JP2000262044A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

Info

Publication number
JP2000262044A
JP2000262044A JP6229999A JP6229999A JP2000262044A JP 2000262044 A JP2000262044 A JP 2000262044A JP 6229999 A JP6229999 A JP 6229999A JP 6229999 A JP6229999 A JP 6229999A JP 2000262044 A JP2000262044 A JP 2000262044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
charging
circuit
load
switch
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
JP6229999A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoharu Ishii
元治 石井
Yukio Nakamoto
幸夫 中本
Kunio Tani
国雄 谷
Tomohisa Iba
智久 伊庭
Yutaka Tokuchi
豊 渡久地
Tetsuya Sakaniwa
徹哉 坂庭
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 Engineering Co Ltd
Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd, Renesas Design Corp, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority to JP6229999A priority Critical patent/JP2000262044A/ja
Publication of JP2000262044A publication Critical patent/JP2000262044A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電荷保持期間に大きな電圧を供給しなくては
ならず、負荷容量16の電圧に脈動が生じてしまう。 【解決手段】 電圧検出回路21により所定の電圧が検
出された負荷容量16の電荷保持期間には、電源6の電
圧を所定段数加えて所定の電圧以上になり、かつ最小の
所定段数の充電回路の容量8に充電された電荷を負荷容
量16に供給するようにスイッチ7,9,11〜15を
制御するスイッチ制御回路22を備えるように構成し、
負荷容量16の電荷保持期間における負荷容量16の電
圧の脈動を緩和すると共に、電圧検出回路21の分圧抵
抗23,24を介する漏洩による電流の損失も緩和す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、負荷容量を昇圧
する昇圧回路を備えた半導体集積回路装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図12は従来の昇圧回路を備えた半導体
集積回路装置を示す回路図であり、図において、1〜4
は4段構成された充電回路、5は昇圧回路である。充電
回路1〜4において、6は電源、7はFETなどによっ
て構成されたスイッチ、8はトランジスタのゲート容
量、およびウエル容量などの容量、9はFETなどによ
って構成されたスイッチ、10はグランドである。ここ
で、容量8の陽極にはスイッチ7が接続され、容量8の
陰極にはスイッチ9が接続されている。また、昇圧回路
5において、6は電源、11は電源6と充電回路1とを
直列に接続するスイッチ、12〜14はそれぞれ充電回
路1〜4間を直列に接続するスイッチ、15は最終段の
充電回路4と負荷容量16とを直列に接続するスイッ
チ、10はグランドである。ここで、負荷容量16は、
フラッシュメモリのワード線などのトランジスタのゲー
ト容量、およびウエル容量などに相当するものであり、
容量8に比べて大きな容量である。
【0003】次に動作について説明する。フラッシュメ
モリのワード線などによって、そのフラッシュメモリに
書き込みおよび消去したい場合、そのワード線を所定の
電圧にしなくてはならない。しかしながら、ワード線に
はトランジスタのゲート容量、およびウエル容量などの
負荷容量16があるので、図12で示した昇圧回路5に
よってその負荷容量16の電圧を所定の電圧に昇圧しな
くてはならない。図13は従来の昇圧回路を備えた半導
体集積回路装置の昇圧期間における充電状態を示す回路
図であり、図に示すように、スイッチ7,9をオン、ス
イッチ11〜15をオフにして、各充電回路1〜4の容
量8を充電する。ここで、電源6の電圧をVDDとすれ
ば、各容量8にはVDDの電圧が印加され、各容量8に
はそのVDDの電圧に応じた電荷が蓄えられる。図14
は従来の昇圧回路を備えた半導体集積回路装置の昇圧期
間における放電状態を示す回路図であり、図に示すよう
に、次にスイッチ7,9をオフ、スイッチ11〜15を
オンにして、各充電回路1〜4の容量8に充電された電
荷を放電し、負荷容量16の電圧を昇圧する。ここで、
電源6の電圧をVDDとすれば、充電回路4から出力さ
れる電圧は5VDDに高められ、負荷容量16には5V
DDの電圧で電荷が供給される。
【0004】負荷容量16は、その容量が大きいので、
昇圧回路5の1回の電荷の供給では所定の電圧に到達し
ないので、上記昇圧回路5の充電および放電を複数回繰
り返すことにより、負荷容量16の電圧が所定の電圧に
なるまで昇圧する。しかしながら、負荷容量16に供給
された電荷は、そのフラッシメモリのワード線の回路の
使用により電流が消費され、負荷容量16の電圧が所定
の電圧以下に下がるので、随時、昇圧回路5から5VD
Dの電圧を負荷容量16に供給して、常時、負荷容量1
6の電圧が所定の電圧以上になるようにする。図5は負
荷容量の昇圧期間および電荷保持期間の電圧特性を示す
特性図であり、図に示すように、負荷容量16の電圧は
徐々に上昇し、所定の電圧に達したらほぼ一定の電圧に
なる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体集積回路
装置は以上のように構成されているので、充電回路1〜
4を任意の所定段数に制御する技術概念がなく、常に全
段の充電回路1〜4から出力された5VDDの電圧を昇
圧回路5の出力として負荷容量16に供給していたの
で、負荷容量16の電圧が所定の電圧に達した後の電荷
保持期間においても、フラッシメモリのワード線の回路
の使用により補充が必要な電荷量が少ないのにもかかわ
らず、大きな5VDDの電圧を供給しなくてはならず、
負荷容量16の電圧に脈動(リップル)が生じてしまう
課題があった。図15は従来の負荷容量の昇圧期間およ
び電荷保持期間の電圧特性を示す特性図であり、図に示
すように、電荷保持期間の負荷容量16の電圧に脈動が
生じている。また、充電回路1〜4を任意の所定段数に
制御する技術概念がないので、負荷容量16をその充電
回路1〜4の任意の所定段数に応じて異なる複数値の所
定電圧に昇圧することができないなどの課題があった。
【0006】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、電荷保持期間の負荷容量の電圧の
脈動、および電圧検出回路による電流の損失を低減する
ことができる半導体集積回路装置を得ることを目的とす
る。
【0007】また、この発明は、負荷容量を複数値の所
定電圧に昇圧することができる半導体集積回路装置を得
ることを目的とする。
【0008】さらに、この発明は、電源の電圧の大きさ
にかかわらず所定回の切り換えで負荷容量を所定電圧に
昇圧することができる半導体集積回路装置を得ることを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体集
積回路装置は、電圧検出回路により所定の電圧が検出さ
れた負荷容量の電荷保持期間には、負荷容量の電荷保持
に必要最小限に設定された所定段数の充電回路の容量に
充電された電荷を負荷容量へ供給するように第1および
第2の充電用スイッチと第1および第2の放電用スイッ
チを制御するスイッチ制御回路を備えたものである。
【0010】この発明に係る半導体集積回路装置は、負
荷容量の電荷保持期間には、発振回路から発生されたパ
ルスに同期して負荷容量の電荷保持に必要最小限に設定
された所定段数の充電回路の容量に充電された電荷を負
荷容量へ供給するように第1および第2の充電用スイッ
チと第1および第2の放電用スイッチを制御するスイッ
チ制御回路を備えたものである。
【0011】この発明に係る半導体集積回路装置は、負
荷容量の昇圧期間には、負荷容量の昇圧したい任意の複
数値の所定電圧に応じて設定された複数種類の所定段数
の充電回路の容量に充電された電荷を放電させて負荷容
量へ供給して負荷容量を複数値の所定電圧に昇圧するよ
うに第1および第2の充電用スイッチと第1および第2
の放電用スイッチを複数回の切り換え制御するスイッチ
制御回路を備えたものである。
【0012】この発明に係る半導体集積回路装置は、負
荷容量の昇圧期間には、電源の電圧に応じて設定された
所定段数の充電回路の容量に充電された電荷を放電させ
て負荷容量に供給して負荷容量を電源の電圧の大きさに
かかわらず所定回の第1および第2の充電用スイッチと
第1および第2の放電用スイッチの切り換えによって所
定電圧に昇圧するように制御するスイッチ制御回路を備
えたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による昇
圧回路を備えた半導体集積回路装置を示す回路図であ
り、図において、1〜4は4段構成された充電回路、5
は昇圧回路である。充電回路1〜4において、6は電
源、7はFETなどによって構成されたスイッチ(第1
の充電用スイッチ)、8はトランジスタのゲート容量、
およびウエル容量などの容量、9はFETなどによって
構成されたスイッチ(第2の充電用スイッチ)、10は
グランドである。ここで、容量8の陽極にはスイッチ7
が接続され、容量8の陰極にはスイッチ9が接続されて
いる。また、昇圧回路5において、6は電源、11は電
源6と充電回路1とを直列に接続するスイッチ、12〜
14はそれぞれ充電回路1〜4間を直列に接続するスイ
ッチ(第1の放電用スイッチ)、15は最終段の充電回
路4と負荷容量16とを直列に接続するスイッチ(第2
の放電用スイッチ)、10はグランドである。ここで、
負荷容量16は、フラッシュメモリのワード線などのト
ランジスタのゲート容量、およびウエル容量などに相当
するものであり、容量8に比べて大きな容量である。
【0014】21は負荷容量16の電圧を検出する電圧
検出回路であり、その電圧検出回路21において、2
3,24は分圧抵抗、25はそれら分圧抵抗23,24
によって分圧された負荷容量16の電圧と基準電圧Vr
efとを比較する比較回路である。また、22はスイッ
チ制御回路であり、負荷容量16の昇圧期間には、各充
電回路1〜4に充電された電荷を放電させて負荷容量1
6に供給し、電圧検出回路21により所定の電圧が検出
された負荷容量16の電荷保持期間には、任意に設定さ
れた所定段数の充電回路の容量8に充電された電荷を負
荷容量16に供給するようにスイッチ7,9,11〜1
5を制御するものである。
【0015】次に動作について説明する。フラッシュメ
モリのワード線などによって、そのフラッシュメモリに
書き込みおよび消去したい場合、そのワード線を所定の
電圧にしなくてはならない。しかしながら、ワード線に
はトランジスタのゲート容量、およびウエル容量などの
負荷容量16があり、図1で示した昇圧回路5によって
その負荷容量16の電圧を所定の電圧に昇圧する。図2
はこの発明の実施の形態1による昇圧回路を備えた半導
体集積回路装置の昇圧期間における充電状態を示す回路
図であり、図に示すように、スイッチ制御回路22によ
る制御により、スイッチ7,9をオン、スイッチ11〜
15をオフにして、各充電回路1〜4の容量8を充電す
る。ここで、電源6の電圧をVDDとすれば、各容量8
にはVDDの電圧が印加され、各容量8にはそのVDD
の電圧に応じた電荷が蓄えられる。図3はこの発明の実
施の形態1による昇圧回路を備えた半導体集積回路装置
の昇圧期間における放電状態を示す回路図であり、図に
示すように、次にスイッチ制御回路22による制御によ
り、スイッチ7,9をオフ、スイッチ11〜15をオン
にして、各充電回路1〜4の容量8に充電された電荷を
放電し、負荷容量16の電圧を昇圧する。ここで、電源
6の電圧をVDDとすれば、充電回路4から出力される
電圧は5VDDに高められ、負荷容量16には5VDD
の電圧で電荷が供給される。
【0016】負荷容量16は、その容量が大きいので、
昇圧回路5の1回の電荷の供給では所定の電圧に到達し
ないので、スイッチ制御回路22による制御により、上
記昇圧回路5の充電および放電を複数回繰り返すことに
より、負荷容量16の電圧が所定の電圧になるまで昇圧
する。電圧検出回路21では、その負荷容量16の電圧
を分圧抵抗23,24により分圧し、比較回路25によ
りその分圧電圧と基準電圧Vrefとを比較している。
その比較回路25によりその分圧電圧が基準電圧Vre
fに達した時、すなわち、負荷容量16の電圧が所定の
電圧に達した時、昇圧回路5による負荷容量16の昇圧
を停止する。しかしながら、負荷容量16に供給された
電荷は、そのフラッシメモリのワード線の回路の使用に
より電流が消費されると共に、電圧検出回路21の分圧
抵抗23,24を介してグランド10に漏洩して、負荷
容量16の電圧が所定の電圧以下に下がるので、昇圧回
路5から電荷を供給して、常時、負荷容量16の電圧が
所定の電圧以上になるようにする。
【0017】従来の技術では、充電回路1〜4を所定段
数に制御する技術概念がないので、全段の充電回路1〜
4から出力された5VDDの電圧を昇圧回路5の出力と
して負荷容量16に供給していた。例えば、フラッシュ
メモリのワード線などによって、そのメモリに書き込み
および消去したい場合は、負荷容量16の電圧を10V
にしなくてはならないが、電源6の電圧がVDD=2.
5Vの場合に、負荷容量16の電圧が10Vに達した後
の電荷保持期間においても、フラッシメモリのワード線
の回路の使用により補充が必要な電荷量が少ないのにも
かかわらず、大きな5VDD=12.5Vの電圧を供給
しなくてはならず、負荷容量16の電圧に脈動(リップ
ル)が生じてしまった。
【0018】図4はこの発明の実施の形態1による昇圧
回路を備えた半導体集積回路装置の電荷保持期間におけ
る放電状態を示す回路図であり、この実施の形態1で
は、負荷容量16の電圧が10Vに達した後の電荷保持
期間において、スイッチ制御回路22による制御によ
り、スイッチ7と、充電回路2〜4のスイッチ9と、ス
イッチ11をオフ、充電回路1のスイッチ9と、スイッ
チ12〜15をオンにして、4VDD=10Vの電圧を
負荷容量16に供給する。したがって、負荷容量16の
電圧の脈動を緩和することができる。また、4VDD=
10Vの電圧を供給するので、電荷保持期間の電圧が必
要以上に高くなることなく、電圧検出回路21の分圧抵
抗23,24を介する漏洩による電荷量も大きくなるこ
となく、電流の損失も緩和することができる。図5は負
荷容量の昇圧期間および電荷保持期間の電圧特性を示す
特性図であり、図に示すように、負荷容量16の電圧は
徐々に上昇し、所定の電圧に達したらほぼ一定の電圧に
なる。
【0019】尚、この実施の形態1では、負荷容量16
の所定の電圧を10V、電源6の電圧を2.5V、電荷
保持期間における充電回路1〜4の所定段数を4段にし
て、、電荷保持期間に4VDD=10Vの電圧を供給し
たが、所定の電圧、電源6の電圧は、どのような電圧で
あっても良く、電荷保持期間における充電回路1〜4の
所定段数は、電源6の電圧を所定段数加えて所定の電圧
以上になり、かつ最小の所定段数となる条件を満たすも
のであれば良い。
【0020】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、負荷容量16の昇圧期間には、各充電回路1〜4に
充電された電荷を放電させて負荷容量16に供給し、電
圧検出回路21により所定の電圧が検出された負荷容量
16の電荷保持期間には、電源6の電圧を所定段数加え
て所定の電圧以上になり、かつ最小の所定段数の充電回
路の容量8に充電された電荷を負荷容量16に供給する
ようにスイッチ7,9,11〜15を制御するスイッチ
制御回路22を備えるように構成したので、負荷容量1
6の電荷保持期間における負荷容量16の電圧の脈動を
緩和することができると共に、電圧検出回路21の分圧
抵抗23,24を介する漏洩による電流の損失も緩和す
ることができる効果が得られる。
【0021】実施の形態2.図6はこの発明の実施の形
態2による昇圧回路を備えた半導体集積回路装置を示す
回路図であり、図において、31は一定周期のパルスを
発生する発振回路、32はスイッチ制御回路であり、負
荷容量16の昇圧期間には、発振回路31から発生され
たパルスに同期してスイッチ7,9,11〜15を制御
して、各充電回路1〜4に充電された電荷を放電させて
負荷容量16に供給し、負荷容量16の電圧が所定の電
圧に達したと予想される所定回数のスイッチ7,9,1
1〜15の切り換え後には、負荷容量16の電荷保持期
間であると自己判断して、負荷容量16の予想される電
圧の低下に応じて任意に設定された所定段数の充電回路
の容量8に充電された電荷を負荷容量16に供給するよ
うにスイッチ7,9,11〜15を制御するものであ
る。その他の構成は、実施の形態1と同一であるのでそ
の重複する説明を省略する。
【0022】次に動作について説明する。実施の形態1
では、負荷容量16の電圧を電圧検出回路21により検
出して、その検出された電圧に応じて、スイッチ制御回
路22が負荷容量16の昇圧期間と電荷保持期間とのそ
れぞれのスイッチ7,9,11〜15を制御を行った
が、この実施の形態2では、電圧検出回路21の代わり
に発振回路31を設け、その発振回路31から発生され
たパルスに同期してスイッチ制御回路32がスイッチ
7,9,11〜15を制御する。負荷容量16の昇圧期
間は、電源6の電圧、容量8、および負荷容量16に基
づいて、各充電回路1〜4に充電された電荷を何回、負
荷容量16に供給すれば、その負荷容量16の電圧が所
定の電圧になるか計算または試験などで予想することが
できる。その予想される回数分、スイッチ制御回路32
が発振回路31から発生されたパルスに同期してスイッ
チ7,9,11〜15を制御して、各充電回路1〜4に
充電された電荷を負荷容量16に供給して、負荷容量1
6の電圧を所定の電圧に昇圧する。
【0023】負荷容量16の電荷保持期間は、電圧検出
回路21が設けられていないのでその電圧検出回路21
による電流の漏洩がないもののフラッシメモリのワード
線の回路の使用により電流が消費され、負荷容量16の
電圧が低下する。そこで、この負荷容量16の電荷保持
期間においても、電源6の電圧を所定段数加えて負荷容
量16の所定の電圧以上になり、かつ最小の所定段数と
なる条件を満たす充電回路1〜4の段数で、どれだけの
期間ごとに電荷を負荷容量16に供給すれば、負荷容量
16の電圧が所定の電圧以上に保持することができるか
を計算または試験などで予想しておき、スイッチ制御回
路32が発振回路31から発生されるパルスに同期し
て、その予想される期間に相当する周期に応じてその所
定段数の充電回路の容量8に充電された電荷を負荷容量
16に供給するようにスイッチ7,9,11〜15を制
御する。
【0024】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、負荷容量16の昇圧期間には、発振回路31から発
生されたパルスに同期して予想される回数分、スイッチ
7,9,11〜15を制御して、各充電回路1〜4に充
電された電荷を放電させて負荷容量16に供給し、負荷
容量16の電荷保持期間には、電源6の電圧を所定段数
加えて負荷容量16の所定の電圧以上になり、かつ最小
の所定段数となる条件を満たす充電回路1〜4の段数
で、発振回路31から発生されるパルスに同期して、予
想される期間に相当する周期に応じてその所定段数の充
電回路の容量8に充電された電荷を負荷容量16に供給
するようにスイッチ7,9,11〜15を制御するスイ
ッチ制御回路32を備えるように構成したので、負荷容
量16の電荷保持期間における負荷容量16の電圧の脈
動を緩和することができると共に、電圧検出回路21が
設けられていないので、その電圧検出回路21の漏洩に
よる電流の損失も防ぐことができる効果が得られる。
【0025】実施の形態3.図7はこの発明の実施の形
態3による昇圧回路を備えた半導体集積回路装置を示す
回路図であり、図において、41は負荷容量16の昇圧
期間には、発振回路31から発生されるパルスに同期し
て、負荷容量16の昇圧したい任意の所定電圧に応じて
設定された所定段数の充電回路1〜4の容量8に充電さ
れた電荷を放電させてその負荷容量16に供給して負荷
容量16をその所定電圧に昇圧するようにスイッチ7,
9,11〜15を複数回の切り換え制御するスイッチ制
御回路である。その他の構成は、実施の形態2と同一で
あるのでその重複する説明を省略する。
【0026】次に動作について説明する。フラッシュメ
モリのワード線などによって、そのフラッシュメモリに
書き込みおよび消去したい場合、そのワード線を10V
の電圧にし、また、そのメモリから読み出したい場合、
そのワード線を5Vの電圧にする場合がある。図8はこ
の発明の実施の形態3による昇圧回路を備えた半導体集
積回路装置の昇圧期間における放電状態(4VDD)を
示す回路図であり、負荷容量16の昇圧期間において、
ワード線を10Vの電圧にしたい場合、すなわち、負荷
容量16を10Vの電圧にしたい場合は、スイッチ制御
回路41による制御により、スイッチ7と、充電回路2
〜4のスイッチ9と、スイッチ11をオフ、充電回路1
のスイッチ9と、スイッチ12〜15をオンにして、V
DD=2.5Vならば、4VDD=10Vの電圧を負荷
容量16に供給する。図9はこの発明の実施の形態3に
よる昇圧回路を備えた半導体集積回路装置の昇圧期間に
おける放電状態(2VDD)を示す回路図であり、ワー
ド線を5Vの電圧にしたい場合、すなわち、負荷容量1
6を5Vの電圧にしたい場合は、スイッチ制御回路41
による制御により、スイッチ7と、充電回路1,2,4
のスイッチ9と、スイッチ11〜13をオフ、充電回路
3のスイッチ9と、スイッチ14,15をオンにして、
VDD=2.5Vならば、2VDD=5Vの電圧を負荷
容量16に供給する。スイッチ制御回路41は、いずれ
の場合も発振回路31から発生されたパルスに同期して
スイッチ7,9,11〜15を複数回の切り換え制御す
れば、負荷容量16は所定の10Vまたは5Vの電圧に
なる。図10はこの発明の実施の形態3による負荷容量
の昇圧期間の電圧特性を示す特性図であり、図に示すよ
うに、実施の形態3の構成では、充電回路1〜4の段数
に応じて負荷容量16の所定の電圧を設定することがで
きる。
【0027】尚、図9において、スイッチ制御回路41
は、放電されない充電回路1,2の容量8には、電荷の
無駄な損失を防ぐために充電状態において充電されない
ように、それら充電回路1,2のスイッチ7,9を制御
することは言うまでもない。尚、この実施の形態3で
は、負荷容量16の昇圧期間においてのみ示したが、負
荷容量16の電荷保持期間については、他の実施の形態
との組み合わせを用いることができる。すなわち、実施
の形態1に示したように、電圧検出回路21により負荷
容量16の電圧が所定の電圧以下であることが検出され
た場合に、必要最小限の段数の充電回路の容量8に充電
された電荷を負荷容量16に供給するようにスイッチ
7,9,11〜15を制御したり、実施の形態2に示し
たように、負荷容量16の予想される期間に応じて必要
最小限の段数の充電回路の容量8に充電された電荷を負
荷容量16に供給するようにスイッチ7,9,11〜1
5を制御するようにしても良い。また、この実施の形態
3では、発振回路31とスイッチ制御回路41との構成
により、負荷容量16の電圧を5Vと10Vとにした
が、実施の形態1に示したように、電圧検出回路21と
スイッチ制御回路41との構成により、負荷容量16の
電圧の5Vおよび10Vを電圧検出回路21により検出
し、スイッチ制御回路41では、その電圧検出回路21
による検出に応じて、昇圧期間から電荷保持期間に移行
して、負荷容量16の電圧を5Vと10Vとに保持する
ようにしても良い。
【0028】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、負荷容量16の昇圧期間には、負荷容量16の昇圧
したい任意の所定電圧に応じて設定された所定段数の充
電回路1〜4の容量8に充電された電荷を放電させてそ
の負荷容量16に供給して負荷容量16をその所定電圧
に昇圧するようにスイッチ7,9,11〜15を複数回
の切り換え制御するスイッチ制御回路41を備えるよう
に構成したので、充電回路1〜4の所定段数を任意に設
定することにより、任意の所定電圧を負荷容量16に供
給することができ、負荷容量16を任意の電圧に昇圧す
ることができる効果が得られる。
【0029】実施の形態4.この実施の形態4は、実施
の形態3について示した図7〜図9を利用して説明す
る。図7において、この実施の形態4におけるスイッチ
制御回路41は、負荷容量16の昇圧期間には、電源6
の電圧に応じて設定された所定段数の充電回路1〜4の
容量8に充電された電荷を放電させてその負荷容量16
に供給して負荷容量16をその電源6の電圧に大きさに
かかわらず所定回のスイッチ7,9,11〜15の切り
換え制御により所定の電圧に昇圧するようにするもので
ある。その他の構成は、実施の形態3と同一であるので
その重複する説明を省略する。
【0030】次に動作について説明する。半導体集積回
路装置が搭載される装置によって、電源6の電圧が異な
る場合がある。例えば、装置によっては、1.8V〜
5.8Vの間で電源6の電圧が異なる。そこで、例え
ば、電源6の電圧が2.5Vの場合は、図8に示したよ
うに、負荷容量16の昇圧期間において、ワード線を1
0Vの電圧にしたい場合、すなわち、負荷容量16を1
0Vの電圧にしたい場合は、スイッチ制御回路41によ
る制御により、スイッチ7と、充電回路2〜4のスイッ
チ9と、スイッチ11をオフ、充電回路1のスイッチ9
と、スイッチ12〜15をオンにして、VDD=2.5
Vならば、4VDD=10Vの電圧を負荷容量16に供
給する。また、例えば、電源6の電圧が5Vの場合は、
図9に示したように、ワード線を10Vの電圧にしたい
場合、すなわち、負荷容量16を10Vの電圧にしたい
場合は、スイッチ制御回路41による制御により、スイ
ッチ7と、充電回路1,2,4のスイッチ9と、スイッ
チ11〜13をオフ、充電回路3のスイッチ9と、スイ
ッチ14,15をオンにして、VDD=5Vならば、2
VDD=10Vの電圧を負荷容量16に供給する。スイ
ッチ制御回路41は、いずれの場合も発振回路31から
発生されたパルスに同期してスイッチ7,9,11〜1
5を同一の複数回の切り換え制御すれば、負荷容量16
は所定の10Vの電圧になる。図11はこの発明の実施
の形態4による負荷容量の昇圧期間の電圧特性を示す特
性図であり、図に示すように、実施の形態4の構成で
は、電源6の電圧に応じて充電回路1〜4の段数を設定
すれば、電源6の電圧にかかわらず同一の切り換え回数
で負荷容量16を所定の電圧にすることができる。尚、
図11の2V5段の5段とは、スイッチ11〜15をオ
ンにした時である。
【0031】尚、この実施の形態4では、負荷容量16
の昇圧期間においてのみ示したが、負荷容量16の電荷
保持期間については、実施の形態3に示したように、他
の実施の形態との組み合わせを用いることができる。
【0032】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、負荷容量16の昇圧期間には、電源6の電圧に応じ
て設定された所定段数の充電回路1〜4の容量8に充電
された電荷を放電させてその負荷容量16に供給して負
荷容量16をその電源6の電圧に大きさにかかわらず同
一の切り換え回数でスイッチ7,9,11〜15を複数
回の切り換え制御により所定の電圧に昇圧するスイッチ
制御回路41を備えるように構成したので、電源6の電
圧に応じて充電回路1〜4の段数を設定すれば、電源6
の電圧にかかわらず一定の切り換え回数で負荷容量16
を所定の電圧にすることができる。したがって、電圧検
出回路21がなく、発振回路31により発生されたパル
スにより予想される所定回の切り換えに応じて負荷容量
16を所定の電圧にする構成において、電源6の電圧の
大きさが異なる様々な装置にこの半導体集積回路装置を
適用する場合であっても、電源6の電圧の大きさにかか
わらず一定の切り換え回数で負荷容量16を所定の電圧
にすることができるので、電源6の電圧の大きさに応じ
て充電回路1〜4の段数さえ設定すれば、容易に適用す
ることができる効果が得られる。
【0033】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電圧
検出回路により所定の電圧が検出された負荷容量の電荷
保持期間には、負荷容量の電荷保持に必要最小限に設定
された所定段数の充電回路の容量に充電された電荷を負
荷容量に供給するように第1および第2の充電用スイッ
チと第1および第2の放電用スイッチを制御するスイッ
チ制御回路を備えるように構成したので、負荷容量の電
荷保持期間における負荷容量の電圧の脈動を緩和するこ
とができると共に、電圧検出回路を介する漏洩による電
流の損失も緩和することができる効果が得られる。
【0034】この発明によれば、負荷容量の電荷保持期
間には、発振回路から発生されたパルスに同期して負荷
容量の電荷保持に必要最小限に設定された所定段数の充
電回路の容量に充電された電荷を負荷容量に供給するよ
うに第1および第2の充電用スイッチと第1および第2
の放電用スイッチを制御するスイッチ制御回路を備える
ように構成したので、負荷容量の電荷保持期間における
負荷容量の電圧の脈動を緩和することができると共に、
電圧検出回路が設けられていないので、その電圧検出回
路の漏洩による電流の損失も防ぐことができる効果が得
られる。
【0035】この発明によれば、負荷容量の昇圧期間に
は、負荷容量の昇圧したい任意の複数値の所定電圧に応
じて設定された複数種類の所定段数の充電回路の容量に
充電された電荷を放電させて負荷容量に供給して負荷容
量を複数値の所定電圧に昇圧するように第1および第2
の充電用スイッチと第1および第2の放電用スイッチを
複数回の切り換え制御するスイッチ制御回路を備えるよ
うに構成したので、充電回路の所定段数を任意に設定す
ることにより、任意の所定電圧を負荷容量に供給するこ
とができ、負荷容量を任意の電圧に昇圧することができ
る効果が得られる。
【0036】この発明によれば、負荷容量の昇圧期間に
は、電源の電圧に応じて設定された所定段数の充電回路
の容量に充電された電荷を放電させて負荷容量に供給し
て負荷容量を電源の電圧に大きさにかかわらず所定回の
第1および第2の充電用スイッチと第1および第2の放
電用スイッチの切り換えによって所定電圧に昇圧するよ
うに制御するスイッチ制御回路を備えるように構成した
ので、電圧検出回路がなく、発振回路により発生された
パルスにより予想される所定回の切り換えに応じて負荷
容量を所定の電圧にする構成において、電源の電圧の大
きさが異なる様々な装置にこの半導体集積回路装置を適
用する場合であっても、電源の電圧の大きさにかかわら
ず一定の切り換え回数で負荷容量を所定の電圧にするこ
とができるので、電源の電圧の大きさに応じて充電回路
の段数さえ設定すれば、容易に適用することができる効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置を示す回路図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置の昇圧期間における充電状態を
示す回路図である。
【図3】 この発明の実施の形態1による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置の昇圧期間における放電状態を
示す回路図である。
【図4】 この発明の実施の形態1による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置の電荷保持期間における放電状
態を示す回路図である。
【図5】 負荷容量の昇圧期間および電荷保持期間の電
圧特性を示す特性図である。
【図6】 この発明の実施の形態2による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置を示す回路図である。
【図7】 この発明の実施の形態3による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置を示す回路図である。
【図8】 この発明の実施の形態3による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置の昇圧期間における放電状態
(4VDD)を示す回路図である。
【図9】 この発明の実施の形態3による昇圧回路を備
えた半導体集積回路装置の昇圧期間における放電状態
(2VDD)を示す回路図である。
【図10】 この発明の実施の形態3による負荷容量の
昇圧期間の電圧特性を示す特性図である。
【図11】 この発明の実施の形態4による負荷容量の
昇圧期間の電圧特性を示す特性図である。
【図12】 従来の昇圧回路を備えた半導体集積回路装
置を示す回路図である。
【図13】 従来の昇圧回路を備えた半導体集積回路装
置の昇圧期間における充電状態を示す回路図である。
【図14】 従来の昇圧回路を備えた半導体集積回路装
置の昇圧期間における放電状態を示す回路図である。
【図15】 従来の負荷容量の昇圧期間および電荷保持
期間の電圧特性を示す特性図である。
【符号の説明】
1〜4 充電回路、5 昇圧回路、6 電源、7 スイ
ッチ(第1の充電用スイッチ)、8 容量、9 スイッ
チ(第2の充電用スイッチ)、10 グランド、12〜
14 スイッチ(第1の放電用スイッチ)、15 スイ
ッチ(第2の放電用スイッチ)、16 負荷容量、21
電圧検出回路、22,32,41 スイッチ制御回
路、31 発振回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 元治 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中本 幸夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 谷 国雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 伊庭 智久 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 渡久地 豊 兵庫県伊丹市中央3丁目1番17号 三菱電 機システムエル・エス・アイ・デザイン株 式会社内 (72)発明者 坂庭 徹哉 兵庫県伊丹市中央3丁目1番17号 三菱電 機システムエル・エス・アイ・デザイン株 式会社内 Fターム(参考) 5B025 AD10 AE06 5F038 BG02 BG03 BG05 BG08 EZ20 5H730 AA00 BB02 BB57 FD01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源に接続された第1の充電用スイッチ
    に容量の陽極が接続されると共に、グランドに接続され
    た第2の充電用スイッチにその容量の陰極が接続された
    複数の充電回路と、上記複数の充電回路がそれぞれ第1
    の放電用スイッチを介して直列に複数段接続されると共
    に、その最終段の充電回路が第2の放電用スイッチを介
    して負荷容量に接続された昇圧回路と、上記負荷容量の
    電圧を検出する電圧検出回路と、上記負荷容量の昇圧期
    間には、上記第1および第2の充電用スイッチと上記第
    1および第2の放電用スイッチの複数回の切り換えに応
    じて上記複数の充電回路の上記各容量に充電された電荷
    を放電させて上記負荷容量に供給してその負荷容量を昇
    圧し、上記電圧検出回路により所定の電圧が検出された
    その負荷容量の電荷保持期間には、その負荷容量の電荷
    保持に必要最小限に設定された所定段数の充電回路の容
    量に充電された電荷をその負荷容量へ供給するようにそ
    れら第1および第2の充電用スイッチとそれら第1およ
    び第2の放電用スイッチを制御するスイッチ制御回路と
    を備えた半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 電源に接続された第1の充電用スイッチ
    に容量の陽極が接続されると共に、グランドに接続され
    た第2の充電用スイッチにその容量の陰極が接続された
    複数の充電回路と、上記複数の充電回路がそれぞれ第1
    の放電用スイッチを介して直列に複数段接続されると共
    に、その最終段の充電回路が第2の放電用スイッチを介
    して負荷容量に接続された昇圧回路と、一定周期のパル
    スを発生する発振回路と、上記負荷容量の昇圧期間に
    は、上記発振回路から発生されたパルスに同期して上記
    第1および第2の充電用スイッチと上記第1および第2
    の放電用スイッチの予想される所定回の切り換えに応じ
    て上記複数の充電回路の上記各容量に充電された電荷を
    放電させて上記負荷容量に供給してその負荷容量を所定
    の電圧まで昇圧し、その所定の電圧まで昇圧された後の
    その負荷容量の電荷保持期間には、その発振回路から発
    生されたパルスに同期してその負荷容量の電荷保持に必
    要最小限に設定された所定段数の充電回路の容量に充電
    された電荷をその負荷容量へ供給するようにそれら第1
    および第2の充電用スイッチとそれら第1および第2の
    放電用スイッチを制御するスイッチ制御回路とを備えた
    半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 電源に接続された第1の充電用スイッチ
    に容量の陽極が接続されると共に、グランドに接続され
    た第2の充電用スイッチにその容量の陰極が接続された
    複数の充電回路と、上記複数の充電回路がそれぞれ第1
    の放電用スイッチを介して直列に複数段接続されると共
    に、その最終段の充電回路が第2の放電用スイッチを介
    して負荷容量に接続された昇圧回路と、上記負荷容量の
    昇圧期間には、その負荷容量の昇圧したい任意の複数値
    の所定電圧に応じて設定された複数種類の所定段数の上
    記充電回路の上記容量に充電された電荷を放電させてそ
    の負荷容量へ供給してその負荷容量をそれら複数値の所
    定電圧に昇圧するように上記第1および第2の充電用ス
    イッチと上記第1および第2の放電用スイッチを複数回
    の切り換え制御するスイッチ制御回路とを備えた半導体
    集積回路装置。
  4. 【請求項4】 負荷容量の昇圧期間には、電源の電圧に
    応じて設定された所定段数の充電回路の容量に充電され
    た電荷を放電させてその負荷容量に供給してその負荷容
    量をその電源の電圧の大きさにかかわらず所定回の第1
    および第2の充電用スイッチと第1および第2の放電用
    スイッチの切り換えによって所定電圧に昇圧するように
    制御するスイッチ制御回路を備えたことを特徴とする請
    求項2記載の半導体集積回路装置。
JP6229999A 1999-03-09 1999-03-09 半導体集積回路装置 Pending JP2000262044A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6229999A JP2000262044A (ja) 1999-03-09 1999-03-09 半導体集積回路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6229999A JP2000262044A (ja) 1999-03-09 1999-03-09 半導体集積回路装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000262044A true JP2000262044A (ja) 2000-09-22

Family

ID=13196115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6229999A Pending JP2000262044A (ja) 1999-03-09 1999-03-09 半導体集積回路装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000262044A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002061930A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Programmable charge pump device
KR100615837B1 (ko) * 1999-03-11 2006-08-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 승압 회로, 승압 방법 및 전자기기
JP2009076884A (ja) * 2007-08-30 2009-04-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
KR100906879B1 (ko) * 2001-11-30 2009-07-08 소니 가부시끼 가이샤 전원 발생 회로를 탑재한 표시 장치 및 휴대 단말 장치
KR100933255B1 (ko) 2007-01-31 2009-12-22 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 전하 손실 수복 방법 및 반도체 기억 장치
CN103474018A (zh) * 2013-08-19 2013-12-25 矽创电子股份有限公司 一种显示装置的电源电路

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100615837B1 (ko) * 1999-03-11 2006-08-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 승압 회로, 승압 방법 및 전자기기
WO2002061930A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Programmable charge pump device
KR100906879B1 (ko) * 2001-11-30 2009-07-08 소니 가부시끼 가이샤 전원 발생 회로를 탑재한 표시 장치 및 휴대 단말 장치
KR100933255B1 (ko) 2007-01-31 2009-12-22 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 전하 손실 수복 방법 및 반도체 기억 장치
JP2009076884A (ja) * 2007-08-30 2009-04-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2013254967A (ja) * 2007-08-30 2013-12-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
CN103474018A (zh) * 2013-08-19 2013-12-25 矽创电子股份有限公司 一种显示装置的电源电路
CN103474018B (zh) * 2013-08-19 2016-09-07 矽创电子股份有限公司 一种显示装置的电源电路
US10380965B2 (en) 2013-08-19 2019-08-13 Sitronix Technology Corp. Power circuit of displaying device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1559186B1 (en) Variable charge pump circuit with dynamic load
US6304469B1 (en) Charge pump circuit including level shifters for threshold voltage cancellation and clock signal boosting, and memory device using same
US7274248B2 (en) Booster circuit and semiconductor device having same
CN102360565B (zh) 电荷泵系统及用其产生读写操作字线电压的方法、存储器
US20020093854A1 (en) Method and circuit for regulating the output voltage from a charge pump circuit, and memory device using same
CN107294376A (zh) 电荷泵稳压器及存储器、物联网设备
JP5587253B2 (ja) 昇圧回路
US8106703B2 (en) Booster circuit
CN111312313B (zh) 一种电荷泵电压快切的电路
KR100342596B1 (ko) 승압회로
JP2010259155A (ja) 半導体装置
JP2000232773A (ja) チャージポンプ回路、チャージポンプ回路の駆動方法及び電圧変換回路
JP3544815B2 (ja) 電源回路及び不揮発性半導体記憶装置
JP2000262044A (ja) 半導体集積回路装置
CN109120149B (zh) 升压降压电荷泵、电压管理芯片、装置及方法
JP3578248B2 (ja) 半導体昇圧回路
US20070090871A1 (en) High voltage generation circuit and semiconductor device having the same
US7449937B2 (en) Power supply circuit
KR19990050472A (ko) 승압전압 발생회로
JP5426357B2 (ja) 昇圧回路、昇圧方法、半導体装置
JPH11306781A (ja) 半導体集積回路装置
US20260099163A1 (en) Semiconductor device
JP2000284840A (ja) 電圧制御装置及び電圧制御方法
JP2916364B2 (ja) 半導体装置の内部電源回路
KR0154290B1 (ko) 챠지펌프 회로