12+Rvar)/(Rfr12+Rvar+Rfr11)]*VBAT
여기서, Rfr11은 제1 고정 저항 회로(FR10)의 저항값이고, Rfr12는 제2 고정 저항 회로(FR20)의 저항값이고, Rvar는 제1 가변 저항 회로(VR10)의 제1 저항값이다.
상기 수학식 1에서, 제1 가변 저항 회로(VR10)의 제1 저항값(Rvar)은 상기 제1 가변 저항 회로(VR10)가 트랜지스터로 이루어지는 경우, 트랜지스터의 온저항이 될 수 있고, 이는 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Rvar = 1/[k*(Vgs-Vth)]
여기서, Vgs는 트랜지스터의 게이트-소스 전압으로, 제1 검출전압에 해당되고, Vth는 트랜지스터의 임계전압이고, k는 트랜지스터의 폭(W)과 길이(L)에 의존되는 상수(W/L에 비례함)이다.
또한, 상기 제1 검출전압(Vd1)은 하기 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Vd1 = [(R12)/(R11+R12)]*VBAT
상기 수학식 1 내지 3을 참조하면, 전원전압(VBAT)이 증가하면, 수학식 3에서 제1 검출전압(Vd1)이 상승하고, 수학식 2에 의해 제1 검출전압(Vd1)(=Vgs)이 증가하면 제1 가변 저항 회로(VR10)의 제1 저항값(Rvar)은 감소한다. 상기 수학식1에서 나머지 저항은 고정되어 있고 제1 저항값(Rvar)은 감소되므로, [(Rfr12+Rvar)/(Rfr12+Rvar+Rfr11)]이 감소되어, 상기 제1 충전노드(Nch1)의 전압(Vnch1)은 전원전압(VBAT)이 상승시에도 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 충전노드(Nch1)의 전압(충전전압)이 일정하게 됨에 따라 상기 제1 출력노드(No1)의 전압(방전전압)도 일정하게 유지할 수 있게 된다.
도 6은 네가티브 전압 생성회로의 일 구현 예시도이다.
도 6을 참조하면, 예를 들어, 상기 제1 차지 펌프 회로(410)의 제1 스위치(S11), 제2 스위치(S12)는 P채널 FET가 될 수 있고, 제3 스위치(S13)는 N채널 FET가 될 수 있고, 제4 스위치(S14)는 스위칭 다이오드가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 충전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 오프상태로 될 수 있다. 상기 클럭 생성회로(100)의 제1 클럭신호(CK)에 응답하여, 상기 방전모드인 경우에는, 상기 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)가 온상태로 될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전압 조절 회로(310)의 제1 가변 저항 소자(VR11)는, FET가 될 수 있고, 상기 FET는, 상기 제1 검출 회로(210)의 상기 제1 및 제2 저항(R11,R12) 사이의 제1 접속노드(N1)에서 제1 검출전압(Vd1)의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 생성 회로의 일 적용 예시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네가티브 전압 회로(18)는 고주파 스위치 장치(10)에 적용될 수 있다.
상기 고주파 스위치 장치(10)는 고주파 신호를 스위칭할 수 있는 고주파 스위치 회로(12), 파지티브 전압(VPOS) 및 네가티브 전압(VNEG)의 공급을 제어하는 제어회로(14), 상기 파지티브 전압(VPOS)을 생성하는 파지티브 전압 생성 회로(16) 및 본 발명에 따른 네가티브 전압 생성 회로(18)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 네가티브 전압 생성 회로(18)가 적용되는 하나의 예시에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8은 제1 클럭신호, 제2 클럭신호, 제1 네가티브 전압, 제2 네가티브 전압, 네가티브 전압 각각의 파형 예시도이다.
도 8에서, CK는 하이레벨과 로우레벨이 일정한 주기로 반복되는 제1 클럭신호이고, CKB는 제1 클럭신호(CK)의 위상과 반대 위상을 갖는 신호로서, 하이레벨과 로우레벨이 일정한 주기로 반복되는 신호이다. VNEG1은 상기 제1 차지 펌프 회로(410)에서 출력되고, 제1 클럭신호(CK)에 동기되어 -2.5V 크기와 0V 크기를 서로 천이하는 제1 네가티브 전압이고, VNEG2는 상기 제2 차지 펌프 회로(420)에서 출력되고, 제2 클럭신호(CKB)에 동기되어 -2.5V 크기와 0V 크기를 서로 천이하는 제2 네가티브 전압이고, 그리고, VNEG는 출력단자에서 제1 네가티브 전압(VNEG1)과 제2 네가티브 전압(VNEG2)이 합쳐져서, 대략 -2.5V를 유지하는 네가티브 전압이다.
도 9는 배터리전압(VBAT), 충전노드 전압(Vnch1), 및 가변 저항값(Rvar)의 변화 그래프 예시도이다.
도 9에서, 배터리전압(VBAT)이 3V에서 5V로 상승함에 따라, 가변 저항값(Rvar)은 점차 감소하면서, 결국 충전노드 전압(Vnch1)의 크기는 2.9V ~ 3.1V로 일정한 전압을 나타냄을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
100: 클럭 생성회로
200: 검출 회로
210; 제1 검출 회로
220: 제2 검출 회로
310: 제1 전압 조절 회로
320: 제2 전압 조절 회로
410: 제1 차지 펌프 회로
420: 제2 차지 펌프 회로
500: 출력 회로

Claims (22)

  1. 제1 클럭신호를 생성하는 클럭 생성회로;
    전원전압의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제1 전압 제어 회로; 및
    상기 제1 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 제1 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압으로서 출력하는 제1 차지 펌프 회로;
    를 포함하고,
    상기 제1 전압 제어 회로는,
    전원전압의 크기를 검출하여 제1 검출전압을 출력하는 제1 검출 회로; 및
    상기 제1 검출전압에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 상기 제1 충전노드의 전압 크기를 조절하는 제1 전압 조절 회로;
    를 포함하는 네가티브 전압 생성회로.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차지 펌프 회로의 출력단과 접지 사이에 접속되어, 상기 제1 네가티브 전압을 안정화 시키는 출력 회로; 를 더 포함하는 네가티브 전압 생성회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 검출 회로는
    상기 전원전압의 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제1 저항 및 제2 저항을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 저항 사이의 제1 접속노드에서 제1 검출전압을 제공하는
    네가티브 전압 생성회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 전압 조절 회로는,
    상기 전원전압의 단자와 상기 제1 충전노드 사이에 직렬로 접속된 제1 고정 저항 회로 및 제1 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제1 가변 저항 회로; 를 포함하고,
    상기 제1 가변 저항 회로는 상기 제1 검출전압의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 갖는
    네가티브 전압 생성회로.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 전압 조절 회로는,
    상기 전원전압의 단자와 상기 제1 충전노드 사이에 직렬로 접속된 제1 가변 저항 회로 및 제1 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제1 고정 저항 회로; 를 포함하고,
    상기 제1 가변 저항 회로는 상기 제1 검출전압의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 갖는
    네가티브 전압 생성회로.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프회로는,
    상기 제1 고정 저항회로와 상기 제1 충전노드 사이에 접속된 상기 제1 스위치;
    상기 제1 충전노드와 제1 출력노드 사이에 접속된 제1 커패시터;
    상기 제1 출력노드와 접지 사이에 접속된 제2 스위치;
    상기 제1 출력노드와 출력단자 사이에 접속된 제3 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제4 스위치; 를 포함하고,
    상기 제1 클럭신호에 응답하여 상기 충전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제1 클럭신호에 응답하여 상기 방전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 온상태로 되는
    네가티브 전압 생성회로.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프회로는,
    상기 제1 가변 저항회로와 상기 제1 충전노드 사이에 접속된 상기 제1 스위치;
    상기 제1 충전노드와 제1 출력노드 사이에 접속된 제1 커패시터;
    상기 제1 출력노드와 접지 사이에 접속된 제2 스위치;
    상기 제1 출력노드와 출력단자 사이에 접속된 제3 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제4 스위치; 를 포함하고,
    상기 제1 클럭신호에 응답하여, 상기 충전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제1 클럭신호에 응답하여, 상기 방전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 온상태로 되는
    네가티브 전압 생성회로.
  9. 서로 다른 위상을 갖는 제1 및 제2 클럭신호를 생성하는 클럭 생성회로;
    전원전압의 크기에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 제1 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제1 전압 제어 회로;
    전원전압의 크기에 기초해 제2 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제2 저항값에 기초해 제2 충전노드의 전압 크기를 제어하는 제2 전압 제어 회로;
    상기 제1 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제1 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제1 전압을 제1 네가티브 전압으로서 출력하는 제1 차지 펌프 회로; 및
    상기 제2 클럭신호에 따른 충전 모드에서, 상기 제2 전압 제어 회로에 의해 제어된 전압을 충전하고, 상기 클럭신호에 따른 방전 모드에서, 상기 충전에 의한 제2 전압을 제2 네가티브 전압으로서 출력하는 제2 차지 펌프 회로;
    를 포함하고,
    상기 제1 전압 제어 회로는,
    전원전압의 크기를 검출하여 제1 검출전압을 출력하는 제1 검출 회로; 및
    상기 제1 검출전압에 기초해 제1 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제1 저항값에 기초해 상기 제1 충전노드의 전압 크기를 안정적으로 조절하는 제1 전압 조절 회로;
    를 포함하는 네가티브 전압 생성회로.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2 전압 제어 회로는,
    전원전압의 크기를 검출하여 제2 검출전압을 출력하는 제2 검출 회로; 및
    상기 제2 검출전압에 기초해 제2 저항값을 가변하고, 가변되는 상기 제2 저항값에 기초해 상기 제2 충전노드의 전압 크기를 안정적으로 조절하는 제2 전압 조절 회로;
    를 포함하는 네가티브 전압 생성회로.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 차지 펌프 회로의 출력노드와 상기 제2 차지 펌프 회로의 출력노드가 접속된 출력단자와 접지 사이에 접속되어, 상기 제1 네가티브 전압 및 상기 제2 네가티브 전압을 안정화 시키는 출력 회로; 를 더 포함하는 네가티브 전압 생성회로.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 검출 회로는
    상기 전원전압의 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제1 저항 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항 사이의 제1 접속노드에서 상기 제1 검출전압을 제공하는
    네가티브 전압 생성회로.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 검출 회로는
    상기 전원전압의 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제3 저항 및 제4 저항을 포함하고, 상기 제3 및 제4 저항 사이의 제2 접속노드에서 상기 제2 검출전압을 제공하는
    네가티브 전압 생성회로.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 전압 조절 회로는,
    상기 전원전압의 단자와 상기 제1 충전노드 사이에 직렬로 접속된 제1 고정 저항 회로 및 제1 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제1 가변 저항 회로; 를 포함하고,
    상기 제1 가변 저항 회로는 상기 제1 검출전압의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 갖는
    는 네가티브 전압 생성회로.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1 전압 조절 회로는,
    상기 전원전압의 단자와 상기 제1 충전노드 사이에 직렬로 접속된 제1 가변 저항 회로 및 제1 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제1 고정 저항 회로; 를 포함하고,
    상기 제1 가변 저항 회로는 상기 제1 검출전압의 크기에 따라 가변되는 제1 저항값을 갖는
    네가티브 전압 생성회로.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프 회로는,
    상기 제1 고정 저항회로와 상기 제1 충전노드 사이에 접속된 상기 제1 스위치;
    상기 제1 충전노드와 제1 출력노드 사이에 접속된 제1 커패시터;
    상기 제1 출력노드와 접지 사이에 접속된 제2 스위치;
    상기 제1 출력노드와 출력단자 사이에 접속된 제3 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제4 스위치; 를 포함하고,
    상기 제1 클럭신호에 응답하여 상기 충전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제1 클럭신호에 응답하여 상기 방전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 온상태로 되는
    네가티브 전압 생성회로.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프 회로는,
    상기 제1 가변 저항회로와 상기 제1 충전노드 사이에 접속된 상기 제1 스위치;
    상기 제1 충전노드와 제1 출력노드 사이에 접속된 제1 커패시터;
    상기 제1 출력노드와 접지 사이에 접속된 제2 스위치;
    상기 제1 출력노드와 출력단자 사이에 접속된 제3 스위치; 및
    상기 제1 충전노드와 접지 사이에 접속된 제4 스위치; 를 포함하고,
    상기 제1 클럭신호에 응답하여, 상기 충전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 온상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제1 클럭신호에 응답하여, 상기 방전모드시, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제3 스위치 및 제4 스위치가 온상태로 되는
    네가티브 전압 생성회로.
  19. 제14항에 있어서, 상기 제2 전압 조절 회로는,
    상기 전원전압의 단자와 상기 제2 충전노드 사이에 직렬로 접속된 제2 고정 저항 회로 및 제5 스위치; 및
    상기 제2 충전노드와 접지 사이에 접속된 제2 가변 저항 회로; 를 포함하고,
    상기 제2 가변 저항 회로는 상기 제2 검출전압의 크기에 따라 가변되는 제2 저항값을 갖는
    네가티브 전압 생성회로.
  20. 제14항에 있어서, 상기 제2 전압 조절 회로는,
    상기 전원전압의 단자와 상기 제2 충전노드 사이에 직렬로 접속된 제2 가변 저항 회로 및 제5 스위치; 및
    상기 제2 충전노드와 접지 사이에 접속된 제2 고정 저항 회로; 를 포함하고,
    상기 제2 가변 저항 회로는 상기 제2 검출전압의 크기에 따라 가변되는 제2 저항값을 갖는
    네가티브 전압 생성회로.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제2 차지 펌프 회로는,
    상기 제2 고정 저항회로와 상기 제2 충전노드 사이에 접속된 상기 제5 스위치;
    상기 제2 충전노드와 제2 출력노드 사이에 접속된 제2 커패시터;
    상기 제2 출력노드와 접지 사이에 접속된 제6 스위치;
    상기 제2 출력노드와 출력단자 사이에 접속된 제7 스위치; 및
    상기 제2 충전노드와 접지 사이에 접속된 제8 스위치; 를 포함하고,
    상기 제2 클럭신호에 응답하여, 상기 충전모드시 상기 제5 스위치 및 제6 스위치가 온상태로 되고, 상기 제7 스위치 및 제8 스위치가 오프상태로 되며, 상기 제2 클럭신호에 응답하여, 상기 방전모드시 상기 제5 스위치 및 제6 스위치가 오프상태로 되고, 상기 제7 스위치 및 제8 스위치가 온상태로 되는
    네가티브 전압 생성회로.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제2 차지 펌프 회로는,
    상기 제2 가변 저항 회로와 상기 제2 충전노드 사이에 접속된 상기 제5 스위치
    상기 제2 충전노드와 제2 출력노드 사이에 접속된 제2 커패시터;
    상기 제2 출력노드와 접지 사이에 접속된 제6 스위치;
    상기 제2 출력노드와 출력단자 사이에 접속된 제7 스위치 및
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