JP2001028533A - Power supply boosting circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電源昇圧回路に関
し、特に、レベルシフタにより低圧電源を用いて高圧電
源を昇圧する電源昇圧回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply boosting circuit, and more particularly to a power supply boosting circuit for boosting a high voltage power supply using a low voltage power supply by a level shifter.
【0002】[0002]
【従来の技術】電源昇圧回路は、主にLCD・C/D
(液晶コントロールドライバ)に内蔵され、高圧電源の
内部供給のために用いられる。ここにいう高圧電源と
は、液晶表示用に用いられる高圧電源(VLCD)のこ
とであり、外部供給である低圧電源(VDD)が一般的
に3〜5V程度で使用されるのに対し、高圧電源は、お
よそ8〜15Vの電位を供給するものである。LCD・
C/Dは、一般的に携帯電話やPHSなど携帯機器に使
用されるものであるが、近年、表示の高機能化・高品位
化に加え、従来以上に消費電力の低減化が進んでいる。2. Description of the Related Art A power supply boosting circuit is mainly composed of an LCD C / D.
(Liquid crystal control driver) and used for internal supply of high voltage power. The high-voltage power supply referred to here is a high-voltage power supply (VLCD) used for liquid crystal display. While a low-voltage power supply (VDD), which is externally supplied, is generally used at about 3 to 5 V, The power supply supplies a potential of about 8 to 15V. LCD ・
C / D is generally used for mobile devices such as mobile phones and PHSs. In recent years, in addition to higher functions and higher quality of display, power consumption has been reduced more than before. .
【0003】従って、外部供給電源VDDは低圧化にな
り、表示用電源電圧VLCDとの電圧差が大きくなって
きている。このため、高倍率の電源昇圧回路が必要とな
り、VDDとVLCDとの間のレベルシフタのシフト比
も高いものが要求され、レベルシフタのトランジスタの
駆動バランスに極端な差異を設けている。Accordingly, the external power supply VDD has been reduced in voltage, and the voltage difference from the display power supply voltage VLCD has been increasing. For this reason, a high-power-supply voltage boosting circuit is required, and a shift ratio of the level shifter between VDD and VLCD is required to be high, and an extreme difference is provided in the drive balance of the transistors of the level shifter.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電源昇
圧回路においては、次のような課題があった。図4は、
レベルシフタの構成例を回路図により示している。チャ
ージポンプに入力される信号は、常にレベルシフタ10
3の出力106だけとなる。レベルシフタ103は、高
速なクロック(昇圧用クロック信号)105を低い電源
電位とし、かつ、VDDの数の電位までレベルシフトす
る必要がある。The above-mentioned conventional power supply boosting circuit has the following problems. FIG.
A configuration example of the level shifter is shown by a circuit diagram. The signal input to the charge pump is always the level shifter 10
3 is the only output 106. The level shifter 103 needs to set the high-speed clock (boost clock signal) 105 to a low power supply potential and shift the level to the number of VDD.
【0005】図4に示す回路では、出力段であるPch
−tr112のgmに対して、入力段であるNch−t
r113のgmは必然的に大きなものが要求される。従
って、VDDの電位を低減した場合、レベルシフタの動
作限界は他の回路よりも悪く、レベルシフタ103の動
作限界による制限で昇圧動作できなくなり、その結果、
チャージポンプは動作せず、昇圧が行われなくなる。こ
のように、低圧側の電源電圧の低減化を図ったとき、レ
ベルシフタ103の動作限界により昇圧不能になるとい
う問題がある。[0005] In the circuit shown in FIG.
For the gm of −tr112, the input stage Nch−t
The gm of r113 is necessarily required to be large. Therefore, when the potential of VDD is reduced, the operation limit of the level shifter is worse than other circuits, and the boosting operation cannot be performed due to the limitation by the operation limit of the level shifter 103. As a result,
The charge pump does not operate, and no boosting is performed. As described above, when the power supply voltage on the low voltage side is reduced, there is a problem that the boosting becomes impossible due to the operation limit of the level shifter 103.
【0006】また、従来の構成を図5を参照しながら詳
しく説明する。VDD110が立ち上がると、VDD1
10からVLCD111に順方向で接続されたダイオー
ド101によってVDD110からVf分低い電圧がV
LCD111に初期電圧として印加される。そして、低
圧回路102で生成する昇圧用クロック信号105は、
レベルシフタ103を介してレベルシフトし、チャージ
ポンプ104に入力し昇圧動作を行う構成になってい
る。Further, a conventional configuration will be described in detail with reference to FIG. When VDD110 rises, VDD1
The voltage lower than VDD 110 by Vf is set to V by the diode 101 connected in the forward direction from VLCD 111 to VLCD 111.
It is applied to the LCD 111 as an initial voltage. Then, the boosting clock signal 105 generated by the low voltage circuit 102 is
The level is shifted through the level shifter 103 and input to the charge pump 104 to perform the boosting operation.
【0007】さらに、図5の動作を図6および図7を参
照しながら詳しく説明する。VDD110が立ち上がる
と、VDD110からVLCD111に順方向で接続さ
れたダイオード101によってVDD110からVf分
低い電圧がVLCD111に初期電圧として印加される
(t0〜t1の期間)。そして、レベルシフタ103
は、動作限界電圧(v1)を超えた瞬間(t1)動作を
開始し、低圧回路102で生成した昇圧用クロック信号
105をレベルシフトをしてチャージポンプ104に出
力し、VLCD111は昇圧を開始する(t1以降)。The operation of FIG. 5 will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. When the VDD 110 rises, a voltage lower than the VDD 110 by Vf is applied to the VLCD 111 as an initial voltage by the diode 101 connected in a forward direction from the VDD 110 to the VLCD 111 (period t0 to t1). Then, the level shifter 103
Starts operation at the moment (t1) when the voltage exceeds the operation limit voltage (v1), shifts the level of the boosting clock signal 105 generated by the low voltage circuit 102 to the charge pump 104, and the VLCD 111 starts boosting. (After t1).
【0008】ここで、VDD110の低圧化によってv
2より低くなると、VLCD111にはダイオード10
1を介してvf分低い電圧が印加されるため、レベルシ
フタ103の動作限界電圧v1よりVLCD111は低
くなる。つまり、VLCD111で動作するレベルシフ
タ103の動作限界は、VLCD111が昇圧されるま
での期間、ダイオード101のvf分だけ他の回路より
も動作限界電圧が高くなってしまう問題がある。Here, when the voltage of the VDD 110 is reduced, v
2, the VLCD 111 has a diode 10
Since a voltage lower by vf is applied via the VLC 1, the VLCD 111 is lower than the operation limit voltage v 1 of the level shifter 103. In other words, the operation limit of the level shifter 103 operated by the VLCD 111 has a problem that the operation limit voltage becomes higher than that of the other circuits by vf of the diode 101 until the VLCD 111 is boosted.
【0009】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、高倍率の電源昇圧回路を用いて高圧電源を昇圧
するとき、高圧電源の電位が低圧電源の電位よりも低い
間はレベルシフタを使用せず、レベルシフタの駆動限界
に依存することなく、低圧電源の低圧化を実現すること
により、動作限界まで昇圧することの可能な電源昇圧回
路の提供を目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and uses a level shifter while boosting a high-voltage power supply using a high-power power supply boosting circuit while the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply. It is an object of the present invention to provide a power supply boosting circuit capable of boosting a voltage to an operation limit by realizing a low-voltage power supply without depending on a driving limit of a level shifter.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1における発明は、低圧電源と高圧電源との
間に介在され、この低圧電源を用いて高圧電源を昇圧す
ることの可能なレベルシフタと、高圧電源を昇圧すると
き、この高圧電源の電位が低圧電源における電位に達し
てからレベルシフタを用いて高圧電源を昇圧させる昇圧
制御回路とを具備する構成としてある。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is interposed between a low-voltage power supply and a high-voltage power supply, and the high-voltage power supply can be boosted by using the low-voltage power supply. The configuration includes a level shifter and a boosting control circuit that boosts the high-voltage power supply using the level shifter when the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply when boosting the high-voltage power supply.
【0011】すなわち、昇圧制御回路は、高圧電源を昇
圧するとき、この高圧電源の電位が低圧電源における電
位に達してから、低圧電源と高圧電源との間に介在され
たレベルシフタにより、低圧電源を用いて高圧電源を昇
圧させる。That is, when boosting the high-voltage power supply, the boost control circuit switches the low-voltage power supply by a level shifter interposed between the low-voltage power supply and the high-voltage power supply after the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply. To boost the high voltage power supply.
【0012】ここで、高圧電源の電位が低圧電源におけ
る電位に達してからとあるのは、厳密に高圧電源の電位
が低圧電源における電位に達した時点からであっても良
いし、高圧電源の電位が低圧電源における電位と同程度
の値に達した時点からであっても良い。レベルシフタ
は、低圧電源と高圧電源との間に介在され、この低圧電
源を用いて高圧電源を昇圧することの可能なものであれ
ば良いとの観点から、構成は限定されることなく適宜変
更可能である。昇圧制御回路は、高圧電源を昇圧すると
き、この高圧電源の電位が低圧電源における電位に達し
てからレベルシフタを用いて高圧電源を昇圧させるもの
であれば良い。Here, the time after the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply may be strictly when the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply. It may be from the time when the potential reaches a value approximately equal to the potential of the low-voltage power supply. The level shifter is interposed between the low-voltage power supply and the high-voltage power supply, and the configuration can be changed as appropriate without any limitation from the viewpoint that it is sufficient that the low-voltage power supply can be used to boost the high-voltage power supply. It is. The boosting control circuit may be any circuit that boosts the high-voltage power supply using a level shifter after the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply when boosting the high-voltage power supply.
【0013】高圧電源の電位が低圧電源の電位よりも低
いときの構成例として、請求項2における発明は、請求
項1に記載の電源昇圧回路において、昇圧制御回路は、
高圧電源の電位が低圧電源の電位よりも低いとき、これ
らの低圧電源と高圧電源との間に介在される低圧回路に
て生成される第一の昇圧用クロック信号をこの低圧回路
と高圧電源との間に介在されるチャージポンプに入力す
ることで高圧電源を昇圧させる構成としてある。As a configuration example when the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply, the invention according to claim 2 is the power supply booster circuit according to claim 1,
When the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply, the first boosting clock signal generated in the low-voltage circuit interposed between these low-voltage power supplies and the high-voltage power supply The high voltage power supply is stepped up by input to a charge pump interposed therebetween.
【0014】すなわち、高圧電源の電位が低圧電源の電
位よりも低いとき、これらの低圧電源と高圧電源との間
に介在される低圧回路は、第一の昇圧用クロック信号を
生成し、この低圧回路と高圧電源との間に介在されるチ
ャージポンプに入力することで、高圧電源を昇圧させ
る。That is, when the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply, the low-voltage circuit interposed between the low-voltage power supply and the high-voltage power supply generates a first boosting clock signal, The high-voltage power supply is boosted by input to a charge pump interposed between the circuit and the high-voltage power supply.
【0015】また、高圧電源の電位が低圧電源の電位に
達したときの構成例として、請求項3における発明は、
請求項2に記載の電源昇圧回路において、昇圧制御回路
は、高圧電源の電位が低圧電源の電位に達したとき、第
一の昇圧用クロック信号をレベルシフタに供給させ、こ
のレベルシフタにて高圧電位にレベルシフトされた第二
の昇圧用クロック信号をチャージポンプに入力して高圧
電源を昇圧させる切替器を備える構成としてある。Further, as a configuration example when the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply,
3. The power supply boosting circuit according to claim 2, wherein the boosting control circuit causes the first boosting clock signal to be supplied to the level shifter when the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply. A switch is provided to input the level-shifted second boosting clock signal to the charge pump to boost the high-voltage power supply.
【0016】すなわち、切替器は、高圧電源の電位が低
圧電源の電位に達したとき、第一の昇圧用クロック信号
をレベルシフタに供給させる。すると、レベルシフタに
て高圧電位にレベルシフトされた第二の昇圧用クロック
信号はチャージポンプに入力され、高圧電源が昇圧させ
る。That is, when the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply, the switch supplies the first boosting clock signal to the level shifter. Then, the second boosting clock signal that has been level-shifted to the high potential by the level shifter is input to the charge pump, and the high-voltage power supply boosts the voltage.
【0017】高圧電源の電位が低圧電源の電位に達した
ことを検知するための構成例として、請求項4における
発明は、請求項3に記載の電源昇圧回路において、昇圧
制御回路は、高圧電源が昇圧されて低圧電源の電位以上
となるまでに時間を設定することが可能であるととも
に、この設定された時間が経過したとき、切替器に第一
の昇圧用クロック信号をレベルシフタへ供給させるタイ
マを備える構成としてある。As a configuration example for detecting that the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply, the invention according to claim 4 is the power supply boosting circuit according to claim 3, wherein the boosting control circuit comprises: And a timer that causes the switch to supply the first boosting clock signal to the level shifter when the set time has elapsed. Is provided.
【0018】すなわち、タイマは、高圧電源が昇圧され
て低圧電源の電位以上となるまでに時間を設定すると、
この設定された時間が経過したとき、切替器に第一の昇
圧用クロック信号をレベルシフタへ供給させる。That is, when the timer sets the time from when the high-voltage power supply is boosted to become the potential of the low-voltage power supply or more,
When the set time has elapsed, the switch is supplied with the first boosting clock signal to the level shifter.
【0019】高圧電源の電位が低圧電源の電位に達した
ことを検知するための別の構成例として、請求項5にお
ける発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電
源昇圧回路において、昇圧制御回路は、高圧電源の電位
と低圧電源の電位とを比較するコンパレータを備える構
成としてある。As another configuration example for detecting that the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply, the invention according to claim 5 is the power supply booster circuit according to any one of claims 1 to 4. , The step-up control circuit includes a comparator for comparing the potential of the high-voltage power supply with the potential of the low-voltage power supply.
【0020】すなわち、コンパレータは、高圧電源の電
位と低圧電源の電位とを比較し、高圧電源の電位が低圧
電源の電位に達したことを検知すると、レベルシフタを
用いた高圧電源の昇圧を実行させる。That is, the comparator compares the potential of the high-voltage power supply with the potential of the low-voltage power supply and, when detecting that the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply, causes the high-voltage power supply to be boosted using a level shifter. .
【0021】コンパレータにて高圧電源の電位が低圧電
源の電位に達したことが検知され、レベルシフタを用い
た高圧電源の昇圧を実行させる際の構成例として、請求
項6における発明は、請求項5に記載の電源昇圧回路に
おいて、コンパレータは、高圧電源の電位が低圧電源の
電位よりも低いとき、低レベル信号を切替器に出力し、
高圧電源の電位が低圧電源の電位に達したとき、高レベ
ル信号を切替器に出力する構成としてある。The invention according to claim 6 is an example of a configuration in which the comparator detects that the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply and executes boosting of the high-voltage power supply using a level shifter. Wherein the comparator outputs a low-level signal to the switch when the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply;
When the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply, a high-level signal is output to the switch.
【0022】すなわち、コンパレータは、高圧電源の電
位が低圧電源の電位よりも低いとき、低レベル信号を切
替器に出力し、高圧電源の電位が低圧電源の電位に達し
たとき、高レベル信号を切替器に出力する。従って、切
替器は、低レベル信号が入力されるとき、レベルシフタ
を用いずに高圧電源の昇圧を行い、高レベル信号が入力
されるとき、レベルシフタを用いて高圧電源の昇圧を行
う。That is, the comparator outputs a low-level signal to the switch when the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply, and outputs the high-level signal when the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply. Output to the switch. Therefore, when a low level signal is input, the switch boosts the high voltage power supply without using a level shifter, and when a high level signal is input, boosts the high voltage power supply using the level shifter.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にお
ける電源昇圧回路の主要構成をブロック図により示して
いる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a power supply booster circuit according to an embodiment of the present invention.
【0024】電源昇圧回路は、ダイオード1、低圧回路
2、レベルシフタ3、チャージポンプ4、コンパレータ
7および切替器8と備えている。ダイオード1は、VD
D10からVLCD11に初期電圧を供給し、昇圧後V
LCD11からVDD10への逆流を防止する。低圧回
路2は、VDD10で動作しチャージポンプ4を動作さ
せる昇圧用クロック信号5を生成する。The power supply boosting circuit includes a diode 1, a low voltage circuit 2, a level shifter 3, a charge pump 4, a comparator 7, and a switch 8. Diode 1 has VD
An initial voltage is supplied from D10 to VLCD 11, and after boosting, VLCD
Backflow from the LCD 11 to the VDD 10 is prevented. The low voltage circuit 2 generates a boost clock signal 5 that operates at the VDD 10 and operates the charge pump 4.
【0025】レベルシフタ3は、VLCD11で動作し
低圧回路2で生成したクロックをレベルシフトし、高圧
電源で動作する切換器8に出力する。チャージポンプ4
は、VDD10で動作してVLCD11を生成する。コ
ンパレータ7は、VLCD11で動作してVDD10の
電位とVLCD11の電位とを比較する。The level shifter 3 operates on the VLCD 11 to shift the level of the clock generated by the low voltage circuit 2 and outputs the clock to the switch 8 operated by the high voltage power supply. Charge pump 4
Operates at VDD10 to generate VLCD11. The comparator 7 operates on the VLCD 11 and compares the potential of the VDD 10 with the potential of the VLCD 11.
【0026】切換器8は、低電圧電源投入直後にVLC
D11がVDD10よも低い時には昇圧用クロック信号
5を選択し、一定時間経過後にVLCD11がVDD1
0よりも高くなった際にはレベルシフトした昇圧用クロ
ック信号6を選択してチャージポンプ4に出力する。The switch 8 is connected to the VLC immediately after the low-voltage power is turned on.
When D11 is lower than VDD10, the boosting clock signal 5 is selected, and after a predetermined time elapses, VLCD11 switches to VDD1.
When it becomes higher than 0, the boosted clock signal 6 whose level has been shifted is selected and output to the charge pump 4.
【0027】従って、VDD10の電位とVLCD11
の電位とを比較するコンパレータ7と、VLCD11が
VDD10よも低い時には昇圧用クロック信号5を選択
し、VLCD11がVDD10よりも高くなったときに
レベルシフトされた昇圧用クロック信号6を選択してチ
ャージポンプ4に出力する切換器8とは、この意味で、
本発明にいう昇圧制御回路を構成している。Therefore, the potential of VDD 10 and VLCD 11
And the comparator 7 that compares the potential of the VLCD 11 and the boosting clock signal 5 when the VLCD 11 is lower than the VDD 10. When the VLCD 11 becomes higher than the VDD 10, the boosting clock signal 6 whose level is shifted is selected. The switch 8 that outputs to the pump 4 means, in this sense,
This constitutes a boost control circuit according to the present invention.
【0028】また、低圧回路2にて生成される昇圧用ク
ロック信号5と、レベルシフタ3にてレベルシフトされ
た昇圧用クロック信号6とは、この意味で、本発明にい
う第一の昇圧用クロック信号と第二の昇圧用クロック信
号とをそれぞれに構成している。The boosting clock signal 5 generated by the low voltage circuit 2 and the boosting clock signal 6 shifted in level by the level shifter 3 are, in this sense, the first boosting clock according to the present invention. The signal and the second boosting clock signal are respectively configured.
【0029】図2は、電源昇圧回路を動作させた際のV
DD10およびVLCD11の変化をグラフにより示し
ている。まず、VDD10が立ち上がると、VDD10
からVLCD11に順方向で接続されたダイオード1に
よってVDD10からVf分低い電圧がVLCD11に
印加される(t0〜t1の期間)。このとき、コンパレ
ータ7は、VLCD11がVDD10より低い期間で”
0”(LOW)を出力し、切換器8は、低圧回路2から
チャージポンプ4へ直接に昇圧用クロック信号5を入力
させるように制御することで昇圧動作を行わせる。FIG. 2 shows V when the power supply boosting circuit is operated.
The change of DD10 and VLCD11 is shown by the graph. First, when VDD10 rises, VDD10
A voltage lower than VDD10 by Vf is applied to the VLCD 11 by the diode 1 connected to the VLCD 11 in the forward direction (period t0 to t1). At this time, the comparator 7 operates during the period when the VLCD 11 is lower than the VDD 10.
0 ”(LOW) is output, and the switch 8 controls the low-voltage circuit 2 to directly input the boosting clock signal 5 to the charge pump 4, thereby performing the boosting operation.
【0030】なお、VDD10の電位よりVLCD11
の電位が低いとき、コンパレータ7の出力が“0”(L
OW)であるのは、電源投入の瞬間にチャージポンプ4
に入力する昇圧用クロック信号5を選択させるためであ
る。昇圧用クロック信号5がチャージポンプ4に入力さ
れ、昇圧を始めてVLCD11がVDD10と同電位ま
で上昇した時点で、レベルシフタ3は、昇圧用クロック
信号を正常にレベルシフトできるようになり、VLCD
11の電位はやがてVDD10の電位よりも大きくなる
(t1〜t2の期間)。It should be noted that the potential of VDD10 is
Is low, the output of the comparator 7 is "0" (L
OW) means that the charge pump 4
In order to select the boosting clock signal 5 to be input to the. When the boosting clock signal 5 is input to the charge pump 4 and the VLCD 11 starts boosting and rises to the same potential as the VDD 10, the level shifter 3 can normally shift the level of the boosting clock signal.
The potential of 11 will soon become higher than the potential of VDD10 (period from t1 to t2).
【0031】そして、コンパレータ7は、VLCD11
の電位がVDD10の電位より大きくなったことを検出
するとともに、”1”(HIGH)を出力し、切換器8
は、昇圧用クロック信号5をレベルシフトした昇圧用ク
ロック信号6を低圧回路2からレベルシフタ3を介して
チャージポンプ4に入力させるように動作する(t2以
降)。The comparator 7 is connected to the VLCD 11
That the potential of VDD has become greater than the potential of VDD10, and outputs "1" (HIGH).
Operates such that the boosting clock signal 6 obtained by shifting the level of the boosting clock signal 5 is input from the low-voltage circuit 2 to the charge pump 4 via the level shifter 3 (after t2).
【0032】従って、VLCD11がVDD10より小
さいとき、昇圧用クロック信号5をレベルシフタ3を介
さずに直接チャージポンプ4へ入力することとなる。こ
のため、低圧側の回路の動作限界まで昇圧動作をさせ、
VDD10が低くなっても昇圧動作を可能にすることが
可能となる。Therefore, when the VLCD 11 is smaller than the VDD 10, the boosting clock signal 5 is directly input to the charge pump 4 without passing through the level shifter 3. For this reason, the boost operation is performed up to the operation limit of the circuit on the low voltage side,
Even if VDD10 becomes low, the boosting operation can be performed.
【0033】本実施形態では、低圧回路2の動作限界ま
でチャージポンプ4を動作させるため、VLCD11と
VDD10をコンパレータ7により比較し、VLCD1
1の電位がVDD10の電位より低いとき、チャージポ
ンプ4の昇圧用クロック信号をレベルシフタ3を介さず
に直接入力することで実現しているが、タイマにより切
換器8を切り替えても実現することができる。この場合
における構成を図3に示している。In this embodiment, in order to operate the charge pump 4 up to the operation limit of the low voltage circuit 2, the VLCD 11 is compared with the VDD 10 by the comparator 7, and the VLCD 1
When the potential of 1 is lower than the potential of VDD 10, the boosting clock signal of the charge pump 4 is realized by directly inputting it without passing through the level shifter 3. However, it can be realized by switching the switch 8 by a timer. it can. FIG. 3 shows the configuration in this case.
【0034】図1に示すコンパレータ7の代わりにタイ
マ16を用い、電源投入時からVLCD11が昇圧して
VDD10と同じになるまでの時間(図2に示すt0〜
t2の期間)に設定し、タイマ16の出力が“0”から
“1”となるようにする。切換器8は、タイマ16から
の出力が“0”の期間は昇圧用クロック信号5をチャー
ジポンプ4に出力し、タイマ16からの出力が“1”に
変化した後は昇圧用クロック信号5をレベルシフタ3を
介してレベルシフトした昇圧用クロック信号6をチャー
ジポンプ4に出力する。A timer 16 is used in place of the comparator 7 shown in FIG. 1, and the time from when the power is turned on until the VLCD 11 is boosted and becomes equal to the VDD 10 (t0 to t0 shown in FIG. 2).
(period of t2), and the output of the timer 16 is changed from “0” to “1”. The switch 8 outputs the boosting clock signal 5 to the charge pump 4 while the output from the timer 16 is “0”, and outputs the boosting clock signal 5 after the output from the timer 16 changes to “1”. The boosting clock signal 6 whose level has been shifted via the level shifter 3 is output to the charge pump 4.
【0035】従って、タイマ16によってチャージポン
プ4に入力する昇圧用クロック信号を切り替えるという
動作を得ることが可能となる。なお、タイマ16の構成
は、VLCD11がVDD10と同じになるまでの時間
を生成する構成であれば良い。Therefore, it is possible to obtain an operation of switching the boosting clock signal input to the charge pump 4 by the timer 16. Note that the configuration of the timer 16 may be any configuration that generates the time until the VLCD 11 becomes the same as the VDD 10.
【0036】このように、コンパレータ7にてVLCD
11の電位がVDD10の電位に達したことを検知する
と、切替器8は、昇圧用クロック信号5をレベルシフタ
3に供給させ、このレベルシフタ3にて高圧電位にレベ
ルシフトされた昇圧用クロック信号6をチャージポンプ
4に入力させるため、レベルシフタ3の駆動限界に依存
することなく、VDD10の低圧化を実現することによ
り、動作限界まで昇圧することの可能な電源昇圧回路を
提供することが可能となる。As described above, the comparator 7 controls the VLCD
When the switch 8 detects that the potential of 11 has reached the potential of VDD 10, the switch 8 supplies the boosting clock signal 5 to the level shifter 3, and outputs the boosting clock signal 6 whose level has been shifted to the high potential by the level shifter 3. Since the voltage is input to the charge pump 4, the voltage of the VDD 10 can be reduced without depending on the driving limit of the level shifter 3, thereby providing a power supply boosting circuit capable of boosting the voltage to the operation limit.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、高倍率の
電源昇圧回路を用いて高圧電源を昇圧するとき、高圧電
源の電位が低圧電源の電位よりも低い間はレベルシフタ
を使用せず、レベルシフタの駆動限界に依存することな
く、低圧電源の低圧化を実現することにより、動作限界
まで昇圧することの可能な電源昇圧回路を提供すること
ができる。また、請求項2における発明によれば、高圧
電源の電位が低圧電源の電位よりも低いとき、レベルシ
フタを用いることなく、簡単な構成で高圧電源の昇圧を
行うことができる。As described above, according to the present invention, when boosting a high-voltage power supply using a high-magnification power supply boosting circuit, the level shifter is not used while the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply. By realizing low voltage of the low voltage power supply without depending on the drive limit of the level shifter, a power supply boosting circuit capable of boosting the voltage to the operation limit can be provided. According to the invention of claim 2, when the potential of the high-voltage power supply is lower than the potential of the low-voltage power supply, the high-voltage power supply can be boosted with a simple configuration without using a level shifter.
【0038】さらに、請求項3における発明によれば、
高圧電源の電位が低圧電源の電位に達したとき、レベル
シフタにより昇圧用クロック信号を用いて高圧電源の昇
圧を行うことができる。さらに、請求項4における発明
によれば、高圧電源の電位が低圧電源の電位に達したこ
とを経過時間に基づいて検知することができる。Further, according to the invention of claim 3,
When the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply, the high-voltage power supply can be boosted by the level shifter using the boosting clock signal. Furthermore, according to the invention of claim 4, it is possible to detect that the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply based on the elapsed time.
【0039】さらに、請求項5における発明によれば、
高圧電源の電位が低圧電源の電位に達したことをコンパ
レータにより検知することができる。さらに、請求項6
における発明によれば、コンパレータから出力される信
号のレベルに応じて切替器における切替動作を制御する
ことができる。Further, according to the invention of claim 5,
The comparator can detect that the potential of the high-voltage power supply has reached the potential of the low-voltage power supply. Further, claim 6
According to the invention, the switching operation in the switch can be controlled in accordance with the level of the signal output from the comparator.
【図1】本実施形態における電源昇圧回路の構成を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power booster circuit according to an embodiment.
【図2】本実施形態における電源昇圧回路の動作を説明
するためのグラフである。FIG. 2 is a graph for explaining the operation of the power supply boosting circuit according to the embodiment.
【図3】変形例における電源昇圧回路の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a power supply boosting circuit according to a modification.
【図4】従来例におけるレベルシフタの構成例を示す回
路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a level shifter in a conventional example.
【図5】従来例における電源昇圧回路の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a power supply boosting circuit in a conventional example.
【図6】従来例における電源昇圧回路の動作を説明する
ためのグラフである。FIG. 6 is a graph for explaining the operation of a power supply boosting circuit in a conventional example.
【図7】従来例における電源昇圧回路の動作を説明する
ためのグラフである。FIG. 7 is a graph for explaining an operation of a power supply boosting circuit in a conventional example.
1 ダイオード 2 低圧回路 3 レベルシフタ 4 チャージポンプ 5,6 昇圧用クロック信号 7 コンパレータ 8 切替器 10 低圧電源(VDD) 11 高圧電源(VLCD) 16 タイマ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diode 2 Low voltage circuit 3 Level shifter 4 Charge pump 5, 6 Boost clock signal 7 Comparator 8 Switching device 10 Low voltage power supply (VDD) 11 High voltage power supply (VLCD) 16 Timer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横澤 靖弘 神奈川県川崎市中原区小杉町一丁目403番 53 日本電気アイシーマイコンシステム株 式会社内 Fターム(参考) 5H730 AA04 BB02 BB57 FD01 FD11 5J039 CC15 CC18 KK20 KK34 MM16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhiro Yokozawa 1-403, Kosugi-cho, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 53 F-term in NEC Icy Microcomputer System Co., Ltd. (reference) 5H730 AA04 BB02 BB57 FD01 FD11 5J039 CC15 CC18 KK20 KK34 MM16
Claims (6)
この低圧電源を用いて上記高圧電源を昇圧することの可
能なレベルシフタと、 上記高圧電源を昇圧するとき、この高圧電源の電位が上
記低圧電源における電位に達してから上記レベルシフタ
を用いて上記高圧電源を昇圧させる昇圧制御回路と、を
具備することを特徴とする電源昇圧回路。1. A high voltage power supply interposed between a low voltage power supply and a high voltage power supply,
A level shifter capable of boosting the high-voltage power supply using the low-voltage power supply; and, when boosting the high-voltage power supply, using the level shifter after the potential of the high-voltage power supply reaches the potential of the low-voltage power supply. And a boosting control circuit for boosting the voltage.
いて、 上記昇圧制御回路は、上記高圧電源の電位が上記低圧電
源の電位よりも低いとき、これらの低圧電源と高圧電源
との間に介在される低圧回路にて生成される第一の昇圧
用クロック信号を、この低圧回路と上記高圧電源との間
に介在されるチャージポンプに入力することで上記高圧
電源を昇圧させることを特徴とする電源昇圧回路。2. The power supply boosting circuit according to claim 1, wherein the boosting control circuit is configured to switch between the low-voltage power supply and the high-voltage power supply when a potential of the high-voltage power supply is lower than a potential of the low-voltage power supply. Boosting the high-voltage power supply by inputting a first boosting clock signal generated by an intervening low-voltage circuit to a charge pump interposed between the low-voltage circuit and the high-voltage power supply. Power booster circuit.
いて、 上記昇圧制御回路は、上記高圧電源の電位が上記低圧電
源の電位に達したとき、上記第一の昇圧用クロック信号
を上記レベルシフタに供給させ、このレベルシフタにて
高圧電位にレベルシフトされた第二の昇圧用クロック信
号を、上記チャージポンプに入力して高圧電源を昇圧さ
せる切替器を備えることを特徴とする電源昇圧回路。3. The power supply boosting circuit according to claim 2, wherein said boosting control circuit sends said first boosting clock signal to said level shifter when a potential of said high-voltage power supply reaches a potential of said low-voltage power supply. A booster circuit for supplying a second boosting clock signal, which has been level-shifted to a high potential by the level shifter, to the charge pump to boost the high-voltage power supply.
いて、 上記昇圧制御回路は、上記高圧電源が昇圧されて上記低
圧電源の電位以上となるまでに時間を設定することが可
能であるとともに、この設定された時間が経過したと
き、上記切替器に上記第一の昇圧用クロック信号を上記
レベルシフタへ供給させるタイマを備えることを特徴と
する電源昇圧回路。4. The power supply boosting circuit according to claim 3, wherein the boosting control circuit can set a time until the high-voltage power supply is boosted and becomes equal to or higher than the potential of the low-voltage power supply. And a timer for causing the switch to supply the first boosting clock signal to the level shifter when the set time has elapsed.
載の電源昇圧回路において、 上記昇圧制御回路は、上記高圧電源の電位と上記低圧電
源の電位とを比較するコンパレータを備えることを特徴
とする電源昇圧回路。5. The power supply boosting circuit according to claim 1, wherein the boosting control circuit includes a comparator that compares a potential of the high-voltage power supply with a potential of the low-voltage power supply. Power booster circuit.
いて、 上記コンパレータは、上記高圧電源の電位が上記低圧電
源の電位よりも低いとき、低レベル信号を上記切替器に
出力し、上記高圧電源の電位が上記低圧電源の電位に達
したとき、高レベル信号を上記切替器に出力することを
特徴とする電源昇圧回路。6. The power supply boosting circuit according to claim 5, wherein the comparator outputs a low-level signal to the switch when a potential of the high-voltage power supply is lower than a potential of the low-voltage power supply. When the potential of the power supply reaches the potential of the low-voltage power supply, a high-level signal is output to the switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11198664A JP2001028533A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Power supply boosting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11198664A JP2001028533A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Power supply boosting circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001028533A true JP2001028533A (en) | 2001-01-30 |
Family
ID=16395001
Family Applications (1)
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JP11198664A Pending JP2001028533A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Power supply boosting circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001028533A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010004642A (en) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Oki Semiconductor Co Ltd | Voltage booster circuit |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP11198664A patent/JP2001028533A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010004642A (en) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Oki Semiconductor Co Ltd | Voltage booster circuit |
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