JPH099612A - チャージポンプ形負電圧発生回路 - Google Patents
チャージポンプ形負電圧発生回路Info
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- JPH099612A JPH099612A JP16673996A JP16673996A JPH099612A JP H099612 A JPH099612 A JP H099612A JP 16673996 A JP16673996 A JP 16673996A JP 16673996 A JP16673996 A JP 16673996A JP H099612 A JPH099612 A JP H099612A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/06—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
- H02M3/073—Charge pumps of the Schenkel-type
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/205—Substrate bias-voltage generators
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプセルのトランジスタ中にラッチアップ
現象が出現するのを回避するチャージポンプ形負電圧発
生回路 【解決手段】 本発明は、P形基板をもとにして作成さ
れ、nを整数として、直列接続されたn個のポンプセル
(C'1〜C'n)に充電された負電荷についてのポンプ作
用によって出力(2’)に負電圧(VN)を供給するチ
ャージポンプ形負電圧供給回路であって、これらのポン
プセルは、正バイアスするためのノード(15)にウェ
ルが接続されたP形トランジスタから成っている。この
回路に設けられたスイッチング手段(18,19)は、
出力に現れる電位が正の基準電圧(REF)より大きい
限り、この電位以上のウェルバイアス電圧(VB)をノ
ード(15)に選択的に供給し、出力に現れる電位が基
準電圧より小さい場合は、より小さいウェルバイアス電
圧(Vread)を供給する。
現象が出現するのを回避するチャージポンプ形負電圧発
生回路 【解決手段】 本発明は、P形基板をもとにして作成さ
れ、nを整数として、直列接続されたn個のポンプセル
(C'1〜C'n)に充電された負電荷についてのポンプ作
用によって出力(2’)に負電圧(VN)を供給するチ
ャージポンプ形負電圧供給回路であって、これらのポン
プセルは、正バイアスするためのノード(15)にウェ
ルが接続されたP形トランジスタから成っている。この
回路に設けられたスイッチング手段(18,19)は、
出力に現れる電位が正の基準電圧(REF)より大きい
限り、この電位以上のウェルバイアス電圧(VB)をノ
ード(15)に選択的に供給し、出力に現れる電位が基
準電圧より小さい場合は、より小さいウェルバイアス電
圧(Vread)を供給する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チャージポンプ形
負電圧供給回路に関する。
負電圧供給回路に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、チャージポンプ形の負の高電圧発
生回路は、集積回路の分野において使用が増大しつつあ
る。例えば、米国特許第5,077,691 号明細書には、この
種のチャージポンプ形回路、及び、フラッシュ形EEP
ROMメモリのプログラミングへの応用が記載されてい
る。
生回路は、集積回路の分野において使用が増大しつつあ
る。例えば、米国特許第5,077,691 号明細書には、この
種のチャージポンプ形回路、及び、フラッシュ形EEP
ROMメモリのプログラミングへの応用が記載されてい
る。
【0003】図1は、P形基板をもとにしてMOS技術
により実現される公知のポンプ構造のブロック図を示し
ている。このポンプ構造は、n個(ここで、nは整数で
ある)の基本セルC1〜Cnからなるセットを有してお
り、各セルの構成は図2に示されている。これらのセル
は入力1と出力2との間に直列接続される。従来技術で
は、このような回路の目的は、正の電源供給電圧VCC
及び基準電圧即ちアース電位から生成される負電圧VN
を、図1のブロック図においてコンデンサ3で示される
容量性回路に供給することにある。これらのセルは、0
ボルト(アース電位)とVCCとの間を周期的に切替わ
るパイロット(制御)信号A,B,C,D〔図3のタイ
ミング線図(a)〜(d)に図示されている〕を受信す
る。
により実現される公知のポンプ構造のブロック図を示し
ている。このポンプ構造は、n個(ここで、nは整数で
ある)の基本セルC1〜Cnからなるセットを有してお
り、各セルの構成は図2に示されている。これらのセル
は入力1と出力2との間に直列接続される。従来技術で
は、このような回路の目的は、正の電源供給電圧VCC
及び基準電圧即ちアース電位から生成される負電圧VN
を、図1のブロック図においてコンデンサ3で示される
容量性回路に供給することにある。これらのセルは、0
ボルト(アース電位)とVCCとの間を周期的に切替わ
るパイロット(制御)信号A,B,C,D〔図3のタイ
ミング線図(a)〜(d)に図示されている〕を受信す
る。
【0004】図2に示される基本セルは次のものを備え
ている:電圧INを受けるための入力4、電圧OUTを
与えるための出力5、及び、クロック信号CK1 ,CK
2 を受信するための2つの入力6,7。
ている:電圧INを受けるための入力4、電圧OUTを
与えるための出力5、及び、クロック信号CK1 ,CK
2 を受信するための2つの入力6,7。
【0005】また、図2に示されるこのセルは次のもの
から成っている:ソースが入力4に接続され、ドレイン
が出力5に接続された第1のP形トランジスタ8、ドレ
インが入力4に接続され、ソースが第1のP形トランジ
スタ8の制御ゲートに接続され、制御ゲートが出力5に
接続された第2のP形トランジスタ9、ソース及び制御
ゲートが入力4に接続され、ドレインが出力5に接続さ
れ、ダイオードとしてマウントされた第3のP形トラン
ジスタ10、第1の極がP形トランジスタ8の制御ゲー
トに接続され、第2の極が入力6に接続された第1のコ
ンデンサ11、及び、第1の極が出力5に接続され、第
2の極が入力7に接続された第2のコンデンサ12。
から成っている:ソースが入力4に接続され、ドレイン
が出力5に接続された第1のP形トランジスタ8、ドレ
インが入力4に接続され、ソースが第1のP形トランジ
スタ8の制御ゲートに接続され、制御ゲートが出力5に
接続された第2のP形トランジスタ9、ソース及び制御
ゲートが入力4に接続され、ドレインが出力5に接続さ
れ、ダイオードとしてマウントされた第3のP形トラン
ジスタ10、第1の極がP形トランジスタ8の制御ゲー
トに接続され、第2の極が入力6に接続された第1のコ
ンデンサ11、及び、第1の極が出力5に接続され、第
2の極が入力7に接続された第2のコンデンサ12。
【0006】実際には、コンデンサ11,12は、P形
トランジスタで作成され、制御ゲートにはこれらのコン
デンサの第1の極が対応し、ドレイン及びソースを相互
に接続してこれに第2の極が対応する。
トランジスタで作成され、制御ゲートにはこれらのコン
デンサの第1の極が対応し、ドレイン及びソースを相互
に接続してこれに第2の極が対応する。
【0007】信号CK1 ,CK2 は、それぞれ、図3の
(a),(b)に示される信号A,B、或いは、図3の
(d),(c)に示される信号C,Dの何れかに、それ
ぞれ対応する。
(a),(b)に示される信号A,B、或いは、図3の
(d),(c)に示される信号C,Dの何れかに、それ
ぞれ対応する。
【0008】信号A,Bは当初0ボルトであり、信号
C,Dは当初VCCであるものと仮定すると、信号A,
B,C,Dは、次のような関係にある:信号AをVCC
に確立することによって信号Bを「0」に降下し、信号
Bを「0」に降下することによって信号DをVCCに確
立し、信号DをVCCに確立することによって信号Cを
「0」に降下し、所定時間の後、この信号Cを再びVC
Cに立上げ、信号CをVCCに再び確立することによっ
て信号Dを「0」に降下し、信号Dを「0」に降下する
ことによって信号BをVCCに確立し、信号BをVCC
に確立することによって信号Aを「0」に降下し、その
後、この信号AをVCCに立上げ、以下、同様のことを
繰り返す。
C,Dは当初VCCであるものと仮定すると、信号A,
B,C,Dは、次のような関係にある:信号AをVCC
に確立することによって信号Bを「0」に降下し、信号
Bを「0」に降下することによって信号DをVCCに確
立し、信号DをVCCに確立することによって信号Cを
「0」に降下し、所定時間の後、この信号Cを再びVC
Cに立上げ、信号CをVCCに再び確立することによっ
て信号Dを「0」に降下し、信号Dを「0」に降下する
ことによって信号BをVCCに確立し、信号BをVCC
に確立することによって信号Aを「0」に降下し、その
後、この信号AをVCCに立上げ、以下、同様のことを
繰り返す。
【0009】1つのセルにおいては、負の電荷が信号C
K1 (即ち信号A又はC)の立下りエッジにて入力4か
ら転送されるが、このときトランジスタ8はオン状態で
ある。この信号CK1 の立上りエッジによって、トラン
ジスタTはオフになる。信号CK2 (即ち、信号B又は
D)の立下りエッジによって、出力電圧OUTは絶対値
がVCCだけ増大する。
K1 (即ち信号A又はC)の立下りエッジにて入力4か
ら転送されるが、このときトランジスタ8はオン状態で
ある。この信号CK1 の立上りエッジによって、トラン
ジスタTはオフになる。信号CK2 (即ち、信号B又は
D)の立下りエッジによって、出力電圧OUTは絶対値
がVCCだけ増大する。
【0010】連続するセルが、それぞれの入力6,7に
反対極性をもつ信号を受信するように、セルは順次2つ
ずつ接続される。各セルは、後続するセル及び先行する
セルと互い違いに接続される。第1番目のセルC1の入
力が入力1に接続され、このセルはアース電位に接続さ
れる。負の電荷が除々に1つのセルから別のセルに転送
され、負の出力電圧VN(この電圧は最後のセルCnの
出力を表す)は絶対値が除々に増大する。
反対極性をもつ信号を受信するように、セルは順次2つ
ずつ接続される。各セルは、後続するセル及び先行する
セルと互い違いに接続される。第1番目のセルC1の入
力が入力1に接続され、このセルはアース電位に接続さ
れる。負の電荷が除々に1つのセルから別のセルに転送
され、負の出力電圧VN(この電圧は最後のセルCnの
出力を表す)は絶対値が除々に増大する。
【0011】上述のように、ポンプはP形基板上に作ら
れる。従来は、P形トランジスタのウェルは、それ故、
正にバイアスされて、これらのトランジスタを確実にオ
ンすることができるようにする。このバイアスは、例え
ば、MOS回路の金属化層上に作られた共通導電線にウ
ェルを接続することによって実現される。
れる。従来は、P形トランジスタのウェルは、それ故、
正にバイアスされて、これらのトランジスタを確実にオ
ンすることができるようにする。このバイアスは、例え
ば、MOS回路の金属化層上に作られた共通導電線にウ
ェルを接続することによって実現される。
【0012】ウェルの電位は、参照符号VBで示される
が、一般的に、制限されたものである。このことによっ
て、過大なゲート−ウェル電界の生起を回避し、従っ
て、PMOSトランジスタが破壊する危険にさらさない
ようにすることができる。さらに、例えば−10〜−1
5ボルトの範囲の負の高電圧を発生させる場合、ウェル
の電位を制限するのが好ましい。ポンプセルトランジス
タのウェルと活性領域との間の過大な電位差は、トラン
ジスタ降伏電圧に達すると、トランジスタの破壊を引起
こす危険にさらす。そして、ウェル電位の制限によっ
て、基板の効果に起因するトランジスタにおける損失を
制限することができる。この基板効果の制限によって、
よりコンパクトなポンプを実現することができるが、こ
れは、これらのトランジスタにおける損失が少なくなれ
ばなるぼど、所定値の電圧を発生するのに必要なセル数
はより少なくなるからである。これに加えて、ポンプセ
ルのトランジスタ8のスイッチング動作の存在は、電源
供給電圧が、絶対値を用いて表現すると、これらのトラ
ンジスタにおける損失より大きいという事実によって条
件付けられる。従って、基板効果の制限によって、低い
電源供給電圧値で作動するポンプを実現することができ
る。
が、一般的に、制限されたものである。このことによっ
て、過大なゲート−ウェル電界の生起を回避し、従っ
て、PMOSトランジスタが破壊する危険にさらさない
ようにすることができる。さらに、例えば−10〜−1
5ボルトの範囲の負の高電圧を発生させる場合、ウェル
の電位を制限するのが好ましい。ポンプセルトランジス
タのウェルと活性領域との間の過大な電位差は、トラン
ジスタ降伏電圧に達すると、トランジスタの破壊を引起
こす危険にさらす。そして、ウェル電位の制限によっ
て、基板の効果に起因するトランジスタにおける損失を
制限することができる。この基板効果の制限によって、
よりコンパクトなポンプを実現することができるが、こ
れは、これらのトランジスタにおける損失が少なくなれ
ばなるぼど、所定値の電圧を発生するのに必要なセル数
はより少なくなるからである。これに加えて、ポンプセ
ルのトランジスタ8のスイッチング動作の存在は、電源
供給電圧が、絶対値を用いて表現すると、これらのトラ
ンジスタにおける損失より大きいという事実によって条
件付けられる。従って、基板効果の制限によって、低い
電源供給電圧値で作動するポンプを実現することができ
る。
【0013】電位VBの制限は、ポンプ出力が供給され
る容量性回路がポンプにのみ接続されている限り、何ら
問題を生じない。そこで、例えば、米国特許第5,077,69
1 号明細書に記載されたもののような回路においては、
問題とする容量性回路が、正の電圧を生成する給電回路
に接続された記憶トランジスタのゲートによって形成さ
れている。その結果、ポンプの出力2が容量性回路3に
接続されたとき、この回路が正極性で電圧VPに充電さ
れることがある。過渡的な過程の間、この正極性の充電
は、ポンプのセルC1〜Cnを通して、出力2から入力
1に放電されることになる。電圧VPがポンプセルのト
ランジスタの所望ウェルバイアス電圧VBより大きい場
合には、基板とセルのP形トランジスタの活性領域との
間に寄生PNPトランジスタが発生することによって、
解錠(ラッチアップ)現象が出現する危険がある。1つ
の解決法は、このようなラッチアップの危険をなくすよ
うにウェルをバイアスすること、即ち、VBが常にVP
より大きくなるようにVBを実際に選択することであ
る。正極性で充電される容量性回路には給電しないポン
プと比較すると、ラッチアップの危険をなくすために、
ポンプセル数を増大させる(基板効果はポンプセルのト
ランジスタ中でより大きくなる)か、或いは、(トラン
ジスタの降伏電圧の危険を回避するために)ポンプによ
り発生される電圧の値を制限する必要がでてくると言う
危険がある。
る容量性回路がポンプにのみ接続されている限り、何ら
問題を生じない。そこで、例えば、米国特許第5,077,69
1 号明細書に記載されたもののような回路においては、
問題とする容量性回路が、正の電圧を生成する給電回路
に接続された記憶トランジスタのゲートによって形成さ
れている。その結果、ポンプの出力2が容量性回路3に
接続されたとき、この回路が正極性で電圧VPに充電さ
れることがある。過渡的な過程の間、この正極性の充電
は、ポンプのセルC1〜Cnを通して、出力2から入力
1に放電されることになる。電圧VPがポンプセルのト
ランジスタの所望ウェルバイアス電圧VBより大きい場
合には、基板とセルのP形トランジスタの活性領域との
間に寄生PNPトランジスタが発生することによって、
解錠(ラッチアップ)現象が出現する危険がある。1つ
の解決法は、このようなラッチアップの危険をなくすよ
うにウェルをバイアスすること、即ち、VBが常にVP
より大きくなるようにVBを実際に選択することであ
る。正極性で充電される容量性回路には給電しないポン
プと比較すると、ラッチアップの危険をなくすために、
ポンプセル数を増大させる(基板効果はポンプセルのト
ランジスタ中でより大きくなる)か、或いは、(トラン
ジスタの降伏電圧の危険を回避するために)ポンプによ
り発生される電圧の値を制限する必要がでてくると言う
危険がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウェ
ルのバイアス電圧を制限することができるとともに、ラ
ッチアップの危険がないポンプ構造を提供することにあ
る。
ルのバイアス電圧を制限することができるとともに、ラ
ッチアップの危険がないポンプ構造を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、P形
基板をもとにして作成され、直列接続されたn個のポン
プセル(ここで、nは整数である)に充電された負電荷
についてのポンプ作用によって出力に負電圧を供給する
チャージポンプ形負電圧供給回路であって、これらのポ
ンプセルが、正バイアスするためのノードにウェルが接
続されたP形トランジスタから成る回路に関しており、
この回路は、出力に現れる電位が正の基準電圧より大き
い限り、この電位に比べて大きいか或いは等しいウェル
バイアス電圧を、前記ノードに選択的に供給するため、
並びに、出力に現れる電位が前記基準電圧より小さい場
合、より小さいウェルバイアス電圧を供給するためのス
イッチング手段を具備することを特徴としている。本発
明の他の特別な特徴及び利点は、添付した図面を用いた
以下の説明からより明瞭に理解することができる。
基板をもとにして作成され、直列接続されたn個のポン
プセル(ここで、nは整数である)に充電された負電荷
についてのポンプ作用によって出力に負電圧を供給する
チャージポンプ形負電圧供給回路であって、これらのポ
ンプセルが、正バイアスするためのノードにウェルが接
続されたP形トランジスタから成る回路に関しており、
この回路は、出力に現れる電位が正の基準電圧より大き
い限り、この電位に比べて大きいか或いは等しいウェル
バイアス電圧を、前記ノードに選択的に供給するため、
並びに、出力に現れる電位が前記基準電圧より小さい場
合、より小さいウェルバイアス電圧を供給するためのス
イッチング手段を具備することを特徴としている。本発
明の他の特別な特徴及び利点は、添付した図面を用いた
以下の説明からより明瞭に理解することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1には、P形基板をもとにして
MOS技術により実現される公知のポンプ構造のブロッ
ク図が示されている。このポンプ構造は、n個(ここ
で、nは整数である)の基本的なポンプセルC1〜Cn
からなるセットを有しており、各セルの構成は図2に示
されている。これらのセルは入力1と出力2との間に直
列接続される。この種の回路の目的は、従来より、正の
電源供給電圧VCC及び基準電圧即ちアース電位から生
成される負電圧を、図1においてコンデンサ3でブロッ
ク図的に示される容量性回路に供給することにある。こ
れらのセルは、0ボルト(アース電位)とVCCとの間
を周期的に切替わるパイロット信号A,B,C,D〔図
3のタイミング線図(a)〜(d)に図示されている〕
を受信する。
MOS技術により実現される公知のポンプ構造のブロッ
ク図が示されている。このポンプ構造は、n個(ここ
で、nは整数である)の基本的なポンプセルC1〜Cn
からなるセットを有しており、各セルの構成は図2に示
されている。これらのセルは入力1と出力2との間に直
列接続される。この種の回路の目的は、従来より、正の
電源供給電圧VCC及び基準電圧即ちアース電位から生
成される負電圧を、図1においてコンデンサ3でブロッ
ク図的に示される容量性回路に供給することにある。こ
れらのセルは、0ボルト(アース電位)とVCCとの間
を周期的に切替わるパイロット信号A,B,C,D〔図
3のタイミング線図(a)〜(d)に図示されている〕
を受信する。
【0017】図2に示される基本セルは、電圧INを受
けるための入力4、電圧OUTを与えるための出力5、
及び、クロック信号CK1 ,CK2 を受信するための2
つの入力6,7を備えている。
けるための入力4、電圧OUTを与えるための出力5、
及び、クロック信号CK1 ,CK2 を受信するための2
つの入力6,7を備えている。
【0018】図2に示されるこのセルは、ソースが入力
4に接続され、ドレインが出力5に接続された第1のP
形トランジスタ8を具備している。このセルは、また、
ドレインが入力4に接続され、ソースが第1のP形トラ
ンジスタ8の制御ゲートに接続され、制御ゲートが出力
5に接続された第2のP形トランジスタ9を具備してい
る。これは、更に、ソース及び制御ゲートが入力4に接
続され、ドレインが出力5に接続され、ダイオードとし
てマウントされた第3のP形トランジスタ10を具備し
ている。これは、また、第1の極がP形トランジスタ8
の制御ゲートに接続され、第2の極が入力6に接続され
た第1のコンデンサ11、及び、第1の極が出力5に接
続され、第2の極が入力7に接続された第2のコンデン
サ12をも具備している。
4に接続され、ドレインが出力5に接続された第1のP
形トランジスタ8を具備している。このセルは、また、
ドレインが入力4に接続され、ソースが第1のP形トラ
ンジスタ8の制御ゲートに接続され、制御ゲートが出力
5に接続された第2のP形トランジスタ9を具備してい
る。これは、更に、ソース及び制御ゲートが入力4に接
続され、ドレインが出力5に接続され、ダイオードとし
てマウントされた第3のP形トランジスタ10を具備し
ている。これは、また、第1の極がP形トランジスタ8
の制御ゲートに接続され、第2の極が入力6に接続され
た第1のコンデンサ11、及び、第1の極が出力5に接
続され、第2の極が入力7に接続された第2のコンデン
サ12をも具備している。
【0019】実際には、コンデンサ11,12は、P形
トランジスタで作成され、制御ゲートにはこれらのコン
デンサの第1の極が対応し、ドレイン及びソースを相互
に接続してこれに第2の極が対応する。
トランジスタで作成され、制御ゲートにはこれらのコン
デンサの第1の極が対応し、ドレイン及びソースを相互
に接続してこれに第2の極が対応する。
【0020】信号CK1 ,CK2 は、それぞれ、図3の
(a),(b)に示される信号A,B、或いは、図3の
(d),(c)に示される信号C,Dの何れかに、それ
ぞれ対応する。
(a),(b)に示される信号A,B、或いは、図3の
(d),(c)に示される信号C,Dの何れかに、それ
ぞれ対応する。
【0021】信号A,Bは当初0ボルトであり、信号
C,Dは当初VCCであるものと仮定すると、信号A,
B,C,Dは、次のような関係にある:信号AをVCC
に確立することによって信号Bを「0」に降下し、信号
Bを「0」に降下することによって信号DをVCCに確
立し、信号DをVCCに確立することによって信号Cを
「0」に降下し、所定時間の後、この信号Cを再びVC
Cに立上げ、信号CをVCCに再び確立することによっ
て信号Dを「0」に降下し、信号Dを「0」に降下する
ことによって信号BをVCCに確立し、信号BをVCC
に確立することによって信号Aを「0」に降下し、その
後、この信号AをVCCに立上げ、以下、同様のことを
繰り返す。
C,Dは当初VCCであるものと仮定すると、信号A,
B,C,Dは、次のような関係にある:信号AをVCC
に確立することによって信号Bを「0」に降下し、信号
Bを「0」に降下することによって信号DをVCCに確
立し、信号DをVCCに確立することによって信号Cを
「0」に降下し、所定時間の後、この信号Cを再びVC
Cに立上げ、信号CをVCCに再び確立することによっ
て信号Dを「0」に降下し、信号Dを「0」に降下する
ことによって信号BをVCCに確立し、信号BをVCC
に確立することによって信号Aを「0」に降下し、その
後、この信号AをVCCに立上げ、以下、同様のことを
繰り返す。
【0022】1つのセルにおいては、負の電荷が信号C
K1 (即ち信号A又はC)の立下りエッジにて入力4か
ら転送されるが、このときトランジスタ8はオン状態で
ある。この信号CK1 の立上りエッジによって、トラン
ジスタTはオフになる。信号CK2 (即ち、信号B又は
D)の立下りエッジによって、出力電圧OUTは絶対値
がVCCだけ増大する。
K1 (即ち信号A又はC)の立下りエッジにて入力4か
ら転送されるが、このときトランジスタ8はオン状態で
ある。この信号CK1 の立上りエッジによって、トラン
ジスタTはオフになる。信号CK2 (即ち、信号B又は
D)の立下りエッジによって、出力電圧OUTは絶対値
がVCCだけ増大する。
【0023】連続するセルが、それぞれの入力6,7に
反対極性をもつ信号を受信するように、セルは順次2つ
ずつ接続される。各セルは、後続するセル及び先行する
セルと互い違いに接続される。第1番目のセルC1の入
力が入力1に接続され、このセルはアース電位に接続さ
れる。負の電荷が除々に1つのセルから別のセルに転送
され、最後のセルCnの出力に与えられる負の出力電圧
VNは、絶対値が除々に増大する。
反対極性をもつ信号を受信するように、セルは順次2つ
ずつ接続される。各セルは、後続するセル及び先行する
セルと互い違いに接続される。第1番目のセルC1の入
力が入力1に接続され、このセルはアース電位に接続さ
れる。負の電荷が除々に1つのセルから別のセルに転送
され、最後のセルCnの出力に与えられる負の出力電圧
VNは、絶対値が除々に増大する。
【0024】図4は、本発明により得られるチャージポ
ンプのブロック図を示している。その構造は、図1のも
のと同一であるが、付加回路13を具備している。図4
に示されたチャージポンプは、n個(ここで、nは整数
である)の基本的なポンプセルC'1〜C'nから成るセッ
トを有しており、各セルの構成は図2に示されている。
これらのセルは入力1’と出力2’との間に直列接続さ
れる。このポンプは、正の電源供給電圧VCC及び基準
電圧即ちアース電位から生成される負電圧VNを、図4
のブロック図においてコンデンサ3’で示される容量性
回路に供給する。これらのセルは、0ボルト(アース電
位)とVCCとの間を周期的に切替わるパイロット信号
A,B,C,D〔図3のタイミング線図(a)〜(d)
に図示されている〕を受信する。
ンプのブロック図を示している。その構造は、図1のも
のと同一であるが、付加回路13を具備している。図4
に示されたチャージポンプは、n個(ここで、nは整数
である)の基本的なポンプセルC'1〜C'nから成るセッ
トを有しており、各セルの構成は図2に示されている。
これらのセルは入力1’と出力2’との間に直列接続さ
れる。このポンプは、正の電源供給電圧VCC及び基準
電圧即ちアース電位から生成される負電圧VNを、図4
のブロック図においてコンデンサ3’で示される容量性
回路に供給する。これらのセルは、0ボルト(アース電
位)とVCCとの間を周期的に切替わるパイロット信号
A,B,C,D〔図3のタイミング線図(a)〜(d)
に図示されている〕を受信する。
【0025】セルC'1〜C'nのP形トランジスタのウェ
ルは、正電位VBを受けるために、図示しない導電手段
(例えば、MOS回路の金属化層上に作られた導電線)
によってノード15に接続される。このノード15は、
回路13の出力に対応する。
ルは、正電位VBを受けるために、図示しない導電手段
(例えば、MOS回路の金属化層上に作られた導電線)
によってノード15に接続される。このノード15は、
回路13の出力に対応する。
【0026】好ましくは、回路13は、回路13の入力
14で受けた電圧Vを基準電圧REFと比較するための
比較器16を具備する。この基準電圧REFは、バンド
ギャップ形回路(この種の回路は当業者に熟知されてい
るので詳細を示していない)によって生成され、この回
路によって、温度に関して安定しており電源供給電圧に
依存しない(もちろん、生成されるべき電圧REFがV
CCより低い限り)基準電圧を生成することができる。
14で受けた電圧Vを基準電圧REFと比較するための
比較器16を具備する。この基準電圧REFは、バンド
ギャップ形回路(この種の回路は当業者に熟知されてい
るので詳細を示していない)によって生成され、この回
路によって、温度に関して安定しており電源供給電圧に
依存しない(もちろん、生成されるべき電圧REFがV
CCより低い限り)基準電圧を生成することができる。
【0027】比較器16の出力は、ノード15を第1の
端子20或いは第2の端子21の何れかに選択的に接続
するために、MOSスイッチ18,19に接続され、こ
れら2つの端子は、異なる値の正電圧を供給する。
端子20或いは第2の端子21の何れかに選択的に接続
するために、MOSスイッチ18,19に接続され、こ
れら2つの端子は、異なる値の正電圧を供給する。
【0028】容量性回路3’がこのポンプにより発生さ
れる電圧VN或いは端子22に現れる正の電圧VPの何
れかを受けるものと仮定する。ポンプの出力2’が容量
性回路3’に接続される場合、この回路3’は電圧VP
で正に充電されているかもしれない。その場合、VN=
VPを得る(VNは出力2’に現れている電圧であると
仮定する)。過渡的な過程の間、この正の電荷は、出力
2’から、セルC'1〜C'nを通して、入力1’に接続さ
れたアース電位に放電されることになる。電圧VPがポ
ンプセルC'1〜C'nのトランジスタのウェルバイアス電
圧VBより大きい場合、基板とセルのP形トランジスタ
の活性領域との間に寄生PNPトランジスタが発生する
ことによって、ラッチアップ現象が出現する危険があ
る。
れる電圧VN或いは端子22に現れる正の電圧VPの何
れかを受けるものと仮定する。ポンプの出力2’が容量
性回路3’に接続される場合、この回路3’は電圧VP
で正に充電されているかもしれない。その場合、VN=
VPを得る(VNは出力2’に現れている電圧であると
仮定する)。過渡的な過程の間、この正の電荷は、出力
2’から、セルC'1〜C'nを通して、入力1’に接続さ
れたアース電位に放電されることになる。電圧VPがポ
ンプセルC'1〜C'nのトランジスタのウェルバイアス電
圧VBより大きい場合、基板とセルのP形トランジスタ
の活性領域との間に寄生PNPトランジスタが発生する
ことによって、ラッチアップ現象が出現する危険があ
る。
【0029】この現象の出現を回避するために、セルの
P形トランジスタのウェルに接続されるノード15が端
子20に接続され、この端子にVPより大きいかそれに
等しい電圧を供給する。それから、スイッチ18が閉じ
られ、スイッチ19が開かれる。例えば、VPがVCC
より小さいかそれに等しい場合、端子20は電圧VCC
を供給する。比較器16には、アース電位と電圧VCC
の間の電圧が供給されるであろう。電圧VPは、VCC
より大きいことがよくある。その場合は、比較器16に
はそれに適合するように供給され、端子20はVCCよ
り大きい電圧を供給する。端子20は、例えば、端子2
2に接続される。
P形トランジスタのウェルに接続されるノード15が端
子20に接続され、この端子にVPより大きいかそれに
等しい電圧を供給する。それから、スイッチ18が閉じ
られ、スイッチ19が開かれる。例えば、VPがVCC
より小さいかそれに等しい場合、端子20は電圧VCC
を供給する。比較器16には、アース電位と電圧VCC
の間の電圧が供給されるであろう。電圧VPは、VCC
より大きいことがよくある。その場合は、比較器16に
はそれに適合するように供給され、端子20はVCCよ
り大きい電圧を供給する。端子20は、例えば、端子2
2に接続される。
【0030】前述したように、電圧VBの値を所定の正
の値に制限して、トランジスタの破壊という危険を伴い
ポンプを不能にする過大なゲート−ウェル電圧を、トラ
ンジスタ中に生起しないようにすることが好ましい。例
えば、VCC=5ボルトの場合、VB=Vread= 2.2ボ
ルトとなるように選ばれ、ここで、電圧Vreadは、端子
21に供給される電圧である。
の値に制限して、トランジスタの破壊という危険を伴い
ポンプを不能にする過大なゲート−ウェル電圧を、トラ
ンジスタ中に生起しないようにすることが好ましい。例
えば、VCC=5ボルトの場合、VB=Vread= 2.2ボ
ルトとなるように選ばれ、ここで、電圧Vreadは、端子
21に供給される電圧である。
【0031】比較器16に受ける電圧Vが電圧Vreadよ
り大きい限り、ノード15は端子20に接続される。一
旦電圧VがVreadに等しいかそれより小さくなると、ノ
ード15は端子21に接続される。それから、スイッチ
19が閉じられ、スイッチ18が開かれる。REF≦V
readとなるように選ばれる(例えば、REF= 1.8ボル
ト)。ポンプを構成するn個のセルの何れにもラッチア
ップ現象が出現する危険が生じないようにするために、
差引かれる(比較される)電圧Vは、ポンプの第1セル
C'1の出力に現れる電圧とするのが好ましくい。
り大きい限り、ノード15は端子20に接続される。一
旦電圧VがVreadに等しいかそれより小さくなると、ノ
ード15は端子21に接続される。それから、スイッチ
19が閉じられ、スイッチ18が開かれる。REF≦V
readとなるように選ばれる(例えば、REF= 1.8ボル
ト)。ポンプを構成するn個のセルの何れにもラッチア
ップ現象が出現する危険が生じないようにするために、
差引かれる(比較される)電圧Vは、ポンプの第1セル
C'1の出力に現れる電圧とするのが好ましくい。
【図1】従来技術によるチャージポンプ形の負電圧発生
回路のブロック図を示す図。
回路のブロック図を示す図。
【図2】図1のポンプの基本セルの詳細な回路構成を示
す図。
す図。
【図3】図1のポンプのパイロット信号のタイミング線
図を示す図。
図を示す図。
【図4】本発明によるチャージポンプ形の負電圧発生回
路のブロック図を示す図。
路のブロック図を示す図。
C1〜Cn,C'1〜C'n 入力1,1’と出力2,2’
との間に直列接続されたn個の基本セル、 A,B,C,D 0ボルト(アース電位)と電源供給電
圧VCCとの間を周期的に切替わる信号(図3)、 3,3’ 負の出力電圧VNを受ける容量性回路(ブロ
ック図的にコンデンサで示される)、 4 電圧INを受けるための入力、 5 電圧OUTを与えるための出力、 6,7 クロック信号CK1 ,CK2 を受信するための
入力、 8,9,10 第1、第2及び第3のP形トランジス
タ、 11,12 第2及び第3のコンデンサ、 13 ウェルバイアス供給回路、 14 電圧Vを受ける端子、 15 セルのP形トランジスタのウェルに接続され、正
のウェルバイアス電圧VBを供給するノード、 16 比較器、 17 基準電圧REFを生成するバンドギャップ形回
路、 18,19 MOSスイッチ、 20 電源供給電圧VCC又は端子22に接続される第
1の端子、 21 制限電圧Vreadが供給される第2の端子、 22 正の電圧VPを供給する端子。
との間に直列接続されたn個の基本セル、 A,B,C,D 0ボルト(アース電位)と電源供給電
圧VCCとの間を周期的に切替わる信号(図3)、 3,3’ 負の出力電圧VNを受ける容量性回路(ブロ
ック図的にコンデンサで示される)、 4 電圧INを受けるための入力、 5 電圧OUTを与えるための出力、 6,7 クロック信号CK1 ,CK2 を受信するための
入力、 8,9,10 第1、第2及び第3のP形トランジス
タ、 11,12 第2及び第3のコンデンサ、 13 ウェルバイアス供給回路、 14 電圧Vを受ける端子、 15 セルのP形トランジスタのウェルに接続され、正
のウェルバイアス電圧VBを供給するノード、 16 比較器、 17 基準電圧REFを生成するバンドギャップ形回
路、 18,19 MOSスイッチ、 20 電源供給電圧VCC又は端子22に接続される第
1の端子、 21 制限電圧Vreadが供給される第2の端子、 22 正の電圧VPを供給する端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マクサンス オラ フランス国 42370 サン アオン ル ヴューピック シャルマン (番地なし) (72)発明者 ニコラ ドゥマンジュ フランス国 57160 レズィ リュ シャ テル サン−ジェルマン 23 (72)発明者 マール ゲド フランス国 30130 ポン−サン−テスプ リ リュ ペ. テラン 14
Claims (4)
- 【請求項1】 P形基板をもとにして作成され、nを整
数として、直列接続されたn個のポンプセル(C'1〜
C'n)に充電された負電荷についてのポンプ作用によっ
て出力(2’)に負電圧(VN)を供給するチャージポ
ンプ形負電圧供給回路であって、これらのポンプセル
が、正バイアスするためのノード(15)にウェルが接
続されたP形トランジスタから成る回路において、 出力に現れる電位が正の基準電圧(REF)より大きい
限り、この電位に比べて大きいか或いは等しいウェルバ
イアス電圧(VB)を前記ノード(15)に選択的に供
給するため、並びに、出力に現れる電位が前記基準電圧
より小さい場合は、より小さいウェルバイアス電圧(V
read)を供給するためのスイッチング手段(18,1
9)を具備することを特徴とする回路。 - 【請求項2】 前記スイッチング手段は、異なる値を有
する正の電圧を供給する端子(18,19)に前記ノー
ド(15)を選択的に接続して、このノード(15)を
同時にこれらの端子の1つのみに接続するようにするた
めのMOS形スイッチ(18,19)より成ることを特
徴とする請求項1に記載の回路。 - 【請求項3】 前記ポンプセルのうちの1つのポンプセ
ルの出力に接続される第1入力、前記基準電圧(RE
F)を受ける第2入力、及び、前記スイッチ(20,2
1)を制御するための出力を有する比較器(16)を具
備することを特徴とする請求項2に記載の回路。 - 【請求項4】 前記比較器(16)の第1入力は第1番
目のポンプセル(C'1)の出力に接続されることを特徴
とする請求項3に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9507621 | 1995-06-21 | ||
| FR9507621A FR2735922B1 (fr) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Circuit generateur de tension negative du type pompe de charge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH099612A true JPH099612A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=9480372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16673996A Withdrawn JPH099612A (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-06 | チャージポンプ形負電圧発生回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5841314A (ja) |
| EP (1) | EP0750244B1 (ja) |
| JP (1) | JPH099612A (ja) |
| DE (1) | DE69600264T2 (ja) |
| FR (1) | FR2735922B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100406658B1 (ko) * | 2000-05-22 | 2003-11-20 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 반도체 집적회로 및 그 검사방법 및 그것을 가지는기록장치 및 통신기기 |
| KR100466283B1 (ko) * | 2001-02-26 | 2005-01-14 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 부전압 승압 회로 |
| US7236419B2 (en) | 1997-01-31 | 2007-06-26 | Renesas Technology Corp. | Microcomputer and microprocessor having flash memory operable from single external power supply |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008688A (en) * | 1998-03-30 | 1999-12-28 | United Memories, Inc. | Apparatus, and associated method, for preventing occurrence of latch-up in an electronic circuit |
| JPH11337594A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | ピーク検出回路 |
| JP4397062B2 (ja) * | 1998-11-27 | 2010-01-13 | 株式会社ルネサステクノロジ | 電圧発生回路および半導体記憶装置 |
| JP3554497B2 (ja) * | 1998-12-08 | 2004-08-18 | シャープ株式会社 | チャージポンプ回路 |
| US6448823B1 (en) * | 1999-11-30 | 2002-09-10 | Xilinx, Inc. | Tunable circuit for detection of negative voltages |
| US6756838B1 (en) | 2003-03-18 | 2004-06-29 | T-Ram, Inc. | Charge pump based voltage regulator with smart power regulation |
| US20050035429A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-17 | Yeh Chih Chieh | Programmable eraseless memory |
| US7298181B2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-11-20 | Pulsecore Semiconductor Corp. | Highest supply selection circuit |
| US7355437B2 (en) * | 2006-03-06 | 2008-04-08 | Altera Corporation | Latch-up prevention circuitry for integrated circuits with transistor body biasing |
| TWI385495B (zh) * | 2007-12-26 | 2013-02-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 負電壓產生電路 |
| US9004754B2 (en) * | 2009-04-22 | 2015-04-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal sensors and methods of operating thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6238591A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-19 | Fujitsu Ltd | 相補型の半導体メモリ装置 |
| ATE67617T1 (de) * | 1985-08-26 | 1991-10-15 | Siemens Ag | Integrierte schaltung in komplementaerer schaltungstechnik mit einem substratvorspannungs- generator. |
| US5077691A (en) * | 1989-10-23 | 1991-12-31 | Advanced Micro Devices, Inc. | Flash EEPROM array with negative gate voltage erase operation |
| US5120993A (en) * | 1990-02-05 | 1992-06-09 | Texas Instruments Incorporated | Substrate bias voltage detection circuit |
| JP3253389B2 (ja) * | 1992-03-31 | 2002-02-04 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置 |
-
1995
- 1995-06-21 FR FR9507621A patent/FR2735922B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-06 JP JP16673996A patent/JPH099612A/ja not_active Withdrawn
- 1996-06-13 US US08/663,524 patent/US5841314A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-17 DE DE69600264T patent/DE69600264T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-17 EP EP96470009A patent/EP0750244B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7236419B2 (en) | 1997-01-31 | 2007-06-26 | Renesas Technology Corp. | Microcomputer and microprocessor having flash memory operable from single external power supply |
| US7385869B2 (en) | 1997-01-31 | 2008-06-10 | Renesas Technology Corp. | Microcomputer and microprocessor having flash memory operable from single external power supply |
| KR100406658B1 (ko) * | 2000-05-22 | 2003-11-20 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 반도체 집적회로 및 그 검사방법 및 그것을 가지는기록장치 및 통신기기 |
| KR100466283B1 (ko) * | 2001-02-26 | 2005-01-14 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 부전압 승압 회로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0750244A1 (fr) | 1996-12-27 |
| FR2735922B1 (fr) | 1997-08-22 |
| DE69600264D1 (de) | 1998-06-04 |
| EP0750244B1 (fr) | 1998-04-29 |
| FR2735922A1 (fr) | 1996-12-27 |
| DE69600264T2 (de) | 1998-11-05 |
| US5841314A (en) | 1998-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |