JPH0544851B2 - - Google Patents
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- JPH0544851B2 JPH0544851B2 JP60024402A JP2440285A JPH0544851B2 JP H0544851 B2 JPH0544851 B2 JP H0544851B2 JP 60024402 A JP60024402 A JP 60024402A JP 2440285 A JP2440285 A JP 2440285A JP H0544851 B2 JPH0544851 B2 JP H0544851B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はCMOS構成の出力段を有する高電圧
回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high voltage circuit having an output stage of CMOS configuration.
従来、CMOS構成の出力段を有する高電圧回
路としては、第2図のような回路が知られてい
る。第2図において、20は制御信号の入力端
子、21は高電圧電源端子、22は基準電位印加
端子、23は高電圧出力端子、24は高電圧コン
デンサ、25は抵抗、26は高電圧PMOSトラ
ンジスタ、27は高電圧NMOSトランジスタで
ある。このPMOSトランジスタ26とNMOSト
ランジスタ27とにより、高電圧インバータが構
成される。
Conventionally, a circuit as shown in FIG. 2 is known as a high voltage circuit having an output stage of a CMOS configuration. In FIG. 2, 20 is a control signal input terminal, 21 is a high voltage power supply terminal, 22 is a reference potential application terminal, 23 is a high voltage output terminal, 24 is a high voltage capacitor, 25 is a resistor, and 26 is a high voltage PMOS transistor. , 27 are high voltage NMOS transistors. This PMOS transistor 26 and NMOS transistor 27 constitute a high voltage inverter.
以上のような構成の高電圧回路において、入力
端子20への入力信号が周期的な場合を考える
と、コンデンサ24と抵抗25とで決定される
CR時定数は、入力端子20に入力される信号の
周期よりも十分大きい必要がある。このため、コ
ンデンサ24の容量値と抵抗25の抵抗値とを入
力信号に対応して選択しなければならない。一
方、入力信号が周期的でなく、例えば直流的で変
化が少なく、信号の変化点と変化点との間が長い
場合は、コンデンサ24に充電されていた電荷が
放電されてしまうため、PMOSトランジスタ2
6は制御信号入力端子20への入力信号に拘わら
ずオフとなり、MOSトランジスタ26,27で
構成された高電圧CMOSインバータの誤動作を
引き起こす。 In the high voltage circuit configured as described above, considering the case where the input signal to the input terminal 20 is periodic, the voltage is determined by the capacitor 24 and the resistor 25.
The CR time constant needs to be sufficiently larger than the period of the signal input to the input terminal 20. Therefore, the capacitance value of the capacitor 24 and the resistance value of the resistor 25 must be selected in accordance with the input signal. On the other hand, if the input signal is not periodic, for example direct current, and has little change, and the time between signal change points is long, the charge stored in the capacitor 24 will be discharged, so the PMOS transistor 2
6 is turned off regardless of the input signal to the control signal input terminal 20, causing a malfunction of the high voltage CMOS inverter composed of MOS transistors 26 and 27.
このようにCMOS構成の出力段を有する従来
の高電圧回路は、周期的でない変化の少ない信号
に対しては誤動作をするという欠点や、周期的な
信号に対して容量値と抵抗値とを入力信号に対応
して選択する必要があるという欠点を有してい
る。 Conventional high-voltage circuits with CMOS-configured output stages have the disadvantage of malfunctioning in response to non-periodic signals with little variation, and in the case of input capacitance and resistance values in response to periodic signals. It has the disadvantage that selection must be made in accordance with the signal.
そこで本発明者は、このような欠点を改善した
高電圧回路として、第3図に示すような回路を提
案している。この回路は、P型基板にNウエルを
形成し、このNウエル中にPMOS高電圧トラン
ジスタを、P型基板領域に高電圧NMOSトラン
ジスタを作つて形成した、CMOS構成の出力段
を持つ高電圧集積回路である。 Therefore, the inventor of the present invention has proposed a circuit as shown in FIG. 3 as a high-voltage circuit that improves upon such drawbacks. This circuit is a high-voltage integrated circuit with an output stage in a CMOS configuration, in which an N-well is formed on a P-type substrate, a PMOS high-voltage transistor is fabricated in the N-well, and a high-voltage NMOS transistor is fabricated in the P-type substrate region. It is a circuit.
この高電圧回路は、PMOSトランジスタ1お
よびNMOSトランジスタ2からなるCMOS構成
の出力段と、2組のインバータから構成され入力
と論理的に同じ出力を有する双安定素子3と、高
電圧コンデンサ4とを備えている。コンデンサ4
の一端は制御信号入力端子5に接続されコンデン
サ4の他端は双安定素子3の入力端子6に接続さ
れている。双安定素子3の出力端子7はPMOS
トランジスタ1のゲートに接続されている。制御
信号入力端子5は、また、NMOSトランジスタ
2のゲートに接続されている。 This high voltage circuit includes an output stage with a CMOS configuration consisting of a PMOS transistor 1 and an NMOS transistor 2, a bistable element 3 consisting of two sets of inverters and having an output that is logically the same as the input, and a high voltage capacitor 4. We are prepared. capacitor 4
One end of the capacitor 4 is connected to the control signal input terminal 5, and the other end of the capacitor 4 is connected to the input terminal 6 of the bistable element 3. Output terminal 7 of bistable element 3 is PMOS
Connected to the gate of transistor 1. The control signal input terminal 5 is also connected to the gate of the NMOS transistor 2.
双安定素子3は、高電圧PMOSトランジスタ
8、高電圧PMOSトランジスタ9と2個の抵抗
10,11とにより構成され、双安定素子の入力
端子6はPMOSトランジスタ8のゲートに、出
力端子7はPMOSトランジスタ9のドレインに
それぞれ接続されている。また、PMOSトラン
ジスタ8のゲートはPMOSトランジスタ9のド
レインに、PMOSトランジスタ9のゲートは
PMOSトランジスタ8のドレインに接続されて
いる。これらMOSトランジスタ8,9のソース
は高電圧端子12に接続され、ドレインはそれぞ
れ抵抗10,11を経て電圧印加端子13に接続
されている。 The bistable element 3 is composed of a high voltage PMOS transistor 8, a high voltage PMOS transistor 9, and two resistors 10 and 11. The input terminal 6 of the bistable element is connected to the gate of the PMOS transistor 8, and the output terminal 7 is connected to the PMOS transistor 8. They are connected to the drains of transistors 9, respectively. Also, the gate of PMOS transistor 8 is connected to the drain of PMOS transistor 9, and the gate of PMOS transistor 9 is connected to
Connected to the drain of PMOS transistor 8. The sources of these MOS transistors 8 and 9 are connected to a high voltage terminal 12, and the drains are connected to a voltage application terminal 13 via resistors 10 and 11, respectively.
高電圧電源端子12は、さらに、PMOSトラ
ンジスタ1のソースに接続され、PMOSトラン
ジスタ1のドレインとNMOSトランジスタ2の
ドレインとの接続点は高電圧出力端子14に接続
され、NMOSトランジスタ2のソースは基準電
位印加端子15に接続されている。 The high voltage power supply terminal 12 is further connected to the source of the PMOS transistor 1, the connection point between the drain of the PMOS transistor 1 and the drain of the NMOS transistor 2 is connected to the high voltage output terminal 14, and the source of the NMOS transistor 2 is connected to the reference It is connected to the potential application terminal 15.
高電圧電源端子12には例えば200Vの電圧が
印加され、基準電位印加端子15には例えば0V
の電圧が印加される。制御信号入力端子5には例
えば10Vの信号が入力され、電圧印加端子13に
は、高電圧電源端子12の電圧200Vよりも制御
信号入力端子5の入力信号の振幅電圧だけ低い電
圧、例えば190Vの電圧が印加される。 A voltage of, for example, 200V is applied to the high voltage power supply terminal 12, and a voltage of, for example, 0V is applied to the reference potential application terminal 15.
voltage is applied. A signal of, for example, 10V is input to the control signal input terminal 5, and a voltage of, for example, 190V is input to the voltage application terminal 13, which is lower than the voltage of 200V at the high voltage power supply terminal 12 by the amplitude voltage of the input signal at the control signal input terminal 5. A voltage is applied.
この高電圧回路において、制御信号入力端子5
に10Vの入力信号が印加されると、NMOSトラ
ンジスタ2直ちにオフからオンに状態が変化す
る。一方、入力信号は高電圧コンデンサ4を経て
双安定素子3の入力端子6に伝達される。これに
よりPMOSトランジスタ8がオフ、PMOSトラ
ンジスタ9がオンし、その結果、入力信号がラツ
チされ、ラツチされた信号と同相の信号が双安定
素子3の出力端子7に出力される。この信号は、
PMOSトランジスタ1のゲートに印加され、こ
れによりトランジスタ1がオフとなり、高電圧回
路の出力端子14の電圧は0Vになる。 In this high voltage circuit, the control signal input terminal 5
When a 10V input signal is applied to the NMOS transistor 2, the state immediately changes from off to on. On the other hand, the input signal is transmitted to the input terminal 6 of the bistable element 3 via the high voltage capacitor 4. This turns off the PMOS transistor 8 and turns on the PMOS transistor 9. As a result, the input signal is latched, and a signal in phase with the latched signal is output to the output terminal 7 of the bistable element 3. This signal is
It is applied to the gate of the PMOS transistor 1, which turns off the transistor 1 and the voltage at the output terminal 14 of the high voltage circuit becomes 0V.
逆に、制御信号入力端子5へ入力信号が印加さ
れなくなると、NMOSトランジスタ2がオフし、
一方、双安定素子3の状態が反転して、PMOS
トランジスタ1がオンとなり、高電圧出力端子1
4には200Vの電圧が出力される。 Conversely, when the input signal is no longer applied to the control signal input terminal 5, the NMOS transistor 2 is turned off.
On the other hand, the state of bistable element 3 is reversed and the PMOS
Transistor 1 turns on and high voltage output terminal 1
4 outputs a voltage of 200V.
このような高電圧回路によれば、双安定素子3
により制御信号入力端子5への入力信号をラツチ
し、ラツチした入力信号によりPMOSトランジ
スタ1をオン、オフするようにしているので、入
力信号が直流的で、信号の変化点と変化点との間
が長く、この間にコンデンサ4が放電したとして
も、双安定素子3を反転し得る容量値を有してい
れば、CMOSインバータを正常に動作させるこ
とができる。また、入力信号が周期的であつて
も、高電圧コンデンサ4の容量値は、入力信号と
は無関係に、双安定素子3の状態を反転するとき
に必要な容量値を持つていれば良いので、第2図
の高電圧回路のようにCR時定数を入力信号に対
応して選択するというような作業は不必要とな
る。 According to such a high voltage circuit, the bistable element 3
The input signal to the control signal input terminal 5 is latched by the latched input signal, and the PMOS transistor 1 is turned on and off by the latched input signal. Even if the capacitor 4 is discharged during this period, the CMOS inverter can operate normally as long as it has a capacitance value that can invert the bistable element 3. Furthermore, even if the input signal is periodic, the capacitance value of the high voltage capacitor 4 only needs to have a capacitance value necessary for inverting the state of the bistable element 3, regardless of the input signal. , it becomes unnecessary to select the CR time constant in accordance with the input signal as in the high voltage circuit shown in FIG.
しかし、第3図の高電圧回路においては、制御
信号入力端子への入力信号を双安定素子がラツチ
する、すなわち双安定素子の状態が反転するのに
要する時間だけ、NMOSトランジスタのオン、
オフに対してPMOSトランジスタのオフ、オン
が遅れる。したがつて、制御信号入力端子5への
入力信号によりNMOSトランジスタが直ちにオ
フからオンに変化するが、PMOSトランジスタ
は双安定素子の状態反転時間だけ遅れてオンから
オフになる。このため、この期間中、PMOSト
ランジスタ1とNMOSトランジスタ2とで構成
されるCMOSインバータは両方のトランジスタ
がオンとなる。そこで第3図の高電圧回路は、第
1図の高電圧回路の欠点を改善したが、消費電力
が理想的なCMOS回路に比較して大きくなると
いう新たな欠点を有している。 However, in the high voltage circuit shown in FIG. 3, the NMOS transistor is turned on and off for the time required for the bistable element to latch the input signal to the control signal input terminal, that is, for the state of the bistable element to be inverted.
There is a delay in turning off and turning on the PMOS transistor. Therefore, the NMOS transistor changes from OFF to ON immediately by the input signal to the control signal input terminal 5, but the PMOS transistor changes from ON to OFF with a delay of the state inversion time of the bistable element. Therefore, during this period, both transistors of the CMOS inverter made up of PMOS transistor 1 and NMOS transistor 2 are turned on. Therefore, although the high voltage circuit shown in FIG. 3 has improved the drawbacks of the high voltage circuit shown in FIG. 1, it has a new drawback in that the power consumption is larger than that of an ideal CMOS circuit.
本発明の目的は、双安定素子を備える高電圧回
路において、高電圧出力部の負荷トランジスタと
駆動トランジスタとがともにオンする期間をなく
し、低消費電力で動作する高電圧回路を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a high voltage circuit including a bistable element that operates with low power consumption by eliminating the period in which both the load transistor and the drive transistor of the high voltage output section are on. .
本発明は、負荷トランジスタと駆動トランジス
タとから成る相補型回路の出力段を有する高電圧
回路において、前記相補型回路の制御信号入力端
子と前記負荷トランジスタのゲートとの間に、コ
ンデンサと、入力と論理的に同じ出力を有する双
安定素子との直列回路を備え、前記コンデンサの
一方の端子が前記制御信号入力端子に接続され、
前記双安定素子の出力端子が前記負荷トランジス
タのゲートに接続され、さらに、前記制御信号入
力端子と前記駆動トランジスタのゲートとの間に
前記双安定素子の状態反転時間と同じ遅延を与え
る遅延回路を備えることを特徴としている。
The present invention provides a high voltage circuit having an output stage of a complementary circuit including a load transistor and a drive transistor, in which a capacitor and an input terminal are connected between a control signal input terminal of the complementary circuit and a gate of the load transistor. comprising a series circuit with a bistable element having logically the same output, one terminal of the capacitor being connected to the control signal input terminal;
The output terminal of the bistable element is connected to the gate of the load transistor, and further a delay circuit is provided between the control signal input terminal and the gate of the drive transistor to provide a delay equal to the state inversion time of the bistable element. It is characterized by being prepared.
第1図は、本発明の一実施例を示す回路図であ
る。この高電圧回路は、第3図の高電圧回路にお
いて、制御信号入力端子5とNMOSトランジス
タ2のゲートとの間にCR遅延回路16を設けた
ものであり、その他の構成については第3図の回
路と全く同一であるから、同一の要素には同一の
番号を付して示す。この遅延回路16は、双安定
素子3の状態反転時間と同じ時間遅延を与えるも
のであり、本実施例では2個のコンデンサ17,
18と1個の抵抗19とからなる簡単な例を示
す。制御信号入力端子5は、コンデンサ17と抵
抗19との一端に接続され、抵抗19の他端はコ
ンデンサ18の一端に接続され、コンデンサ17
の他端はコンデンサ18の他端に接続されてい
る。コンデンサ18の一端はNMOSトランジス
タ2のゲートに接続されコンデンサ18の他端は
基準電位印加端子15に接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. This high voltage circuit is the high voltage circuit shown in FIG. 3 in which a CR delay circuit 16 is provided between the control signal input terminal 5 and the gate of the NMOS transistor 2, and the other configuration is the same as that shown in FIG. Since the circuits are exactly the same, the same elements are given the same numbers. This delay circuit 16 provides a time delay equal to the state inversion time of the bistable element 3, and in this embodiment, two capacitors 17,
18 and one resistor 19. The control signal input terminal 5 is connected to one end of a capacitor 17 and a resistor 19, and the other end of the resistor 19 is connected to one end of a capacitor 18.
The other end is connected to the other end of the capacitor 18. One end of the capacitor 18 is connected to the gate of the NMOS transistor 2, and the other end of the capacitor 18 is connected to the reference potential application terminal 15.
この遅延回路16を設けることにより、
PMOSトランジスタ1が状態変化する時刻と
NMOSトランジスタ2が状態変化する時刻とを
一致させることが可能となる。そのため、双安定
素子3の状態反転の間にPMOSトランジスタ1
とNMOSトランジスタ2とがともにオンするこ
とを防ぐことができる。そこで、第1図に示した
高電圧回路の出力段は、理想的なCMOS動作を
することが可能となる。 By providing this delay circuit 16,
The time when PMOS transistor 1 changes state and
It becomes possible to match the time when the state of the NMOS transistor 2 changes. Therefore, during the state reversal of bistable element 3, PMOS transistor 1
This can prevent both the NMOS transistor 2 and the NMOS transistor 2 from turning on. Therefore, the output stage of the high voltage circuit shown in FIG. 1 can perform ideal CMOS operation.
以上の実施例では、Nウエル構造のCMOS回
路を例にとり説明したが、Pウエル構造の
CMOS回路でも同様に本発明を実現できること
は明らかである。また、遅延回路についても、第
1図に示したCR遅延回路だけでなく、第1図中
の双安定素子3と同様な構成の遅延回路を用いて
も本発明を実施することができる。 In the above embodiments, a CMOS circuit with an N-well structure has been explained as an example, but a CMOS circuit with a P-well structure has been described.
It is clear that the present invention can be similarly implemented with a CMOS circuit. Furthermore, regarding the delay circuit, the present invention can be implemented using not only the CR delay circuit shown in FIG. 1 but also a delay circuit having a configuration similar to that of the bistable element 3 in FIG. 1.
以上説明したように、本発明によれば、高電圧
出力段での無効な消費電力のない高電圧回路を得
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a high voltage circuit without ineffective power consumption in the high voltage output stage.
第1図は本発明による高電圧回路の一例を示す
図、第2図は従来の高電圧回路を示す図、第3図
は第2図の回路を改良した高電圧回路を示す図で
ある。
1,8,9,26……高電圧PMOSトランジ
スタ、2,27……高電圧NMOSトランジスタ、
3……双安定素子、4,24……高電圧コンデン
サ、5,20……制御信号入力端子、6……双安
定素子の入力端子、7……双安定素子の出力端
子、10,11,19,25……抵抗、12,2
1……高電圧電源端子、13……電圧印加端子、
14,23……高電圧出力端子、15,22……
基準電位印加端子、16……遅延回路、17,1
8……コンデンサ。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a high voltage circuit according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a conventional high voltage circuit, and FIG. 3 is a diagram showing a high voltage circuit improved from the circuit in FIG. 2. 1, 8, 9, 26...High voltage PMOS transistor, 2,27...High voltage NMOS transistor,
3... Bistable element, 4, 24... High voltage capacitor, 5, 20... Control signal input terminal, 6... Input terminal of bistable element, 7... Output terminal of bistable element, 10, 11, 19,25...Resistance, 12,2
1... High voltage power supply terminal, 13... Voltage application terminal,
14, 23...High voltage output terminal, 15, 22...
Reference potential application terminal, 16... Delay circuit, 17, 1
8... Capacitor.
Claims (1)
成る相補型回路の出力段を有する高電圧回路にお
いて、前記相補型回路の制御信号入力端子と前記
負荷トランジスタのゲートとの間に、コンデンサ
と、入力と論理的に同じ出力を有する双安定素子
との直列回路を備え、前記コンデンサの一方の端
子が前記制御信号入力端子に接続され、前記双安
定素子の出力端子が前記負荷トランジスタのゲー
トに接続され、さらに、前記制御信号入力端子と
前記駆動トランジスタのゲートとの間に前記双安
定素子の状態反転時間と同じ遅延を与える遅延回
路を備えることを特徴とする高電圧回路。1. In a high voltage circuit having an output stage of a complementary circuit consisting of a load transistor and a drive transistor, a capacitor is connected between the control signal input terminal of the complementary circuit and the gate of the load transistor, and the output stage is connected logically to the input. a series circuit with a bistable element having the same output, one terminal of the capacitor being connected to the control signal input terminal, an output terminal of the bistable element being connected to the gate of the load transistor; A high voltage circuit comprising a delay circuit that provides a delay equal to the state inversion time of the bistable element between a control signal input terminal and the gate of the drive transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024402A JPS61184919A (en) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | High voltage circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024402A JPS61184919A (en) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | High voltage circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61184919A JPS61184919A (en) | 1986-08-18 |
| JPH0544851B2 true JPH0544851B2 (en) | 1993-07-07 |
Family
ID=12137168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60024402A Granted JPS61184919A (en) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | High voltage circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61184919A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6444619A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-17 | Seiko Epson Corp | Level shift circuit |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP60024402A patent/JPS61184919A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61184919A (en) | 1986-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |