JPH0680796B2 - 半導体集積回路の内部電源電圧発生回路 - Google Patents

半導体集積回路の内部電源電圧発生回路

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JPH0680796B2
JPH0680796B2 JP60098519A JP9851985A JPH0680796B2 JP H0680796 B2 JPH0680796 B2 JP H0680796B2 JP 60098519 A JP60098519 A JP 60098519A JP 9851985 A JP9851985 A JP 9851985A JP H0680796 B2 JPH0680796 B2 JP H0680796B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,半導体集積回路において,この回路に供給
する外部電源に基づいて外部電源電位より低い電位であ
る内部電源電位を発生する内部電源電圧発生回路に関す
るものである。
〔従来の技術〕
この種の内部電源電圧発生回路としては第3図に示すよ
うに,外部電源が供給される電源電位点(1)と接地電
位点との間に抵抗(2)と抵抗(3)とを直列接続し,
これらの接続点(4)から内部電源電圧V1を得る抵抗分
割が一般的である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに,この様に構成された内部電源電圧発生回路に
あつては,電源電位点(1)から接地電位点へ常に抵抗
(2)及び抵抗(3)を介して電流が流れており、常に
電力が消費されているものである。そこで,この消費電
力を少なくすべく,抵抗(2)(3)の抵抗値を高くす
ると,出力端である接続点(4)の出力インピーダンス
が高くなり,接続点(4)から大電流が取り出せないと
いう問題を有するものであつた。つまり,消費電力を少
なくすると,出力インピーダンスが高くなり,出力イン
ピーダンスを低くすると消費電力が大きくなるという相
矛盾する問題点を有するものであつた。
この発明は上記した点に鑑みてなされたものであり,消
費電力が少なく,かつ出力インピーダンスの低い半導体
集積回路の内部電源電圧発生回路を得ることを目的とす
るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体集積回路の内部電源電圧発生回路
は,基準電位発生回路からの基準電位よりNチヤンネル
MOSトランジスタの閾値電圧分高い第1電位を出力する
第1レベルシフト回路と,上記基準電位よりPチヤンネ
ルMOSトランジスタの閾値電圧分低い第2電位を出力す
る第2レベルシフト回路と,第1レベルシフト回路から
の第1電位がゲートに入力されるNチヤンネルMOSトラ
ンジスタと,第2レベルシフト回路からの第2電位がゲ
ートに入力されるPチヤンネルMOSトランジスタとを備
え,NチヤンネルMOSトランジスタとPチヤンネルMOSトラ
ンジスタとの接続点を内部電源出力端としたものであ
る。
〔作用〕
この発明においては,第1レベルシフト回路から第1電
位によりNチヤンネルMOSトランジスタが導通・非導通
状態を制御され,第2レベルシフト回路からの第2電位
によりPチヤンネルMOSトランジスタが導通・非導通状
態を制御され,NチヤンネルMOSトランジスタとPチヤン
ネルMOSトランジスタとの接続点に基準電位発生回路か
らの基準電位と同一電位の内部電源電位が出力されるこ
とになるものである。
〔実施例〕
以下にこの発明の一実施例を第1図に基づいて説明す
る。第1図はCMOS回路からなる半導体集積回路に適用さ
れた内部電源電圧発生回路を示すものであり,図におい
て(5)は電源電位点(1)と第1ノード(7)との間
に接続された高抵抗の第1抵抗,(6)は上記第1ノー
ド(7)と接地電位点との間に接続された高抵抗の第2
抵抗で,上記第1抵抗(5)とで基準電位発生回路
(8)を構成しており,この実施例においては第1抵抗
(5)と第2抵抗(6)の抵抗値を同じにして第1ノー
ド(7)に電源電位VCCの1/2の電位である基準電位を発
生しているものである。(9)は上記電源電位点(1)
と第2ノード(11)との間に接続された上記第1,第2抵
抗(5)(6)よりも高い抵抗値の抵抗,(10)は上記
第2ノード(11)と第1ノード(7)との間に接続さ
れ,ゲートが第2ノード(11)に接続されたNチヤンネ
ルMOSトランジスタで,上記抵抗(9)とで第1レベル
シフト回路(12)を構成しているものであり,第2ノー
ド(11)に第1ノード(7)の電位にNチヤンネルMOS
トランジスタ(10)の閾値電圧VTH(N)分高い電位,
つまり (N)なる第1電圧を発生しているものである。(13)
は上記第1ノード(7)と第3ノード(15)との間に接
続され,ゲートが第3ノード(15)に接続されたPチヤ
ンネルMOSトランジスタ,(14)は上記第3ノード(1
5)と接地電位点との間に接続された第1及び第2抵抗
(5)(6)よりも高い抵抗値の抵抗で,上記Pチヤン
ネルMOSトランジスタ(13)とで第2レベルシフト回路
(16)を構成しているものであり,第3ノード(15)に
第1ノード(7)の電位にPチヤンネルMOSトランジス
タ(13)の閾値電圧VTH(P)分低い電位,つまり なる第2電圧を発生しているものである。(17)は上記
電源電位点(1)と内部電源出力端(19)との間に接続
され,ゲートが上記第1レベルシフト回路(12)の出力
端である第2ノード(11)に接続されたNチヤンネルMO
Sトランジスタ,(18)は上記内部電源出力端(19)と
接地電位点との間に接続され,ゲートが上記第2レベル
シフト回路(16)の出力端である第3ノード(15)に接
続されたPチヤンネルMOSトランジスタである。
次に,この様に構成された内部電源電圧発生回路の動作
について説明する。まず,初期状態において,基準電位
発生回路(8)の第1ノード(7)に なる基準電位が発生する。一方,NチヤンネルMOSトラン
ジスタ(10)が導通状態でありわずかに電流が流れ,第
2ノード(11)が なる第1電位で安定するとともに,PチヤンネルMOSトラ
ンジスタ(13)が導通状態であり,わずかに電流が流
れ,第3ノード(15)が なる第2電位で安定することになる。そして,第1電位
がNチヤンネルMOSトランジスタ(17)のゲートに印加
され,第2電位がPチヤンネルMOSトランジスタ(18)
のゲートに印加されるため,両MOSトランジスタ(17)
(18)は5極管領域で動作することになる。その結果,N
チヤンネルMOSトランジスタ(17)により,内部電源出
力端(19)の電位V0にされ,PチヤンネルMOSトランジスタ(18)により,内
部電源出力端(19)の電位V0にされ,両MOSトランジスタ(17)(18)による内部電
源端子(9)の電位V0は同じVCCにされるため安定状態
になる。この時,両MOSトランジスタ(17)(18)は導
通状態と非導通状態のぎりぎりの状態となつているた
め,電源電位点(1)から接地電位点への両MOSトラン
ジスタ(17)(18)を介しての電流は零となる。また,
第1レベルシフト回路(12)のNチヤンネルMOSトラン
ジスタ(10)及び第2レベルシフト回路(16)のPチヤ
ンネルMOSトランジスタ(13)も導通状態と非導通状態
のぎりぎりの状態となつているため,両MOSトランジス
タ(10)(13)を介して流れる電流も零である。さらに
第1及び第2抵抗(5)(6)の抵抗値を高いものとし
てあるため,電源電位点(1)から接地電位点への第1
及び第2抵抗(5)(6)を介して流れる電流もわずか
となり,消費電流の削減が図れるものである。
そして,内部電源出力端(19)に負荷が接続され,負荷
の動作により,内部電源端子(19)の電位V0より高くなると,PチヤンネルMOSトランジスタ(18)の
ドレイン電位が高くなり,PチヤンネルMOSトランジスタ
(18)が導通状態となつて,内部電源出力端(19)の電
位V0に戻すように働くことになる。この間,NチヤンネルMOS
トランジスタ(17)のドレイン・ソース間電圧は小さく
なるため,NチヤンネルMOSトランジスタ(17)は非導通
状態のままであり,電源電位点(1)から接地電位点へ
両MOSトランジスタ(17)(18)を介して流れる電流は
零である。また,内部電源出力端(19)の電位V0より低くなると,NチヤンネルMOSトランジスタ(17)の
ソース・ドレイン電圧が大きくなるので,NチヤンネルMO
Sトランジスタ(17)が導通状態となつて,内部電源端
子(19)の電位V0に戻すように働くことになる。この間,PチヤンネルMOS
トランジスタ(18)のドレイン・ソース間電圧は小さく
なるため,PチヤンネルMOSトランジスタ(18)は非導通
状態のままであり,電源電位点(1)から接地電位点へ
両MOSトランジスタ(17)(18)を介して流れる電流は
零である。この様に,内部電源出力端(9)の電位V0をずれると,NチヤンネルMOSトランジスタ(17)又はP
チヤンネルMOSトランジスタ(18)が直ちに導通状態に
なつて に戻すように働くので,充分低い出力インピーダンスを
得ることができ,しかも両MOSトランジスタ(17)(1
8)を介して電源電位点(1)から接地電位点へ流れる
電流がなく,余分な消費電力の発生がないものである。
第2図は,この発明の他の実施例を示したものであり,
第1図に示した実施例のものの基準電位発生回路(8)
を,電源電位点(1)と接地電位点との間に接続された
第1及び第2抵抗(5)(6)と,電源電位点(1)と
接地電位点との間に接続された第3及び第4抵抗(20)
(21)とで構成し,かつ,第1ノード(7)に発生する
電位と第2ノード(22)に発生する電位とが等しくなる
ように,第1〜第4抵抗(5)(6)(20)(21)の抵
抗値を設定してあるものである。そして,第1ノード
(7)が第1レベルシフト回路(12)のNチヤンネルMO
Sトランジスタ(10)のソースに接続され,第2ノード
(22)が第2レベルシフト回路(16)のPチヤンネルMO
Sトランジスタ(13)のドレインが接続されるものであ
る。
この様に構成された内部電源電圧発生回路も第1図に示
した実施例と同様な効果を奏するものである。
なお,上記実施例においては,基準電位発生回路(8)
からの基準電位を,第1及び第2抵抗(5)(6)の抵
抗値を同じにして としたが,これに限られるものではなく,任意な値の基
準電位に設定できるものである。つまり,第1の抵抗
(5)の抵抗値をR1,第2抵抗(6)の抵抗値をR2とす
れば,基準電圧は となるものである。この時,内部電源出力端(19)の電
位も になるものである。
〔発明の効果〕
この発明は以上に述べたように,基準電位発生回路から
の基準電位よりNチヤンネルMOSトランジスタの閾値電
圧分高い第1電位を出力する第1レベルシフト回路と,
上記基準電位よりPチヤンネルMOSトランジスタの閾値
電圧分低い第2電位を出力する第2レベルシフト回路
と,第1レベルシフト回路からの第1電位がゲートに印
加されるNチヤンネルMOSトランジスタと,第2レベル
シフト回路からの第2電位がゲートに印加されるPチヤ
ンネルMOSトランジスタとを備え,NチヤンネルMOSトラン
ジスタとPチヤンネルMOSトランジスタとの接続点を内
部電源出力端としたので,低消費電力化が図れ,かつ出
力インピーダンスを低くできるという効果を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図,第2図はこ
の発明の他の実施例を示す回路図,第3図は従来の内部
電源電圧発生回路を示す回路図である。 図において(1)は電源電位点,(5)は第1抵抗,
(6)は第2抵抗,(8)は基準電位発生回路,(12)
は第1レベルシフト回路,(16)は第2レベルシフト回
路,(17)はNチヤンネルMOSトランジスタ,(18)は
PチヤンネルMOSトランジスタ,(19)は内部電源出力
端である。 なお,各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源電位点と接地電位点との間に接続され
    てこの電源電位より低い基準電位を発生する基準電位発
    生回路,この基準電位発生回路の出力端と上記電源電位
    点との間に接続され,上記基準電位よりNチヤンネルMO
    Sトランジスタの閾値電圧分だけ高い第1電位を出力す
    る第1レベルシフト回路,上記基準電位発生回路の出力
    端と上記接地電位点との間に接続され、上記基準電位よ
    りPチヤンネルMOSトランジスタの閾値電圧分だけ低い
    第2電位を出力する第2レベルシフト回路,上記電源電
    位点と内部電源出力端との間に接続され,ゲートが上記
    第1レベルシフト回路の出力端に接続されて第1電位が
    印加されるNチヤンネルMOSトランジスタ,上記接地電
    位点と内部電源出力端との間に接続され,ゲートが上記
    第2レベルシフト回路の出力端に接続されて第2電位が
    印加されるPチヤンネルMOSトランジスタを備えた半導
    体集積回路の内部電源電圧発生回路。
  2. 【請求項2】基準電位発生回路は,電源電位点と接地電
    位点との間に直列接続された高抵抗の第1及び第2の抵
    抗からなり,第1抵抗と第2抵抗との接続点に基準電位
    が現われるものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の半導体集積回路の内部電源電圧発生回路。
  3. 【請求項3】基準電位発生回路は電源電位点と接地電位
    点との間に直列接続された高抵抗の第1及び第2の抵抗
    と,電源電位点と接地電位点との間に直列接続された高
    抵抗の第3及び第4の抵抗とからなり,第1抵抗と第2
    抵抗との接続点及び第3抵抗と第4抵抗との接続点に同
    じ電位の基準電位が現われ,第1抵抗と第2抵抗との接
    続点に第1レベルシフト回路が接続され,第3抵抗と第
    4抵抗との接続点に第2レベルシフト回路が接続される
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体集積回路の内部電源電圧発生回路。
  4. 【請求項4】第1レベルシフト回路は,この回路の出力
    端と電源電位点との間に接続された抵抗と,この回路の
    出力端と基準電位発生回路の出力端との間に接続され,
    ゲートがこの回路の出力端に接続されたNチヤンネルMO
    Sトランジスタとからなるものであり、第2レベルシフ
    ト回路は,この回路の出力端と接地電位点との間に接続
    とれた抵抗と,この回路の出力端と基準発生回路の出力
    端との間に接続され,ゲートがこの回路の出力端に接続
    されたPチヤンネルMOSトランジスタとからなるもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3
    項のいずれかに記載の半導体集積回路の内部電源電圧発
    生回路。
JP60098519A 1985-05-07 1985-05-07 半導体集積回路の内部電源電圧発生回路 Expired - Lifetime JPH0680796B2 (ja)

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