JPH08275506A - 電圧逓倍器および電圧ブースタ並びに電圧調整器 - Google Patents

電圧逓倍器および電圧ブースタ並びに電圧調整器

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JPH08275506A
JPH08275506A JP7207145A JP20714595A JPH08275506A JP H08275506 A JPH08275506 A JP H08275506A JP 7207145 A JP7207145 A JP 7207145A JP 20714595 A JP20714595 A JP 20714595A JP H08275506 A JPH08275506 A JP H08275506A
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フランチェスコ・プルヴィレンティ
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ロベルト・ガリボルディ
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STMicroelectronics SRL
CORIMME Consorzio per Ricerca Sulla Microelettronica nel Mezzogiorno
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KORIMUME CONSORZIO PERU LA RICHIERUKA SUTSURA MICROELETTRONICA NERU METSUTSUOJIORUNO
STMicroelectronics SRL
CORIMME Consorzio per Ricerca Sulla Microelettronica nel Mezzogiorno
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明はチャージポンプＭＯＳ電圧ブース
タおよびこの型のブースタの有益な使用を見いだすこと
ができる２つの用途に関する。 【解決手段】 電圧ブースタは望ましくない電圧降下を
呈する古典的なダイオードの代わりに４つのＭＯＳトラ
ンジスタ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）、関連する電荷転
送コンデンサを有する古典的な単一の出力の発振器の代
わりに２つの出力端と２つの対応する電荷転送コンデン
サを有する発振器を備える。この方法では、実質的に望
ましくない電圧降下は存在せず、回路構造を複雑にする
ことなくリップルが低減される。

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、チャージポンプ
ＭＯＳ電圧ブースタに関し、特にこの種のブースタを有
益な使用を見いだす２つの用途に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多くの電話通信線設備、携帯用装置等の
ような１つだけ連続する非常に低い電源電圧（１Ｖ以
下）を利用できる設備で動作するデバィス用の常に非常
に緊急の要件は、有効でかつ簡単な連続電圧ブースタを
持つことが必要であることである。チャージポンプ逓倍
器（doubler）のある周知の構造を図５に示す。これ
は、代表的に矩形波を有する発振器ＯＳＣを備え、この
発振器ＯＳＣは連続の電源電圧ＶＳを供給され、グラン
ドＧＮＤに接続され、そして出力端Ｏを有する。この出
力端Ｏは電荷転送コンデンサＴＣ１の第１の端子に接続
される電荷転送コンデンサＴＣ１の第２の端子はダイオ
ードＤ２のカソードに接続される。ダイオードＤ２のア
ノードは電源電圧ＶＳが供給される。ダイオードＤ２の
カソードは、またダイオードＤ１のアノードに接続され
る。ダイオードＤ１のカソードは逓倍器の出力端子ＯＵ
Ｔに接続されかつ第１の端子がグランドＧＮＤに接続さ
れた電荷蓄積コンデンサＳＣに接続される。
【０００３】この回路では、出力電圧（負荷無し）はダ
イオードＤ１およびＤ２の開始電圧（ほぼ0.7Ｖ）の２
倍だけ減少された電源電圧の２倍に等しい。電源電圧が
非常に低く、例えば1.2Ｖおよび3.5Ｖの間にあるとき、
この減衰は重大で許容できないものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、例えば、フランス特許出願FR-A-2 321 144では、
図６に示すように、ダイオードＤ１およびＤ２を２つの
ＭＯＳトランジスタＭ１およびＭ２で置き換えることが
提案されている。当然スレッショルドトランジスタＭＩ
およびＭ２は適切に操縦する必要がある。これは、上記
フランス特許出願で示すように、他の２つのＭＯＳトラ
ンジスタＭ３およびＭ４によって達成される。
【０００５】上記図６の回路は、ＭＯＳトランジスタの
チャネルにおける電圧降下が非常に小さいので、ダイオ
ードにおける電圧降下の問題を解決できるが、また、図
５の回路のように、出力端子ＯＵＴにあるリップルを呈
する。この発明の目的は、簡単で有効な回路でかつ理論
上の高い値に対して大きな電圧降下を伴うことなくしか
も出力端子ＯＵＴにおけるリップルの抑制された電圧ブ
ースタを提供することである。この目的は、請求項１ま
たは３に述べる特徴を有する逓倍器または請求項６に述
べる特徴を有するブースタによって達成される。さら
に、この発明の有益な概念が従属クレームに述べてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】逓倍器すなわち昇圧器で
相が反対の２つの出力および２つの対応する電荷転送コ
ンデンサさらに制御スイッチのブリッジ回路を有する発
振器を使用することにより、２つのコンデンサの他の１
つを通して最初の半周期中電荷蓄積コンデンサを充電し
かつ２つのコンデンサの１つを通して次の半周期中電荷
蓄積コンデンサを充電し、出力端子におけるリップルを
減衰できる。
【０００７】都合の良いことに、４つの他のＭＯＳトラ
ンジスタを使用する代わりに、第２の電荷転送コンデン
サを第１の電荷転送コンデンサに対して対称的に第１の
４つのトランジスタに直接接続できる。この発明のその
他の概念によれば、また請求項１３による電気回路およ
び請求項１４による電圧調整器に関し、共にこのような
電圧ブースタを備え、使用するものである。
【０００８】
【実施の形態】図１の回路はある重要な構成要素が異な
る以外は図６と同様である。発振器ＯＳＣは、第１の出
力端０１に加えて、この第１の出力端に対して相の異な
る第２の出力端０２を有する。第２の出力端０２は第２
の電荷転送コンデンサＴＣ２の第１の端子に接続され
る。第２の電荷転送コンデンサＴＣ２の第２の端子は第
１の電荷転送コンデンサＴＣ１に対して対称的に４つの
ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に直接接続
される。従って、ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４はループ状に共通接続された２つのインバータ
の元となり、電源電圧ＶＳが共に供給される負の電源端
子および電荷蓄積コンデンサＳＣの第２の端子に共通接
続された正の電源端子である電荷転送コンデンサＴＣ１
およびＴＣ２の第２の端子にそれぞれ接続された入力端
子を有するフリップフロップを形成する。
【０００９】発振器ＯＳＣで発生された信号は、出力端
０１および０２の両方の矩形波に応じて基準電位ＧＮＤ
および連続の電源電圧の電位間で変動する。このような
発振器は、特定の分野では基準電位ＧＮＤと称する、反
転バッフアからおよび実質的に等価な遅延を有する非反
転バッフアからの単一の出力を有する発振器からなり得
る。図１は４つのＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４のバルクダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を
それぞれを示す。ダイオードＤ１およびＤ３のカソード
は逓倍器の出力端子ＯＵＴに接続され、ダイオードＤ２
およびＤ４のアノードには電源電圧ＶＳが供給される。
これらの接続は、次の記述でより明確に説明されるよう
に、回路の正確な開始動作および連続定格動作にとって
非常に重要である。
【００１０】従って、当然、達成される回路の完全な対
称的に対応して、ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４からなるインバータは好ましくは等しくなけれ
ばならない。この回路の動作を説明するために、定格動
作電圧の達成に電源電圧が印加される時間から逓倍器の
出力端子ＯＵＴの電圧の発生を追跡する必要がある。電
源電圧が印加される瞬間に、電荷蓄積コンデンサＳＣは
放電され、出力はＶＳ−２＊ＶＤの電位に動く。ここ
で、ＶＤはＭＯＳトランジスタのバルクダイオードの開
始電圧でほぼ0.7Ｖである。
【００１１】この第１の段階中、４つのＭＯＳトランジ
スタは全て消勢され、電荷蓄積コンデンサＳＣはバルク
ダイオードを介して充電する。出力電圧と電源電圧の差
がＭＯＳトランジスタのスレッショルド電圧より大きく
なるとき、丁度ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３，
Ｍ４が導通し始め、定格動作で完全にバルクダイオード
に置き換わるまで電荷蓄積コンデンサＳＣに“ポンピン
グ”充電を協同する。
【００１２】過渡中の動作は以下のとおりである。発振
器ＯＳＣの出力端０１が低レベルである、すなわち接地
されている半周期中、第１の電荷転送コンデンサＴＣ１
がダイオードＤ２を通して充電し、一方、出力端０２は
高レベルであり、そのため、電荷転送コンデンサＴＣ２
はそれ自身のエネルギーをダイオードＤ３を通して電荷
蓄積コンデンサＳＣに供給する。発振器ＯＳＣの出力端
０１が低レベルである、すなわち電源電位である半周期
中、第１の電荷転送コンデンサＴＣ１がそのエネルギー
をダイオードＤ１を通して電荷蓄積コンデンサＳＣに供
給し、電荷転送コンデンサＴＣ２はダイオードＤ４を通
して充電する。ＭＯＳトランジスタがない場合（故にダ
イオードのブリッジ回路だけが存在する場合）出力端子
ＯＵＴの電圧は
【００１３】 ２＊ＶＳ−２＊ＶＤ−２＊ＲＤ＊ＩＬ−ＩＬ＊Ｔ／Ｃ （１）
【００１４】まで上昇する。ここで、ＲＤはバルクダイ
オードの直列抵抗、ＩＬは負荷によって吸収される平均
電流、Ｔは発振器ＯＳＣで発生される矩形波の期間、Ｃ
は等価であると仮定される電荷転送コンデンサＴＣ１お
よびＴＣ２の容量である。これはリップルを無視するよ
うにＳＣ≫ＴＣ１およびＳＣ≫ＴＣ２の場合のみ正し
い。３つの寄与（contribution）内の第１は、ダイオー
ド開始電圧によるもので、導かれる負荷がＭＯＳトラン
ジスタすなわち純粋な容量である例えば“高側駆動器”
用途における負荷により電流が吸収されないときでさえ
存在する。
【００１５】第２の寄与は上記ダイオードの直列抵抗に
おける電圧降下による。適当にコンデンサの寸法を決め
ることにより、この寄与はほとんどいつも無視できる。
第３の寄与は電荷転送コンデンサＴＣ１およびＴＣ２の
充電の損失による。この寄与は除去できず、電荷転送コ
ンデンサが集積されるならば許容されるべきで、また、
チップの外側に非常に大きな個別のコンデンサを接続す
ることが可能ならば最小化することができる。ともか
く、平均電流が負荷で吸収されない用途に対しては、上
記寄与はゼロである。
【００１６】定格動作は以下のとおりである。出力端０
１がローレベルすなわち接地されている半周期中は、ノ
ードＮＡおよびＮＢはそれぞれＶＳおよびＶＯＵＴの電
位にあり、ＭＯＳトランジスタＭ１およびＭ４はオフさ
れ、ＭＯＳトランジスタＭ２およびＭ３はオンされる。
この接続において、電荷転送コンデンサＴＣ１はＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＭ２を介して充電し、電荷転送
コンデンサＴＣ２はＰチャネルＭＯＳトランジスタＭ３
を介して充電する。
【００１７】出力端０１がハイレベルすなわち電源電位
にある期間中は、ノードＮＡおよびＮＢはそれぞれＶＯ
ＵＴおよびＶＳの電位にあり、ＭＯＳトランジスタＭ１
およびＭ４はオンされ、ＭＯＳトランジスタＭ２および
Ｍ３はオフされる。この接続において、電荷転送コンデ
ンサＴＣ１はＰチャネルＭＯＳトランジスタＭ１を介し
て電荷蓄積コンデンサＳＣを充電し、電荷転送コンデン
サＴＣ２はＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ４を介して
充電する。定格動作中、発信器ＯＳＣの出力抵抗がゼロ
であるとすると、出力電圧は
【００１８】 ２＊ＶＳ−２＊ＲＤＳ＿ＯＮ＊ＩＬ−ＩＬ＊Ｔ／Ｃ （２）
【００１９】ここで、ＲＤＳ＿ＯＮは等しいとされたＭ
ＯＳトランジスタの直列抵抗である。式（１）および
（２）の比較から、ＭＯＳトランジスタの使用で達成さ
れる利益は、定格動作中平均電流ＩＬがゼロとなる例え
ば導かれる負荷がＭＯＳトランジスタである用途に対し
て特に明らかである。
【００２０】回路の正しい動作に対して、ある注目をす
ることは適切である。ノードＮＡがローレベルになる
と、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２のバルクダイオ
ードＤ２（これはまたＤ４およびＭ４に適用できる）
は、エミッタに対してＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ
２のドレイン拡散、ベースに対してＮチャネルＭＯＳト
ランジスタＭ２のバルク拡散、そしてコレクタに対して
ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２を含むサック（sac
k）を有するＮＰＮ寄生トランジスタをトリガして導通
するようになる。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２の
サックが電圧ＶＯＵＴで極性を持つようになると、この
寄生トランジスタの介在は電荷蓄積コンデンサＳＣを放
電し、定格状態に達するのを防ぐ。それ故、回路が同じ
チップに集積化される場合には、ＭＯＳトランジスタＭ
１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を分離したサックに置き、Ｎチャ
ネルＭＯＳトランジスタのサックを同じバルク電位すな
わちＶＳに極性を持つようにすることが適切である。
【００２１】ノードＮＡがハイレベルになると、Ｐチャ
ネルＭＯＳトランジスタＭ１のバルクダイオードＤ１
（これはまたＤ３およびＭ３に適用できる）は、エミッ
タに対してＰチャネルＭＯＳトランジスタＭ１のドレイ
ン拡散、ベースに対してＰチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ１のサック、そしてコレクタに対して基板および絶縁
層を有するＮＰＮ寄生トランジスタをトリガして導通す
るようになる。この寄生トランジスタの存在は、定格状
態に達するのを遅くする。それ故、ＭＯＳトランジスタ
Ｍ１およびＭ２を例えば非常に深くドーピングされる型
のＮ拡散で取り囲むことにより上記好ましくない影響を
最小化することが適切である。言及すべきその他の重要
な点は、４つのＭＯＳトランジスタおよび発振器ＯＳＣ
の出力抵抗の大きさに関する。
【００２２】ＭＯＳトランジスタはまずＲＤＳ＿Ｎを許
容して構成されるべきである。それは、このパラメータ
の減衰により変換効率に影響を及ぼす各スイッチング中
失われるクロス電流が逆に増加するので、その電圧降下
を出力電圧からやり過ぎることなく差し引くべきである
からである。さらに、定格動作状態中は、電荷転送コン
デンサＴＣ１およびＴＣ２が充電損失を無視できる程十
分大きければ、立ち上がりまたは立ち下がり中のノード
ＮＡおよびＮＢにおける電位は、ＭＯＳトランジスタの
ＲＤＳ＿ＯＮおよび発信器ＯＳＣの出力抵抗で形成され
る抵抗分割器によって決定される。標準的に、発信器Ｏ
ＳＣでさえ、その出力段にＭＯＳインバータを備える。
【００２３】それ故、切り換えできる上記インバータに
対してＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２およびＭ３，Ｍ４
の対からなるインバータのスイッチング閾値を半分とす
ると、発信器ＯＳＣはＭＯＳトランジスタのＲＤＳ＿Ｏ
Ｎより小さな出力抵抗を持たなければならない。また、
ＭＯＳトランジスタはＶＯＵＴおよびＶＳ間の電圧で働
き、それらを含むサックが最高電圧ＶＯＵＴを保持しな
ければならない間この電位差を保持するような仕方で構
成されなければらない。
【００２４】また、図２はこの発明による電圧ブースタ
のブロック図を示し、これは、相的に反対の２つの出力
端０１および０２を有する発信器ＯＳＣと、この発信器
ＯＳＣにより発生される波形、通常矩形波の両方の半周
期中に電荷蓄積コンデンサＳＣが負荷されるように少な
くとも一対の電荷転送コンデンサとに基づく。上記ブー
スタは、総称的にＣＳ１〜ＣＳＮとして示すＮ個の負荷
部を備える。図２の回路において、出力端子ＯＵＴの電
圧は連続電源電圧ＶＳのＮ＋１倍に等しく、それ故、単
一の負荷部の場合は、ブースタは逓倍器である。
【００２５】一般的な負荷部ＣＳを図３に示す、これは
４つの端子、すなわち第１の側面端子Ａ、第２の側面端
子Ｂ、電源入力端子Ｃ、および電荷出力端子Ｄを備えた
デバィスである。第１の側面端子Ａ１〜ＡＮは全て出力
端０１に接続され、第２の側面端子Ｂ１〜ＢＮは全て出
力端０２に接続される。単一の負荷部をＣＳの場合は、
電荷出力端子Ｄは出力端子ＯＵＴおよび電荷蓄積コンデ
ンサＳＣに接続され、電源入力端子Ｃは基準電位、図２
の場合には連続電源電圧ＶＳが与えられる。Ｎ個の負荷
部をＣＳ１〜ＣＳＮの場合は、これらは電源入力端子Ｃ
１〜ＣＮおよび電荷出力端子Ｄ１〜ＤＮによって直列接
続され、直列接続の第１の電荷出力端子（Ｄ１）は出力
端子ＯＵＴおよび電荷蓄積コンデンサＳＣに接続され、
最終の電源入力端子（ＣＮ）は基準電位、図２の場合に
は連続電源電圧ＶＳが与えられる。
【００２６】各負荷部は、それぞれ第１の側面端子Ａお
よび第２の側面端子Ｂに接続された第１の端子を有する
第１の電荷転送コンデンサＴＣ１および第２の電荷転送
コンデンサＴＣ２と、それぞれ第１の電荷転送コンデン
サＴＣ１および第２の電荷転送コンデンサＴＣ２の第２
の端子に接続された入力端子、電源入力端子Ｃに共通接
続された負の電源端子および電荷出力端子Ｄに共通接続
された正の電源端子を有するフリップフロップを形成す
るようにループ状に共通接続された２つのインバータと
を含む。
【００２７】第１のインバータはＭＯＳトランジスタＭ
１およびＭ２で作られ、第２のインバータはＭＯＳトラ
ンジスタＭ３およびＭ４で作られる。再度、図３にはバ
ルクダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が示されてお
り、ダイオードＤ１およびＤ３のカソードは電荷出力端
子Ｄに接続され、一方、ダイオードＤ２およびＤ４のア
ノードは電源入力端子Ｃに接続される。図２において、
電荷蓄積コンデンサＳＣの端子はグランドＧＮＤに接続
される。当然、異なる電位差をが出力端子ＯＵＴにおけ
る電位の結果として生じる変化で選択される。
【００２８】再度、図２において、連続電源電圧ＶＳが
発信器ＯＳＣおよび電源入力端子ＣＮの両方に供給され
る。この場合は、再度電源入力端子ＣＮは異なる基準電
位差例えばＲＩＦを与えられる。次に、出力電圧は基準
電位ＲＩＦで増大された発信器ＯＳＣの連続電源電圧Ｖ
ＳのＮ倍に等しくなる。上述したように、種々の電気回
路が存在し、それらが動作する環境に対しては電圧ブー
スタが必要になる。
【００２９】第１の場合として、フラッシュＥＰＲＯＭ
メモリがある。実際、これらは比較的低い読み出し電圧
例えば３〜５Ｖを必要とするが、しかし、比較的高いプ
ログラミングおよび読み出し電圧、例えば１２Ｖも必要
である。当然、これらのデバィスのみのため、１２Ｖの
電源を持つことはむしろ不都合であり、従って、メモリ
の如きデバィスでは、ブースタを挿入することが都合が
よい。第２の場合は、出力調整要素としてＭＯＳパワー
トランジスタからなる型の入出力間の電圧降下が低い電
圧調整器の場合である。
【００３０】このような、調整器を図４に示す。これは
基本的に３つの端子、すなわち、ある入力端子ＶＩ，出
力端子ＶＯおよび通常接地された電位基準端子ＧＮＤを
有するデバィスである。入力端子ＶＩにＰチャネルＭＯ
ＳパワートランジスタＯＭのドレイン端子が接続され、
出力端子ＶＯにＰチャネルＭＯＳパワートランジスタＯ
Ｍのソース端子が接続される。Ｐチャネルパワートラン
ジスタＯＭのチャネルと並列に保護ダイオードＰＤが設
けられる。
【００３１】また、出力端子ＶＯに調整手段ＲＭが接続
され、この調整手段ＲＭの出力側がダイオードＤ６を介
してＰチャネルＭＯＳパワートランジスタＯＭのゲート
端子Ｇに接続される。また、入力端子ＶＩに過負荷電流
に対する保護手段ＰＭを接続でき、この保護手段ＰＭの
出力側がダイオードＤ５を介して再度ＰチャネルＭＯＳ
パワートランジスタＯＭのゲート端子Ｇに接続される。
入力端子ＶＩに電圧ブースタ手段ＥＭを接続しなければ
ならないが、この電圧ブースタ手段ＥＭの出力側が電流
発生器ＩＧを介して再度ＰチャネルＭＯＳパワートラン
ジスタＯＭのゲート端子Ｇに接続される。上記電流発生
器は基本的に電圧ブースタ手段ＥＭにより発生された電
流を制限する機能を実行し、また、ゲート端子Ｇの電位
を変化させないようにする。
【００３２】電圧ブースタ手段ＥＭは、出力端子ＶＯに
現れる電位で少なくとも閾値電圧より大きな電位、それ
故少なくとも１Ｖだけ大きな電位がゲート端子Ｇに生じ
るように働く。調整器が低い電圧降下を有するのであれ
ば、出力端子ＶＯの電位は出力端子ＶＯの電位のほんの
数十分の一だけ大きく、それ故十分にＰチャネルＭＯＳ
パワートランジスタＯＭのゲート端子Ｇへ導かれず、従
って、電圧ブースタを挿入する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による逓倍器を示す回路図である。
【図２】この発明による電圧ブースタを示す回路図であ
る。
【図３】図２の電圧ブースタで使用される負荷部を示す
回路図である。
【図４】この発明による電圧調整器を示す回路図であ
る。
【図５】従来のダイオード電圧ブースタを示す回路図で
ある。
【図６】従来のＭＯＳトランジスタ電圧ブースタを示す
回路図である。
【符号の説明】
ＴＣ１ 第１の電荷転送コンデンサ、 ＴＣ２ 第２の電荷転送コンデンサ ＳＣ 電荷蓄積コンデンサ Ｍ１〜Ｍ４ ＭＯＳトランジスタ Ｄ１〜Ｄ４ バルクダイオード ＶＳ 電源電圧 ＯＵＴ 出力端子 ０１ 第１の出力端 ０２ 第２の出力端 Ｃ，ＣＳ１〜ＣＳＮ 負荷部 Ａ，Ａ１〜ＡＮ 第１の側面端子 Ｂ，Ｂ１〜ＢＮ 第２の側面端子 Ｃ，Ｃ１〜ＣＮ 電源入力端子 Ｄ，Ｄ１〜ＤＮ 電荷出力端子 ＩＧ 電流発生器 ＰＤ 保護ダイオード ＶＩ 入力端子 ＶＯ 出力端子 Ｄ５，Ｄ６ ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592253644 エスジーエス−トムソン・マイクロエレク トロニクス・ソチエタ・ア・レスポンサビ リタ・リミタータ ＳＧＳ−ＴＨＯＭＳＯＮ ＭＩＣＲＯＥＬ ＥＣＴＲＯ ＮＩＣＳ Ｓ．Ｒ．Ｌ. イタリア国、20041 アグラーテ・ブリア ンツァ、ヴィア・チ・オリヴェッティ ２ (72)発明者 フランチェスコ・プルヴィレンティ イタリア国、95024 アチレアーレ、コル ソ・イタリア 125 (72)発明者 ロベルト・ガリボルディ イタリア国、20084 ラッキアレッラ、ヴ ィア・エッフェ・バラッカ ６／３

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力端子に連続電源電圧（ＶＳ）受け、
    出力端子（ＯＵＴ）に上記連続電源電圧ＶＳの値の実質
    的に倍の値を有する電圧を供給する電圧逓倍器であっ
    て、 上記連続電源電圧（ＶＳ）で駆動され、第１の出力端
    （０１）を有する発信器ＯＳＣと、 電位基準部（ＧＮＤ）特にグランドに接続された第１の
    端子および上記電圧逓倍器の出力端子（ＯＵＴ）に接続
    された第２の端子を有する電荷蓄積コンデンサ（ＳＣ）
    と、 上記発振器（ＯＳＣ）の上記第１の出力端（０１）に接
    続された第１の端子を有する第１の電荷転送コンデンサ
    （ＴＣ１）と、 フリップフロップを形成するようにループ状に共通接続
    され、上記第１の電荷転送コンデンサ（ＴＣ１）の第２
    の端子に接続された入力端子、上記連続電源電圧（Ｖ
    Ｓ）が共に供給される負の電源端子および上記電荷蓄積
    コンデンサ（ＳＣ）の上記第２の端子に共通接続された
    正の電源端子を有する２つのインバータ（Ｍ１，Ｍ２，
    Ｍ３．Ｍ４）とを備えたものにおいて、 上記発信器（ＯＳＣ）は第１の出力端（０１）に対して
    第２の出力端（０２）が逆の位相を呈し、上記第２の出
    力端（０２）に接続された第１の端子および上記インバ
    ータの別な入力端に接続された第２の端子を有する第２
    の電荷転送コンデンサ（ＴＣ２）を備えたことを特徴と
    する電圧逓倍器。
  2. 【請求項２】 上記インバータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ
    ４）はＭＯＳトランジスタで形成され、且つ事実上等価
    であり、上記ＭＯＳトランジスタの対応するバルク端子
    は上記インバータの上記負の電源端子および正の電源端
    子間に一方向導通路を形成するように接続される請求項
    １記載の電圧逓倍器。
  3. 【請求項３】 入力端子に連続電源電圧（ＶＳ）受け、
    出力端子（ＯＵＴ）に上記連続電源電圧ＶＳの値の実質
    的に倍の値を有する電圧を供給する電圧逓倍器におい
    て、 上記連続電源電圧（ＶＳ）で駆動され、相が逆の出力端
    （０１，０２）を有する発信器ＯＳＣと、 電位基準部（ＧＮＤ）特にグランドに接続された第１の
    端子および上記電圧逓倍器の出力端子（ＯＵＴ）に接続
    された第２の端子を有する電荷蓄積コンデンサ（ＳＣ）
    と、 上記発振器（ＯＳＣ）の出力端（０１，０２）にそれぞ
    れ接続された第１の端子を有する第１の電荷転送コンデ
    ンサ（ＴＣ１）および第２の電荷転送コンデンサ（ＴＣ
    ２）と、 ４つのダイオード（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）からな
    り、上記電荷蓄積コンデンサ（ＳＣ）の上記第２の端子
    に共通接続された正の端子、上記連続電源電圧（ＶＳ）
    が共に供給される負の端子、および上記第１の電荷転送
    コンデンサ（ＴＣ１）および上記第２の電荷転送コンデ
    ンサ（ＴＣ２）の第２の端子にそれぞれ接続された残り
    の２つの中性端子を有するブリッジ回路と、 上記４つのダイオード（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）に並
    列に接続された主導通路、および安定状態で上記ブリッ
    ジ回路の分岐路に沿った電圧降下を低くするように接続
    された制御端子を有する４つのトランジスタ（Ｍ１，Ｍ
    ２，Ｍ３．Ｍ４）とを備えた電圧逓倍器。
  4. 【請求項４】 上記４つの（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）
    はＭＯＳ型であり、且つ事実上等価である請求項３記載
    の電圧逓倍器。
  5. 【請求項５】 上記４つのダイオード（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ
    ３，Ｄ４）は上記４つのトランジスタ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
    ３，Ｍ４）のバルクダイオードである請求項３記載の電
    圧逓倍器。
  6. 【請求項６】 入力端子に連続電源電圧（ＶＳ）受け、
    出力端子（ＯＵＴ）に高電圧を供給する電圧ブースタに
    おいて、 上記連続電源電圧（ＶＳ）で駆動され、相が逆の出力端
    （０１，０２）を有する発信器ＯＳＣと、 第１の電位基準部（ＧＮＤ）に接続された第１の端子お
    よび上記電圧ブースタの出力端子（ＯＵＴ）に接続され
    た第２の端子を有する電荷蓄積コンデンサ（ＳＣ）と、 各々電荷出力端子（Ｄ），電源入力端子（Ｃ），上記発
    振器（ＯＳＣ）の出力端（０１，０２）にそれぞれ接続
    された第１の側面端子（Ａ）および第２の側面端子
    （Ｂ）を有する少なくとも１つの負荷部（ＣＳ）とを備
    え、上記負荷部（ＣＳ１−ＣＳＮ）は入力端子（Ｃ１−
    ＣＮ）および出力端子（Ｄ１−ＤＮ）介して直列接続さ
    れ、該直列接続の第１の出力端子（Ｄ１）は上記電荷蓄
    積コンデンサ（ＳＣ）の第２の端子に接続され、上記直
    列接続の最終の入力端子（ＣＮ）は第２の連続電源電圧
    （ＶＳ）が供給され、 各負荷部（ＣＳ）は上記第１の側面端子（Ａ）および上
    記第２の側面端子（Ｂ）にそれぞれ接続された第１の端
    子を有する第１の電荷転送コンデンサ（ＴＣ１）および
    第２の電荷転送コンデンサ（ＴＣ２）と、上記第１の電
    荷転送コンデンサ（ＴＣ１）および上記第２の電荷転送
    コンデンサ（ＴＣ２）の第２の端子に接続された中性端
    子、上記電源入力端子（Ｃ）に接続された負の端子、お
    よび上記電荷出力端子（Ｄ）に接続された正の端子を有
    する被制御のスイッチ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のブ
    リッジ回路とを備え、 上記高電圧の値は上記第１の電位に負荷部の数に等しい
    上記連続電源電圧（ＶＳ）の多数の値の和を加算した値
    以下の上記第２の電位の値に実質的に対応する電圧ブー
    スタ。
  7. 【請求項７】 上記ブリッジ回路は、フリップフロップ
    を形成するようにループ状に共通接続され、上記第１の
    電荷転送コンデンサ（ＴＣ１）および第２の電荷転送コ
    ンデンサ（ＴＣ２）の第２の端子に接続された入力端
    子、上記電源入力端子（Ｃ）に共通接続された負の電源
    端子および上記電荷出力端子（Ｄ）に共通接続された正
    の電源端子を有する２つのインバータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
    ３．Ｍ４）を備える請求項６記載の電圧ブースタ。
  8. 【請求項８】 上記インバータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ
    ４）はＭＯＳトランジスタで形成される請求項７記載の
    電圧ブースタ。
  9. 【請求項９】 上記ＭＯＳトランジスタの対応するバル
    ク端子は上記電源入力端子（Ｃ）および上記電荷出力端
    子（Ｄ）間に一方向導通路を形成するように接続される
    請求項８記載の電圧ブースタ。
  10. 【請求項１０】 上記インバータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，
    Ｍ４）は実質的に等価である請求項７記載の電圧ブース
    タ。
  11. 【請求項１１】 上記第１の入力端子（ＣＮ）は上記連
    続電源電圧（ＶＳ）が供給される請求項６記載の電圧ブ
    ースタ。
  12. 【請求項１２】 上記発振器（ＯＳＣ）は電位基準、特
    にグランドと称する反転バッファからおよび実質的に等
    価な遅延を有する非反転バッファからの単一の出力を有
    する発振器からなる請求項６記載の電圧ブースタ。
  13. 【請求項１３】 低電圧で駆動できかつ内部的に高電源
    電圧の発生のための請求項６〜１２のいずれかに記載の
    電圧ブースタを備える型の電気回路特に電気的にプログ
    ラム可能でかつ消去可能な非揮発性のメモリ。
  14. 【請求項１４】 入力端子（ＶＩ）および出力端子（Ｖ
    Ｏ）間に低電圧降下を有する電圧調整器であって、出力
    調整要素としてのＭＯＳパワートランジスタ（ＯＭ）お
    よび該ＭＯＳパワートランジスタ（ＯＭ）の制御端子
    （Ｇ）に接続された出力端子（ＯＵＴ）を有し、上記調
    整器の動作状態の変化と共に上記トランジスタを導通状
    態に保持する請求項６〜１２のいずれかに記載の電圧ブ
    ースタを備える型の電圧調整器。
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