JPS6360552A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPS6360552A JPS6360552A JP61203857A JP20385786A JPS6360552A JP S6360552 A JPS6360552 A JP S6360552A JP 61203857 A JP61203857 A JP 61203857A JP 20385786 A JP20385786 A JP 20385786A JP S6360552 A JPS6360552 A JP S6360552A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
電源電圧よりも高い出力用電圧を作動信号に従って出力
する半導体装置であって、上記高い出力用電圧を半導体
装置内に引き込んでN型MIS)ランジスタのドレイン
に印加し、該トランジスタのソースを出力とし、さらに
、そのトランジスタのゲートに前記作動信号を昇圧回路
内でクロック信号により連続的に昇圧した駆動電圧を印
加することにより、半導体装置内から電源電圧よりも高
い電圧を出力して他の装置を必要とすることなく半導体
装置だけで外部装置の直接駆動を可能とする。
する半導体装置であって、上記高い出力用電圧を半導体
装置内に引き込んでN型MIS)ランジスタのドレイン
に印加し、該トランジスタのソースを出力とし、さらに
、そのトランジスタのゲートに前記作動信号を昇圧回路
内でクロック信号により連続的に昇圧した駆動電圧を印
加することにより、半導体装置内から電源電圧よりも高
い電圧を出力して他の装置を必要とすることなく半導体
装置だけで外部装置の直接駆動を可能とする。
本発明は半導体装置に関し、特に、半導体装置の電源電
圧よりも高い電圧で動作する外部装置を直接駆動する半
導体装置の出力回路に関する。
圧よりも高い電圧で動作する外部装置を直接駆動する半
導体装置の出力回路に関する。
従来、半導体装置の電源電圧(例えば、5V)よりも高
い電圧(例えば、12■)で動作する螢光表示管等の外
部装置は、半導体装置の出力電圧で直接駆動することが
できない。
い電圧(例えば、12■)で動作する螢光表示管等の外
部装置は、半導体装置の出力電圧で直接駆動することが
できない。
第5図は従来の半導体装置の一例を示す回路図である。
この第5図に示される半導体装置101は、作動信号V
in’がゲートに印加され、電源電圧Vccがソース
に印加され、そして、ドレインが出力とされたP型MI
S)ランジスタ111により構成されている。このトラ
ンジスタ111は、作動信号V in’が低レベル(例
えば、アース電位OV)のときにスイッチ・オンとなり
、ドレインに印加されている電源電圧Vccよりトラン
ジスタ111の閾値電圧だけ低い電圧を出力するように
なされている。ここで、作動信号V in’ は、半導
体装置101内で処理された信号で、例えば、7セグメ
ントの数字表示装置に所定の周波数を表示させるための
1セグメント分の制御信号である。
in’がゲートに印加され、電源電圧Vccがソース
に印加され、そして、ドレインが出力とされたP型MI
S)ランジスタ111により構成されている。このトラ
ンジスタ111は、作動信号V in’が低レベル(例
えば、アース電位OV)のときにスイッチ・オンとなり
、ドレインに印加されている電源電圧Vccよりトラン
ジスタ111の閾値電圧だけ低い電圧を出力するように
なされている。ここで、作動信号V in’ は、半導
体装置101内で処理された信号で、例えば、7セグメ
ントの数字表示装置に所定の周波数を表示させるための
1セグメント分の制御信号である。
そして、半導体装置101の出力は螢光表示管102を
駆動するためのNPN )ランジスタ104のベースに
供給され、トランジスタ104のコレクタには電源電圧
Vccより高い電圧の出力用電源vppが印加されてい
る。さらに、トランジスタ104のエミッタは電流制限
用抵抗121を介して螢光表示管102の陽極102a
に接続され、また、螢光表示管102の陰極102bは
接地されている。ここで、螢光表示管102のグリッド
102Cは陰極102bのフィラメントで発生された電
子を制限するためのものである。また、トランジスタ1
04のエミッタとアースとの間にはプル・ダウン抵抗1
03が設けられている。以上により、作動信号Vin”
に応じた半導体装置】01の出力に従って、トランジス
タ104のコレクタに印加されている出力用電源■ρp
がエミッタから出力され、螢光表示管102を駆動する
ことになる。
駆動するためのNPN )ランジスタ104のベースに
供給され、トランジスタ104のコレクタには電源電圧
Vccより高い電圧の出力用電源vppが印加されてい
る。さらに、トランジスタ104のエミッタは電流制限
用抵抗121を介して螢光表示管102の陽極102a
に接続され、また、螢光表示管102の陰極102bは
接地されている。ここで、螢光表示管102のグリッド
102Cは陰極102bのフィラメントで発生された電
子を制限するためのものである。また、トランジスタ1
04のエミッタとアースとの間にはプル・ダウン抵抗1
03が設けられている。以上により、作動信号Vin”
に応じた半導体装置】01の出力に従って、トランジス
タ104のコレクタに印加されている出力用電源■ρp
がエミッタから出力され、螢光表示管102を駆動する
ことになる。
第6図は従来の半導体装置の他の例を示す回路図である
。この第6図に示す半導体装置は、上記した第5図に示
す半導体装置と同じであるが、駆動用のトランジスタ1
04を外付けする代わりに負電源105を使用して螢光
表示管102を半導体装置101で直接駆動するもので
ある。
。この第6図に示す半導体装置は、上記した第5図に示
す半導体装置と同じであるが、駆動用のトランジスタ1
04を外付けする代わりに負電源105を使用して螢光
表示管102を半導体装置101で直接駆動するもので
ある。
半導体装置101の出力は電流制限用抵抗121を介し
て螢光表示管102の陽極102aに印加され、また、
螢光表示管102の陰極102bには負電源104によ
り発生された負電圧(例えば、−9■)が印加されてい
る。これにより、陽極102aと陰極102bとの間に
おける螢光表示管102の動作電圧が確保され、半導体
装置101の出力電圧で螢光表示管102を直接駆動す
ることができるようになされている。
て螢光表示管102の陽極102aに印加され、また、
螢光表示管102の陰極102bには負電源104によ
り発生された負電圧(例えば、−9■)が印加されてい
る。これにより、陽極102aと陰極102bとの間に
おける螢光表示管102の動作電圧が確保され、半導体
装置101の出力電圧で螢光表示管102を直接駆動す
ることができるようになされている。
上述した従来の半導体装置は、その出力電圧が螢光表示
管等の外部装置の動作電圧よりも低いために、半導体装
置だけで外部装置を直接駆動することができない。その
ため、第5図に示されるように、半導体装置101の外
側に外部装置を駆動するためのトランジスタ104を外
付けするか、または、第6図に示されるように、螢光表
示管102(外部装置)専用の負電源105を別に設け
なければならない。
管等の外部装置の動作電圧よりも低いために、半導体装
置だけで外部装置を直接駆動することができない。その
ため、第5図に示されるように、半導体装置101の外
側に外部装置を駆動するためのトランジスタ104を外
付けするか、または、第6図に示されるように、螢光表
示管102(外部装置)専用の負電源105を別に設け
なければならない。
すなわち、第5図に示されるように、螢光表示管102
の動作電圧を得るために半導体装置10】の電源電圧V
CCよりも高い出力用7ri源vppが印加された別の
トランジスタ104を外付けをすると、そのトランジス
タ104等を外付けする手間が必要となり、製造価格の
上昇を招くという問題がある。
の動作電圧を得るために半導体装置10】の電源電圧V
CCよりも高い出力用7ri源vppが印加された別の
トランジスタ104を外付けをすると、そのトランジス
タ104等を外付けする手間が必要となり、製造価格の
上昇を招くという問題がある。
また、第6図に示されるように、螢光表示管102を半
導体装置101で直接駆動するものでも専用の負電源1
05を半導体装置101とは別に設けなければならず、
費用の面で高価になる問題がある。
導体装置101で直接駆動するものでも専用の負電源1
05を半導体装置101とは別に設けなければならず、
費用の面で高価になる問題がある。
本発明は、上述した従来形の半導体装置に鑑み、半導体
装置の電源電圧よりも高い出力用電圧を半導体装置内に
引き込んでN型MISI−ランジスタのドレインに印加
し、該トランジスタのソースを出力とし、さらに、その
トランジスタのゲートに前記作動信号に従って内部電圧
を昇圧回路で昇圧した駆動電圧を印加することにより、
半導体装置内から電源電圧よりも高い電圧を出力して外
部装置を直接駆動し、また、半導体装置の製造価格を低
減することを目的とする。
装置の電源電圧よりも高い出力用電圧を半導体装置内に
引き込んでN型MISI−ランジスタのドレインに印加
し、該トランジスタのソースを出力とし、さらに、その
トランジスタのゲートに前記作動信号に従って内部電圧
を昇圧回路で昇圧した駆動電圧を印加することにより、
半導体装置内から電源電圧よりも高い電圧を出力して外
部装置を直接駆動し、また、半導体装置の製造価格を低
減することを目的とする。
第1図は本発明に係る半導体装置の原理ブロック図であ
る。
る。
本発明によれば、電源電圧Vccよりも高い出力用電圧
vppを作動信号Vinに従って出力する半導体装置1
であって、ドレインに前記出力用電圧■ppを印加し、
ソースを出力としたN型MIS)ランシタ11と、前記
作動信号Vinが所定値のとき内部電圧Vaをクロック
信号CLKにより連続的に昇圧し、前記トランジスタ1
1のゲートに前記出力用電圧vppよりも該トランジス
タ11の閾値電圧vth以上高い駆動電圧Vdrを印加
する昇圧回路12と、を具備する半導体装置1が提供さ
れる。
vppを作動信号Vinに従って出力する半導体装置1
であって、ドレインに前記出力用電圧■ppを印加し、
ソースを出力としたN型MIS)ランシタ11と、前記
作動信号Vinが所定値のとき内部電圧Vaをクロック
信号CLKにより連続的に昇圧し、前記トランジスタ1
1のゲートに前記出力用電圧vppよりも該トランジス
タ11の閾値電圧vth以上高い駆動電圧Vdrを印加
する昇圧回路12と、を具備する半導体装置1が提供さ
れる。
ここで、内部電圧Vaは半導体装置1に印加された電圧
、例えば、出力用電圧Vpl)もしくは電源電圧Vcc
を用いる。
、例えば、出力用電圧Vpl)もしくは電源電圧Vcc
を用いる。
上述した構成を有する本発明の半導体装置1によれば、
N型MISトランシタ11のゲートに印加される駆動電
圧Vdrは、作動信号Vinが所定値のとき内部電圧を
昇圧回路12で出力用電圧vppよりもトランジスタ1
1の閾値電圧vth以上高い電圧にクロック信号CLK
により連続的に昇圧されているため、トランシタ11の
ドレインに印加された電′tA電圧Vccよりも高い出
力用電圧vppは作動信号Vinに従ってトランジスタ
11のソースからスタティックに出力されることになる
。そして、半導体装置1の電源電圧Vccよりも高い動
作電圧(出力用電圧Vl)りに等しい電圧)を有する外
部装置を他の装置(例えば、駆動トランジスタ、負電源
装置)を必要とすることなく半導体装置1だけで直接駆
動することができる。
N型MISトランシタ11のゲートに印加される駆動電
圧Vdrは、作動信号Vinが所定値のとき内部電圧を
昇圧回路12で出力用電圧vppよりもトランジスタ1
1の閾値電圧vth以上高い電圧にクロック信号CLK
により連続的に昇圧されているため、トランシタ11の
ドレインに印加された電′tA電圧Vccよりも高い出
力用電圧vppは作動信号Vinに従ってトランジスタ
11のソースからスタティックに出力されることになる
。そして、半導体装置1の電源電圧Vccよりも高い動
作電圧(出力用電圧Vl)りに等しい電圧)を有する外
部装置を他の装置(例えば、駆動トランジスタ、負電源
装置)を必要とすることなく半導体装置1だけで直接駆
動することができる。
〔実施例]
以下、図面を参照して本発明に係る半導体装置の一実施
例を説明する。
例を説明する。
第2図は本発明に係る半導体装置の一実施例を示す回路
ブロック図である。
ブロック図である。
本発明に係る半導体装置は、例えば、電子チューニング
方式のカーステレオの周波数を表示するための螢光表示
管を駆動するために使用されるものである。そして、作
動信号Vinは、半導体装置内で処理された信号で、例
えば、7セグメントの数字表示管に所定の周波数を表示
させるための1セグメント分の制御信号である。
方式のカーステレオの周波数を表示するための螢光表示
管を駆動するために使用されるものである。そして、作
動信号Vinは、半導体装置内で処理された信号で、例
えば、7セグメントの数字表示管に所定の周波数を表示
させるための1セグメント分の制御信号である。
作動信号Vinは、昇圧回路12の入力として供給され
、この作動信号Vinに従って内部電圧が昇圧回路12
によって出力用電源vppよりもトランジスタ11の閾
値電圧vth以上高い電圧に昇圧される。また、昇圧回
路12には半導体装Mlの電源電圧Vccだけでなく、
出力用電圧vppも印加されており、さらに、昇圧回路
12における昇圧動作を行うためのクロックCLKも印
加されている。
、この作動信号Vinに従って内部電圧が昇圧回路12
によって出力用電源vppよりもトランジスタ11の閾
値電圧vth以上高い電圧に昇圧される。また、昇圧回
路12には半導体装Mlの電源電圧Vccだけでなく、
出力用電圧vppも印加されており、さらに、昇圧回路
12における昇圧動作を行うためのクロックCLKも印
加されている。
ここで、内部電圧は半導体装置1の電源電圧Vccを使
用してもよいが、昇圧回路2における昇圧量を考慮する
と電源電圧Vccよりも高い電圧の出力用電源vppの
方が好ましい。
用してもよいが、昇圧回路2における昇圧量を考慮する
と電源電圧Vccよりも高い電圧の出力用電源vppの
方が好ましい。
作動信号Vinに従って内部電圧を昇圧回路12で昇圧
して得られる駆動電圧Vdrは、半導体装置1内に形成
された外部装置を駆動するためのN型MISトランジス
タ11のゲートに印加されている。トランジスタ11の
ドレインには半導体装置1の電源電圧Vccよりも高い
電圧の出力用電圧Vpl)が印加され、また、トランジ
スタ11のソースは半導体装置Iの出力SEGとされる
とともに、プル・ダウン抵抗13を介して接地されてい
る。
して得られる駆動電圧Vdrは、半導体装置1内に形成
された外部装置を駆動するためのN型MISトランジス
タ11のゲートに印加されている。トランジスタ11の
ドレインには半導体装置1の電源電圧Vccよりも高い
電圧の出力用電圧Vpl)が印加され、また、トランジ
スタ11のソースは半導体装置Iの出力SEGとされる
とともに、プル・ダウン抵抗13を介して接地されてい
る。
このプル・ダウン抵抗13は、トランジスタ11と同様
に半導体装置1内に形成されていて、半導体装置1の外
部にプル・ダウン抵抗を取付けなくてもよいようになさ
れている。
に半導体装置1内に形成されていて、半導体装置1の外
部にプル・ダウン抵抗を取付けなくてもよいようになさ
れている。
半導体装置1の出力SEG、すなわち、トランジスタ1
1のソースは電流制限用抵抗21を介して螢光表示管2
の陽極2aに接続され、また、螢光表示管2の陰極2b
は接地されている。ここで、螢光表示管2のグリッド2
Cは陰極2bのフィラメントで発生された電子を制限す
るためのものである。このように、作動信号Vinに応
じて昇圧回路12で昇圧された駆動電圧Vdrはトラン
ジスタ11のゲートに印加され、この駆動電圧Vdrに
従って、トランジスタ11のドレインに印加されている
出力用電圧Vl)l)はトランジスタ11のソースから
半導体装置lの出力SEGとして出力される。
1のソースは電流制限用抵抗21を介して螢光表示管2
の陽極2aに接続され、また、螢光表示管2の陰極2b
は接地されている。ここで、螢光表示管2のグリッド2
Cは陰極2bのフィラメントで発生された電子を制限す
るためのものである。このように、作動信号Vinに応
じて昇圧回路12で昇圧された駆動電圧Vdrはトラン
ジスタ11のゲートに印加され、この駆動電圧Vdrに
従って、トランジスタ11のドレインに印加されている
出力用電圧Vl)l)はトランジスタ11のソースから
半導体装置lの出力SEGとして出力される。
すなわち、駆動電圧Vdrは昇圧回路12によって出力
用電源Vl)I)よりもトランジスタ11の閾値電圧v
th以上高い電圧に昇圧されているため、この昇圧され
た駆動電圧Vdrがトランジスタ11のゲートに印加さ
れると、トランジスタ11はスイッチ・オンとなるが、
このときトランジスタ11のドレインに印加されている
出力用電圧vppは低下することなくそのままトランジ
スタ11のソースから半導体装置1の出力SEGとして
出力され、螢光表示管2が出力用電圧vppでスタティ
ックに駆動されることになる。このように、半導体装置
1の電源電圧Vccよりも高い動作電圧(出力用電圧V
l)pに等しい電圧)を有する螢光表示管2を他の装置
を必要とすることなく半導体装置1だけで直接駆動する
ことができる。
用電源Vl)I)よりもトランジスタ11の閾値電圧v
th以上高い電圧に昇圧されているため、この昇圧され
た駆動電圧Vdrがトランジスタ11のゲートに印加さ
れると、トランジスタ11はスイッチ・オンとなるが、
このときトランジスタ11のドレインに印加されている
出力用電圧vppは低下することなくそのままトランジ
スタ11のソースから半導体装置1の出力SEGとして
出力され、螢光表示管2が出力用電圧vppでスタティ
ックに駆動されることになる。このように、半導体装置
1の電源電圧Vccよりも高い動作電圧(出力用電圧V
l)pに等しい電圧)を有する螢光表示管2を他の装置
を必要とすることなく半導体装置1だけで直接駆動する
ことができる。
従来の螢光表示管2をダイナミックに動作させる方法で
は一35Vという大電圧を印加していたが、本発明では
クロック信号にて連続的に昇圧させることで、12Vと
いう比較的低い電圧を螢光表示管2に連続的に印加させ
スタティック動作を可能にしている。
は一35Vという大電圧を印加していたが、本発明では
クロック信号にて連続的に昇圧させることで、12Vと
いう比較的低い電圧を螢光表示管2に連続的に印加させ
スタティック動作を可能にしている。
第3図は第2図中の昇圧回路の一例を示す回路図である
。
。
作動信号Vinは、電源電圧Vccとアースとの間に形
成されたP型MISトランジスタ301およびN型MI
SI−ランジスタ302で構成されるCMISインバー
タ回路■1の入力に印加され、また、インバータ回路■
1の出力は、ノードN1で電源電圧Vccとアースとの
間に形成されたP型MISI−ランジスタ303および
N型MISトランジスタ304で構成されるCMISイ
ンバータ回路■回路上22人力ナンド回路NAIの一方
の入力に接続されている。この2人力ナンド回路NAI
は、電源電圧Vccとアースとの間に直列に接続された
P型MIS)ランジスタ305、N型MISI−ランジ
スタ306および307で構成され、該2人力ナンド回
路NAIの他方の入力にはクロック信号CLKが印加さ
れている。このクロ・ツク信号CLKは、電源電圧Vc
cがそのソースに印加されているP型MISI−ランジ
スタ308のゲートにも印加されている。このトランジ
スタ308のドレインはノードN3において2人力ナン
ド回路NAIの出力に接続されている。
成されたP型MISトランジスタ301およびN型MI
SI−ランジスタ302で構成されるCMISインバー
タ回路■1の入力に印加され、また、インバータ回路■
1の出力は、ノードN1で電源電圧Vccとアースとの
間に形成されたP型MISI−ランジスタ303および
N型MISトランジスタ304で構成されるCMISイ
ンバータ回路■回路上22人力ナンド回路NAIの一方
の入力に接続されている。この2人力ナンド回路NAI
は、電源電圧Vccとアースとの間に直列に接続された
P型MIS)ランジスタ305、N型MISI−ランジ
スタ306および307で構成され、該2人力ナンド回
路NAIの他方の入力にはクロック信号CLKが印加さ
れている。このクロ・ツク信号CLKは、電源電圧Vc
cがそのソースに印加されているP型MISI−ランジ
スタ308のゲートにも印加されている。このトランジ
スタ308のドレインはノードN3において2人力ナン
ド回路NAIの出力に接続されている。
CMrSインバータ回路■2の出力は、ノードN2でそ
のソースが接地されたN型MIS)ランジスタ310お
よび316のゲートにそれぞれ接続されている。トラン
ジスタ310のドレインは、その一端が出力用電圧Vl
)l)に接続された抵抗309の他端および低閾値電圧
のN型Mis)ランジスタ313のソースに接続されて
いる。また、トランジスタ316のドレインは低閾値電
圧のN型M■Sトランジスタ314のソースに接続され
、このトランジスタ314のソースが昇圧回路12の出
力、すなわち、駆動電圧VdrとしてN型MISトラン
ジスタ11のゲートに印加されることになる。ここで、
低閾値電圧のN型MIS)ランジスタ314はダイオー
ドとして作用するものである。
のソースが接地されたN型MIS)ランジスタ310お
よび316のゲートにそれぞれ接続されている。トラン
ジスタ310のドレインは、その一端が出力用電圧Vl
)l)に接続された抵抗309の他端および低閾値電圧
のN型Mis)ランジスタ313のソースに接続されて
いる。また、トランジスタ316のドレインは低閾値電
圧のN型M■Sトランジスタ314のソースに接続され
、このトランジスタ314のソースが昇圧回路12の出
力、すなわち、駆動電圧VdrとしてN型MISトラン
ジスタ11のゲートに印加されることになる。ここで、
低閾値電圧のN型MIS)ランジスタ314はダイオー
ドとして作用するものである。
前記2人力ナンド回路NAIの出力はソースが接地され
たN型MIS)ランジスタ312のゲートに接続されて
いる。また、トランジスタ312のドレインは、ノード
N4においてその一端が出力用電圧V11+)に接続さ
れた抵抗311の他端およびN型デプレッションMIS
I−ランジスタ315のソースとドレインに接続されて
いる。そして、デプレッショントランジスタ315のゲ
ートは、ノードN5において低閾値電圧(例えば、0.
1V±0.2V)のN型MIS)ランジスタ313のド
レインおよび低閾値電圧のN型Misトランジスタ31
4のゲートとソースに接続されている。ここで、デプレ
ッショントランジスタ315は、キャパシタとして使用
するものである。
たN型MIS)ランジスタ312のゲートに接続されて
いる。また、トランジスタ312のドレインは、ノード
N4においてその一端が出力用電圧V11+)に接続さ
れた抵抗311の他端およびN型デプレッションMIS
I−ランジスタ315のソースとドレインに接続されて
いる。そして、デプレッショントランジスタ315のゲ
ートは、ノードN5において低閾値電圧(例えば、0.
1V±0.2V)のN型MIS)ランジスタ313のド
レインおよび低閾値電圧のN型Misトランジスタ31
4のゲートとソースに接続されている。ここで、デプレ
ッショントランジスタ315は、キャパシタとして使用
するものである。
第4図は第3図の昇圧回路における各部位の波形図であ
る。
る。
第4図を参照して第3図の回路動作を説明する。
まず、作動信号Vinが高レベル(例えば、5V)のと
き、これは半導体装置1の出力SEGを低レベルとして
外部装置である螢光表示管2を駆動しない状態であるが
、インバータ回路■1の出力であるノードNlは、反転
されて低レベル(例えば、OV)となりインバータ回路
!2の入力および2人力ナンド回路NAIの一方の入力
に印加される。
き、これは半導体装置1の出力SEGを低レベルとして
外部装置である螢光表示管2を駆動しない状態であるが
、インバータ回路■1の出力であるノードNlは、反転
されて低レベル(例えば、OV)となりインバータ回路
!2の入力および2人力ナンド回路NAIの一方の入力
に印加される。
インバータ回路I2の出力であるノードN2は、さらに
反転されて高レベルとなりトランジスタ310および3
16のゲートにそれぞれ印加され、トランジスタ310
および316はスイッチ・オンとなる。これにより、ト
ランジスタ310のドレインに接続された低閾値電圧の
P型Mis)ランジスタ313のソースは低レベルとな
り、また、低閾値電圧のトランジスタ313のゲートは
出力用電圧vppが印加されているため、該低量(1i
!電圧のトランジスタ313はスイッチ・オンとなりノ
ードN5は低レベルとなる。また、トランジスタ316
のスイッチ・オンにより昇圧回路12の出力である駆動
電圧Vdrも低レベルとなり、N型M■Sトランジスタ
11はスイッチ・オフ状態を維持することになる。
反転されて高レベルとなりトランジスタ310および3
16のゲートにそれぞれ印加され、トランジスタ310
および316はスイッチ・オンとなる。これにより、ト
ランジスタ310のドレインに接続された低閾値電圧の
P型Mis)ランジスタ313のソースは低レベルとな
り、また、低閾値電圧のトランジスタ313のゲートは
出力用電圧vppが印加されているため、該低量(1i
!電圧のトランジスタ313はスイッチ・オンとなりノ
ードN5は低レベルとなる。また、トランジスタ316
のスイッチ・オンにより昇圧回路12の出力である駆動
電圧Vdrも低レベルとなり、N型M■Sトランジスタ
11はスイッチ・オフ状態を維持することになる。
一方、クロック信号CLKがそのゲートに印加されてい
るトランジスタ307はクロック信号CLKが高レベル
のときだけスイッチ・オンとなり、また、トランジスタ
308はクロック信号CLKが低レベルのときだけスイ
ッチ・オンとなるが、作動信号Vinが高レベルのとき
は2人力ナンド回路NAIの一方の入力であるノードN
1は常に低レベルとなるので、その他方の入力であるト
ランジスタ307のゲートに高レベルのクロック信号C
LKが印加されると、該2人力ナンド回路NAIの出力
であるノードN3は常に高レベルとなる。このノードN
3は、作動信号Vinが低レベルで且つクロック信号C
LKが高レベルのときだけ低レベルとなる。ノードN3
がそのゲートに接続されたトランジスタ312は、ノー
ドN3が高レベルのときスイッチ・オンとなり、トラン
ジスタ312のドレインであるノードN4は低レベルと
なる。従って、デプレッショントランジスタ315のソ
ースおよびドレインは低レベルとなり、また、デプレッ
ショントランジスタ315のゲートも低レベルとなるの
で、電荷が蓄積されることはない。
るトランジスタ307はクロック信号CLKが高レベル
のときだけスイッチ・オンとなり、また、トランジスタ
308はクロック信号CLKが低レベルのときだけスイ
ッチ・オンとなるが、作動信号Vinが高レベルのとき
は2人力ナンド回路NAIの一方の入力であるノードN
1は常に低レベルとなるので、その他方の入力であるト
ランジスタ307のゲートに高レベルのクロック信号C
LKが印加されると、該2人力ナンド回路NAIの出力
であるノードN3は常に高レベルとなる。このノードN
3は、作動信号Vinが低レベルで且つクロック信号C
LKが高レベルのときだけ低レベルとなる。ノードN3
がそのゲートに接続されたトランジスタ312は、ノー
ドN3が高レベルのときスイッチ・オンとなり、トラン
ジスタ312のドレインであるノードN4は低レベルと
なる。従って、デプレッショントランジスタ315のソ
ースおよびドレインは低レベルとなり、また、デプレッ
ショントランジスタ315のゲートも低レベルとなるの
で、電荷が蓄積されることはない。
次に、作動信号Vinが低レベル(例えば、OV)のと
き、これは半導体装置1の出力SEGを出力用電圧Vp
p(例えば、12■)として外部装置である螢光表示管
2を駆動する状態であるが、インバータ回路11の出力
であるノードN1は、反転されて高レベルとなりインバ
ータ回路I2の入力および2人力ナンド回路NAIの一
方の入力に印加される。インバータ回路■2の出力であ
るノー)’ N 2 ハ、さらに反転されて低レベルと
なりトランジスタ310および316のゲートにそれぞ
れ印加される。これにより、トランジスタ310および
316はスイッチ・オフとなり、低閾値電圧のトランジ
スタ313はスイッチ・オンとなる。
き、これは半導体装置1の出力SEGを出力用電圧Vp
p(例えば、12■)として外部装置である螢光表示管
2を駆動する状態であるが、インバータ回路11の出力
であるノードN1は、反転されて高レベルとなりインバ
ータ回路I2の入力および2人力ナンド回路NAIの一
方の入力に印加される。インバータ回路■2の出力であ
るノー)’ N 2 ハ、さらに反転されて低レベルと
なりトランジスタ310および316のゲートにそれぞ
れ印加される。これにより、トランジスタ310および
316はスイッチ・オフとなり、低閾値電圧のトランジ
スタ313はスイッチ・オンとなる。
そして、トランジスタ313のドレインであるノードN
5には、出力用電圧vppが抵抗309およびトランジ
スタ313を介して供給される。このとき、トランジス
タ313は他のトランジスタ310等に比較して低閾値
電圧を存するので、ノードN5の電位は出力用電圧Vp
I)とほぼ等しくなる。
5には、出力用電圧vppが抵抗309およびトランジ
スタ313を介して供給される。このとき、トランジス
タ313は他のトランジスタ310等に比較して低閾値
電圧を存するので、ノードN5の電位は出力用電圧Vp
I)とほぼ等しくなる。
一方、トランジスタ307および308のゲートにはク
ロック信号CLKが印加されているが、このクロック信
号CLKが低レベルのとき、トランジスタ307はスイ
ッチ・オフ状態、また、トランジスタ308はスイッチ
・オン状態であるので、作動信号Vinのレベルに関係
なくノードN3は高レベルとなる。従って、トランジス
タ312のドレインであるノードN4は低レベルとなり
、デプレッショントランジスタ315のソースおよびド
レインは低レベルとなる。このとき、デプレッショント
ランジスタ315のゲートであるノードN5には、抵抗
309およびトランジスタ313を介してほぼ出力用電
圧vppが供給されているため、デプレッショントラン
ジスタ315のソース(およびドレイン)とゲートとの
間には電荷が蓄積されることになる。
ロック信号CLKが印加されているが、このクロック信
号CLKが低レベルのとき、トランジスタ307はスイ
ッチ・オフ状態、また、トランジスタ308はスイッチ
・オン状態であるので、作動信号Vinのレベルに関係
なくノードN3は高レベルとなる。従って、トランジス
タ312のドレインであるノードN4は低レベルとなり
、デプレッショントランジスタ315のソースおよびド
レインは低レベルとなる。このとき、デプレッショント
ランジスタ315のゲートであるノードN5には、抵抗
309およびトランジスタ313を介してほぼ出力用電
圧vppが供給されているため、デプレッショントラン
ジスタ315のソース(およびドレイン)とゲートとの
間には電荷が蓄積されることになる。
さらに、クロック信号CLKが低レベルから高レベルに
変化すると、トランジスタ307がスイ・ノチ・オン、
また、トランジスタ308がスイッチ・オフとなり、2
人カナンド回路NAIの出力であるノードN3は低レベ
ルとなる。そのため、トランジスタ312は、スイッチ
・オフとなり、トランジスタ312のドレインであるノ
ードN4には、抵抗311を介して出力用電圧vppが
供給され、デプレッショントランジスタ315の共通接
続されたソースとドレインの電位は上昇され、電荷が蓄
積されているデプレッショントランジスタ315のゲー
トの電位も上昇する。このとき、トランジスタ313の
閾値電圧は低い(例えば、0.1■±0.2V)ため、
トランジスタ313のゲートに印加されている出力用電
圧Vl)pよりもトランジスタ313のドレインである
ノードN5の電位が高くなるのでと直ちにカット・オフ
し、ノードN5はフローティング状態となる。この結果
、ノードN5の電位は、出力用電圧Vpp(例えば、1
2V)よりも高く (例えば、18V)昇圧されること
になり、トランジスタ314を介して外部装置を駆動す
るためのN型MIsトランジスタ11がほぼ出力用電圧
vppで駆動されることになる。この状態で、ノードN
5の電位が駆動電圧Vdrよりも低くなると、トランジ
スタ314の閾値電圧も低いため直ちにカット・オフし
て駆動電圧Vdrの電圧を維持するようになされている
。
変化すると、トランジスタ307がスイ・ノチ・オン、
また、トランジスタ308がスイッチ・オフとなり、2
人カナンド回路NAIの出力であるノードN3は低レベ
ルとなる。そのため、トランジスタ312は、スイッチ
・オフとなり、トランジスタ312のドレインであるノ
ードN4には、抵抗311を介して出力用電圧vppが
供給され、デプレッショントランジスタ315の共通接
続されたソースとドレインの電位は上昇され、電荷が蓄
積されているデプレッショントランジスタ315のゲー
トの電位も上昇する。このとき、トランジスタ313の
閾値電圧は低い(例えば、0.1■±0.2V)ため、
トランジスタ313のゲートに印加されている出力用電
圧Vl)pよりもトランジスタ313のドレインである
ノードN5の電位が高くなるのでと直ちにカット・オフ
し、ノードN5はフローティング状態となる。この結果
、ノードN5の電位は、出力用電圧Vpp(例えば、1
2V)よりも高く (例えば、18V)昇圧されること
になり、トランジスタ314を介して外部装置を駆動す
るためのN型MIsトランジスタ11がほぼ出力用電圧
vppで駆動されることになる。この状態で、ノードN
5の電位が駆動電圧Vdrよりも低くなると、トランジ
スタ314の閾値電圧も低いため直ちにカット・オフし
て駆動電圧Vdrの電圧を維持するようになされている
。
さらに、トランジスタ11のゲート電位Vdrはリーク
電流により低下するが、本発明ではクロック信号CLK
にてN4を一定間隔で低−高レベルとすることでVdr
はVinが低レベルである間連続的に昇圧されることに
なる。
電流により低下するが、本発明ではクロック信号CLK
にてN4を一定間隔で低−高レベルとすることでVdr
はVinが低レベルである間連続的に昇圧されることに
なる。
以上の昇圧回路12の説明において、駆動電圧Vdrは
作動信号Vinに従って出力用電圧vppを昇圧するよ
うになされているが、出力用電圧Vl)Pの代わりに電
源電圧Vccを使用することもできる。
作動信号Vinに従って出力用電圧vppを昇圧するよ
うになされているが、出力用電圧Vl)Pの代わりに電
源電圧Vccを使用することもできる。
この場合には、電源電圧Vccを一層昇圧しなければな
らないため、例えば、昇圧を2段階以上とする必要があ
る。
らないため、例えば、昇圧を2段階以上とする必要があ
る。
このようにして得られた駆動電圧Vdrは、そのゲート
に出力用電圧vppが印加されているN型MIS)ラン
ジスタ11のゲートに印加されることになるが、この駆
動電圧Vdrは出力用電圧■ppよりもそのトランジス
タ11の閾値電圧vth以上高く昇圧されていて、これ
により、トランジスタ1工のソースから出力用電圧Vp
p(半導体装置Iの出力5EG)を出力するようになさ
れている。
に出力用電圧vppが印加されているN型MIS)ラン
ジスタ11のゲートに印加されることになるが、この駆
動電圧Vdrは出力用電圧■ppよりもそのトランジス
タ11の閾値電圧vth以上高く昇圧されていて、これ
により、トランジスタ1工のソースから出力用電圧Vp
p(半導体装置Iの出力5EG)を出力するようになさ
れている。
この出力SECにより、螢光表示管2等の電源電圧Vc
cよりも高い出力用電圧vppで動作する外部装置を直
接駆動することができる。
cよりも高い出力用電圧vppで動作する外部装置を直
接駆動することができる。
以上詳述したように、本発明に係る半導体装置は、半導
体装置の電源電圧よりも高い出力用電圧を半導体装置内
に引き込んでN型Mis)ランジスタのドレインに印加
し、該トランジスタのソースを出力とし、さらに、その
トランジスタのゲートに前記作動信号を昇圧回路で昇圧
した駆動電圧を印加することにより、半導体装置内から
電源電圧よりも高い電圧を出力して他の装置を必要とす
ることなく外部装置を直接駆動することができる。
体装置の電源電圧よりも高い出力用電圧を半導体装置内
に引き込んでN型Mis)ランジスタのドレインに印加
し、該トランジスタのソースを出力とし、さらに、その
トランジスタのゲートに前記作動信号を昇圧回路で昇圧
した駆動電圧を印加することにより、半導体装置内から
電源電圧よりも高い電圧を出力して他の装置を必要とす
ることなく外部装置を直接駆動することができる。
第1図は本発明に係る半導体装置の原理ブロック図、
第2図は本発明に係る半導体装置の一実施例を示す回路
ブロック図、 第3図は第2図中の昇圧回路の一例を示す回路図、 第4図は第3図の昇圧回路における各部位の波形図、 第5図は従来の半導体装置の一例を示す回路図、第6図
は従来の半導体装置の他の例を示す回路間である。 1・・・N型MIS)ランジスタ、 2・・・螢光表示管、 11・・・N型MrS)ランジスタ、 12・・・昇圧回路、 13・・・プル・ダウン抵抗、 21・・・電流制限用抵抗、 Vin・・・作動信号、 Vcc・・・電源電圧、 vpp・・・出力用電圧、 Vdr・・・駆動電圧、 Va・・・内部電圧、 CLK・・・クロック信号、 SEG・・・半導体装置の出力。 本発明に係6半導体装置の原理プ07り図第1図 1・・・半導体装置 11・・・ N型λll5)ランジスタ■λn・・・作
動信号 Vcc・・・電源電圧 Va・・・ 内部電圧 CLに・・・ クロック信号 一実施例を示す回路ブロック図 CLに・・・ クロック信号 SEG・・半導体装置の出力 103・・・ プル・ダウン抵抗 +04・・・NPN)ランジスタ 111・・・P型Mi5)ランジスタ 121・・・電流制限用抵抗 Vm・・・作動信号 従来の半導体装置の一171Jを示す回路図第5コ
ブロック図、 第3図は第2図中の昇圧回路の一例を示す回路図、 第4図は第3図の昇圧回路における各部位の波形図、 第5図は従来の半導体装置の一例を示す回路図、第6図
は従来の半導体装置の他の例を示す回路間である。 1・・・N型MIS)ランジスタ、 2・・・螢光表示管、 11・・・N型MrS)ランジスタ、 12・・・昇圧回路、 13・・・プル・ダウン抵抗、 21・・・電流制限用抵抗、 Vin・・・作動信号、 Vcc・・・電源電圧、 vpp・・・出力用電圧、 Vdr・・・駆動電圧、 Va・・・内部電圧、 CLK・・・クロック信号、 SEG・・・半導体装置の出力。 本発明に係6半導体装置の原理プ07り図第1図 1・・・半導体装置 11・・・ N型λll5)ランジスタ■λn・・・作
動信号 Vcc・・・電源電圧 Va・・・ 内部電圧 CLに・・・ クロック信号 一実施例を示す回路ブロック図 CLに・・・ クロック信号 SEG・・半導体装置の出力 103・・・ プル・ダウン抵抗 +04・・・NPN)ランジスタ 111・・・P型Mi5)ランジスタ 121・・・電流制限用抵抗 Vm・・・作動信号 従来の半導体装置の一171Jを示す回路図第5コ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電源電圧(Vcc)よりも高い出力用電圧(Vpp
)を作動信号(Vin)に従って出力する半導体装置で
あって、 ドレインに前記出力用電圧(Vpp)を印加し、ソース
を出力としたN型MISトランジタ(11)と、 前記作動信号(Vin)が所定値のとき内部電圧(Va
)をクロック信号(CLK)により連続的に昇圧し、前
記トランジスタ(11)のゲートに前記出力用電圧(V
pp)よりも該トランジスタ(11)の閾値電圧(Vt
h)以上高い駆動電圧(Vdr)を印加する昇圧回路(
12)と、を具備する半導体装置。 2、前記内部電圧(Va)は、前記出力用電圧(Vpp
)である特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置。 3、前記内部電圧(Va)は、前記電源電圧(Vcc)
である特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置。 4、前記N型MISトランジスタ(11)のソースとア
ースとの間にプル・ダウン抵抗(13)を設けた特許請
求の範囲第1項に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203857A JPS6360552A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203857A JPS6360552A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6360552A true JPS6360552A (ja) | 1988-03-16 |
| JPH0511666B2 JPH0511666B2 (ja) | 1993-02-16 |
Family
ID=16480844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203857A Granted JPS6360552A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6360552A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5444862A (en) * | 1977-06-27 | 1979-04-09 | Centre Electron Horloger | Integrated transistor control circuit |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61203857A patent/JPS6360552A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5444862A (en) * | 1977-06-27 | 1979-04-09 | Centre Electron Horloger | Integrated transistor control circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0511666B2 (ja) | 1993-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |