JP4581415B2 - パルス昇圧回路、昇圧回路、及びチャージポンプ回路 - Google Patents
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E=(n+1)*(VDD−Vth)
r=n/C*f
但し、Vth:FETによる電圧降下
C:コンデンサの容量
f:クロック周波数
n:コンデンサおよびFETからなるブロックの段数
なお、従来の技術として特許文献1に記載されるものが知られている。
るクロックパルスを反転した反転クロックパルスが一端に印加される第1のコンデンサと
、前記入力端に加えられるクロックパルスが一端に印加される第2のコンデンサと、ソー
ス又はドレインのいずれか一方にハイ電圧が印加され、ソース又はドレインの他方がバッ
クゲートとともに前記第1のコンデンサの他端に接続された第1のP型電界効果トランジ
スタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のコンデンサの他端に接続され、
ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの他端に接続さ
れた第2のP型電界効果トランジスタと、前記入力端に加えられるクロックパルスがハイ
電圧のとき、前記第1のP型電荷効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加し、前記入
力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき、前記第1のP型電界効果トランジス
タのゲートに前記第1のコンデンサの一端の電圧を印加する第1の回路と、前記入力端に
加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記第2のP型電界効果トランジスタのゲ
ートに前記第2のコンデンサの一端の電圧を印加し、前記入力端に加えられるクロックパ
ルスがロー電圧のとき前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加す
る第2の回路と、前記入力端に加えられるクロックパルスに同期し、前記第2のコンデン
サの一端の電圧のパルス信号を出力端から出力するレベルシフト回路とを備え、前記第1の回路が、ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第1のN型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第3のP型電界効果トランジスタとを有し、前記第2の回路が、ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第2のN型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスを反転した反転クロックパルスが印加される第3のN型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの一端に接続され、ゲートが前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第4のP型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第5のP型電界効果トランジスタとを有していることを特徴としたパルス昇圧回路である。
一端に印加される第1のコンデンサと、前記入力端に加えられるクロックパルスが一端に
印加される第2のコンデンサと、ソース又はドレインのいずれか一方にハイ電圧が印加さ
れ、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの他端に接
続された第1のP型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記
第1のコンデンサの他端に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに
前記第2のコンデンサの他端に接続された第2のP型電界効果トランジスタと、前記入力
端に加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記第1のP型電荷効果トランジスタ
のゲートにロー電圧を印加し、前記入力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき
、前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに前記第1のコンデンサの一端の電圧を
印加する第1の回路と、前記入力端に加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記
第2のP型電界効果トランジスタのゲートに前記第2のコンデンサの一端の電圧を印加し
、前記入力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加する第2の回路と、前記第2のコンデンサの一端の電圧を出力する出力端とを備え、前記第1の回路が、ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第1のN型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第3のP型電界効果トランジスタとを有し、前記第2の回路が、ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第2のN型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスを反転した反転クロックパルスが印加される第3のN型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの一端に接続され、ゲートが前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第4のP型電界効果トランジスタと、ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第5のP型電界効果トランジスタとを有していることを特徴とした昇圧回路である。
上述した昇圧回路によれば、図4に示す従来の昇圧回路と異なり、シリーズ接続のダイオード(ダイオード接続のFET)が用いられていないので、コンデンサCa、Cbの充電電圧がロスなく次段へ伝達される。
まず、入力端子1のクロックパルスCLKが接地レベルの時は、昇圧回路SV1の出力端8−1が接地レベルとなり、FET・D1を介してコンデンサC1に電圧VDD−Vth(D1)が充電される。次に、クロックパルスCLKが電圧VDDになると、昇圧回路SV1の出力端8−1の電圧が3VDDとなる。この結果、コンデンサC1の一端(FET・D1のソース側)が4VDD−Vth(D1)となる。またこの時、インバータ3の出力が電圧0となり、昇圧回路SV2の出力端8−2が接地レベルとなる。これにより、コンデンサC2がFET・D2を介して電圧4VDD−Vth(D1)−Vth(D2)に充電される。次に、クロックパルスCLK1が再び接地レベルになり、インバータ3の出力が電圧VDDになると、昇圧回路SV2の出力端8−2の電圧が3VDDとなり、コンデンサC2の一端が電圧7VDD−Vth(D1)−Vth(D2)となり、コンデンサC3(図示略)が電圧7VDD−Vth(D1)−Vth(D2)−Vth(D3)に充電される。以下、上記の動作が繰り返され、これにより、出力端子4の電圧がFET、コンデンサおよび昇圧回路からなるブロックの段数に応じた電圧まで昇圧される。
また、図2に示す3×VDD昇圧回路SV1〜SVnによれば、電圧ドロップによるロスがほとんど無く、効率よくクロックパルスを昇圧することができる。
Vout=(n+1)(3VDD−Vth)
となり、図4に示す従来例の出力電圧
Vout=(n+1)(VDD−Vth)
に対して大幅な効率改善、及び段数削減を図ることができる。
C1〜Cn、Ca、Cb…コンデンサ
SV1〜SVn…3×VDD昇圧回路
I1〜I5…インバータ
NTR1〜NTR5…NチャネルFET
PTR1〜PTR7…PチャネルFET
LS…レベルシフト回路
1…入力端子
3…インバータ
4…出力端子
100…3×VDD常時昇圧回路。
Claims (4)
- 入力端に加えられるクロックパルスを反転した反転クロックパルスが一端に印加される第1のコンデンサと、
前記入力端に加えられるクロックパルスが一端に印加される第2のコンデンサと、
ソース又はドレインのいずれか一方にハイ電圧が印加され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの他端に接続された第1のP型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のコンデンサの他端に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの他端に接続された第2のP型電界効果トランジスタと、
前記入力端に加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記第1のP型電荷効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加し、前記入力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき、前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに前記第1のコンデンサの一端の電圧を印加する第1の回路と、
前記入力端に加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに前記第2のコンデンサの一端の電圧を印加し、前記入力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加する第2の回路と、
前記入力端に加えられるクロックパルスに同期し、前記第2のコンデンサの一端の電圧のパルス信号を出力端から出力するレベルシフト回路と
を備え、
前記第1の回路が、
ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第1のN型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第3のP型電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の回路が、
ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第2のN型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスを反転した反転クロックパルスが印加される第3のN型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの一端に接続され、ゲートが前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第4のP型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第5のP型電界効果トランジスタとを有している
ことを特徴としたパルス昇圧回路。 - 順方向に直列に接続され、端部にハイ電圧が加えられた第1〜第n(nは正の整数)のダイオード素子と、
前記第1〜第nのダイオード素子それぞれに対応して設けられ、入力端に加えられる周期パルスを昇圧して出力する請求項1に記載されたパルス昇圧回路と、
前記各パルス昇圧回路の出力端と前記各ダイオード素子の接続点間に介挿されたn個のコンデンサと、
前記入力端に加えられる周期パルスを前記第1、第3・・・のダイオード素子に対応して設けられた前記パルス昇圧回路へ供給すると共に、該周期パルスを反転して前記第2、第4・・・のダイオード素子に対応して設けられた前記パルス昇圧回路へ供給する回路と
を具備することを特徴とするチャージポンプ回路。 - 入力端に加えられるクロックパルスを反転した反転クロックパルスが一端に印加される第1のコンデンサと、
前記入力端に加えられるクロックパルスが一端に印加される第2のコンデンサと、
ソース又はドレインのいずれか一方にハイ電圧が印加され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの他端に接続された第1のP型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のコンデンサの他端に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの他端に接続された第2のP型電界効果トランジスタと、
前記入力端に加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記第1のP型電荷効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加し、前記入力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき、前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに前記第1のコンデンサの一端の電圧を印加する第1の回路と、
前記入力端に加えられるクロックパルスがハイ電圧のとき、前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに前記第2のコンデンサの一端の電圧を印加し、前記入力端に加えられるクロックパルスがロー電圧のとき前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートにロー電圧を印加する第2の回路と、
前記第2のコンデンサの一端の電圧を出力する出力端と
を備え、
前記第1の回路が、
ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第1のN型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第1のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加された第3のP型電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の回路が、
ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第2のN型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方にロー電圧が印加され、ソース又はドレインの他方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスを反転した反転クロックパルスが印加される第3のN型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のP型電界効果トランジスタのゲートに接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第2のコンデンサの一端に接続され、ゲートが前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第4のP型電界効果トランジスタと、
ソース又はドレインのいずれか一方が前記第2のN型トランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、ソース又はドレインの他方がバックゲートとともに前記第1のコンデンサの一端に接続され、ゲートに前記入力端に加えられるクロックパルスが印加される第5のP型電界効果トランジスタとを有している
ことを特徴とした昇圧回路。 - 請求項3に記載された昇圧回路と、
順方向に直列に接続され、端部に前記昇圧回路の出力端の電圧が加えられた第1〜第n(nは正の整数)のダイオード素子と、
前記第1〜第nのダイオード素子と対応して設けられ、入力端に加えられる周期パルスを昇圧して出力する第1〜第nのパルス昇圧回路と、
前記各パルス昇圧回路の出力端と前記各ダイオード素子の接続点間に介挿されたn個のコンデンサと、
前記入力端に加えられる周期パルスを前記第1、第3・・・のパルス昇圧回路へ供給すると共に、該周期パルスを反転して前記第2、第4・・・のパルス昇圧回路へ供給する回路と
を具備することを特徴とするチャージポンプ回路。
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---|---|---|---|---|
JPH01259751A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-17 | Toshiba Corp | 昇圧回路 |
JPH0775330A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-17 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPH10199281A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | 昇圧回路及びこれを備えたicカード |
JP2002186248A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Denso Corp | 昇圧装置及びその制御方法 |
JP2002237192A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 負昇圧回路及び不揮発性半導体記憶装置 |
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2004
- 2004-02-05 JP JP2004029362A patent/JP4581415B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01259751A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-17 | Toshiba Corp | 昇圧回路 |
JPH0775330A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-17 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPH10199281A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | 昇圧回路及びこれを備えたicカード |
JP2002186248A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Denso Corp | 昇圧装置及びその制御方法 |
JP2002237192A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 負昇圧回路及び不揮発性半導体記憶装置 |
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