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JPH1174772A - Power supply voltage switching circuit - Google Patents

Power supply voltage switching circuit

Info

Publication number
JPH1174772A
JPH1174772A JP23362197A JP23362197A JPH1174772A JP H1174772 A JPH1174772 A JP H1174772A JP 23362197 A JP23362197 A JP 23362197A JP 23362197 A JP23362197 A JP 23362197A JP H1174772 A JPH1174772 A JP H1174772A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
voltage
supply voltage
transistor
mos transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23362197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Sakamoto
恭彦 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP23362197A priority Critical patent/JPH1174772A/en
Publication of JPH1174772A publication Critical patent/JPH1174772A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent power supply short circuit state and to correctly switch power supply voltage by providing a transistor control circuit which outputs a control signal that turns on the other transistor after one of two transistor is turned off. SOLUTION: There is no VPP input after VCC is thrown in, that is, a ground potential input becomes an initial state of the VPP, and in such a case, in a voltage detection circuit, since an N-channel MOS transistor N1 and a P- channel MOS transistor P4 do not have a drive capability and an N-channel MOS transistor N2 has a drive capability, a signal B that is an output of the voltage detection circuit is on the GND level. Then, an output signal C of an inverter, i.e., the gate of a P-channel MOS transistor P2 becomes the VCC level. On the other hand, since the gate of a P-channel MOS transistor P1 becomes the GND level, the P2 is in an off state, the P1 is in the on state and VCC is outputted to voltage output OUT.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性メモリ、
或いは不揮発性メモリ内蔵マイクロコンピュータ等の、
2種類の電源電圧を、その動作に応じて使い分ける回路
を内蔵した集積回路に於ける電源電圧切換回路に関する
ものである。
The present invention relates to a nonvolatile memory,
Or a microcomputer with a built-in nonvolatile memory,
The present invention relates to a power supply voltage switching circuit in an integrated circuit having a circuit for selectively using two types of power supply voltages depending on the operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】2種類の電源電圧を動作に応じて使い分
ける回路の一例として、不揮発性メモリや不揮発性メモ
リ内蔵デバイスの書き込み/消去回路がある。このよう
な回路の中には、データ読み出し時には所定の電圧の固
定電源(VCC)で動作し、書き込み/消去時にはVC
Cよりも高い電圧(VPP)で動作する回路が含まれて
いるが、高電圧の電源供給は書き込み/消去時以外は必
要ないものなので、高電圧を発生させる回路や機器は停
止させるのが通例である。高電圧発生回路や機器がVC
Cを発生した状態で停止すれば、デバイスの書き込み/
消去回路は、読み出し時にVCC電圧の供給を受けて動
作し続けることが可能であるが、前記回路や機器はVC
C電圧以外の例えば接地電圧を出力する場合も多い。こ
ういった場合には、図3に示すように、VPPを伝達す
るPチャネルMOSトランジスタP8と、VCCを伝達
するPチャネルMOSトランジスタP9のソース(また
はドレイン)の一端を短絡させて、その短絡接続点を電
圧出力点OUTとし、前記各々のMOSトランジスタを
必要に応じたタイミングで、図3中のVPENB、VC
ENBで示すゲート信号を動かすことによって、オン/
オフさせることによって電圧切り換えを行う手法がとら
れるが、このとき、2種類の電源VPP、VCCの他
に、前記ゲート信号VPENB、VCENBに相当する
信号を別の回路で作成する必要がある。
2. Description of the Related Art As an example of a circuit for selectively using two kinds of power supply voltages according to operations, there is a write / erase circuit of a nonvolatile memory or a device with a built-in nonvolatile memory. Some of these circuits operate on a fixed power supply (VCC) of a predetermined voltage at the time of data reading, and operate at the time of writing / erasing.
Although a circuit that operates at a voltage higher than C (VPP) is included, a high-voltage power supply is not necessary except for writing / erasing, so circuits and devices that generate a high voltage are usually stopped. It is. High voltage generation circuit and equipment are VC
If the operation is stopped while C is generated, the
The erasing circuit can continue to operate by receiving the supply of the VCC voltage at the time of reading.
In many cases, for example, a ground voltage other than the C voltage is output. In such a case, as shown in FIG. 3, one end of the source (or drain) of the P-channel MOS transistor P8 transmitting VPP and one end of the P-channel MOS transistor P9 transmitting VCC is short-circuited. A point is set as a voltage output point OUT, and each of the MOS transistors is set to VPENB, VC in FIG.
By moving the gate signal indicated by ENB,
A method of switching the voltage by turning off the power is used. At this time, in addition to the two types of power supplies VPP and VCC, it is necessary to generate signals corresponding to the gate signals VPENB and VCENB by another circuit.

【0003】このゲート信号作成の必要をなくした回路
として、図4に示す回路が、特公平7−48651号公
報に開示されており、この回路では特別なゲート信号を
作成する必要なく、電源電圧の切り換えを実行すること
ができ、特に、外部端子からVPP電源を入力するよう
なデバイスでは端子入力電圧を切り変えるだけで内部回
路の電源切り換えを行うことできて便利である。図に於
いて、P5とP6が電源電圧切り換え用のPチャネルエ
ンハンスメントMOSトランジスタであり、Pチャネル
MOSトランジスタP5のゲート入力には、高電圧VP
Pが、PチャネルエンハンスメントMOSトランジスタ
P7とNチャネルエンハンスメントMOSトランジスタ
N4とから成るCMOSインバータを介して与えられて
おり、PチャネルMOSトランジスタP6のゲート入力
には、高電圧VPPが直接与えられている。これによ
り、VPPの電位が接地電位であるときは、Pチャネル
MOSトランジスタP5はオフ、PチャネルMOSトラ
ンジスタP6がオンとなって、出力OUTにはVCCが
出力され、一方、VPPが所定の高電圧であるときは、
PチャネルMOSトランジスタP5はオン、Pチャネル
MOSトランジスタP6がオフとなって、出力OUTに
はVPPが出力される。
As a circuit that eliminates the necessity of generating the gate signal, a circuit shown in FIG. 4 is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-48651. In this circuit, there is no need to generate a special gate signal, and the power supply voltage is not required. In particular, in a device in which VPP power is input from an external terminal, the power supply of the internal circuit can be switched simply by switching the terminal input voltage, which is convenient. In the figure, P5 and P6 are P-channel enhancement MOS transistors for switching the power supply voltage, and a high voltage VP is applied to the gate input of the P-channel MOS transistor P5.
P is supplied through a CMOS inverter including a P-channel enhancement MOS transistor P7 and an N-channel enhancement MOS transistor N4, and a high voltage VPP is directly supplied to a gate input of the P-channel MOS transistor P6. Thus, when the potential of VPP is the ground potential, the P-channel MOS transistor P5 is turned off, the P-channel MOS transistor P6 is turned on, and VCC is output to the output OUT, while VPP is at a predetermined high voltage. If
The P-channel MOS transistor P5 is turned on, the P-channel MOS transistor P6 is turned off, and VPP is output to the output OUT.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来技術のように、2
個のトランジスタのオン/オフを制御して電源切り換え
を行う場合、切り換えが行われる瞬間に、VPP、VC
Cの両電源が短絡しないように考慮しなければならない
が、電源切換回路として有用な前記特公平7−4865
1号公報の電源切換回路では、以下に説明するように、
前記したVPP、VCCの両電源が短絡する可能性があ
る。異なる電源が短絡すれば回路動作が正常に行われな
い恐れが出てくるだけでなく、ラッチアップ等、その回
路をを含むシステム全体への悪影響も考えられ不都合で
ある。
As in the prior art, 2
When the power supply is switched by controlling the on / off of the transistors, VPP, VC
Care must be taken not to short-circuit both power supplies of C, but the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 7-4865 which is useful as a power supply switching circuit.
In the power supply switching circuit disclosed in Japanese Patent Publication No.
There is a possibility that both the power supplies VPP and VCC are short-circuited. If different power supplies are short-circuited, not only may the circuit operation not be performed properly, but also adverse effects on the entire system including the circuit, such as latch-up, may be inconvenient.

【0005】図5に、前記特公平7−48651号公報
の電源切換回路の動作を示している。VCCが供給さ
れ、VPPがGND電位の状態を初期状態として、VP
Pの電圧によって電源切り換えを行う回路である。初期
状態では、NチャネルMOSトランジスタN4とPチャ
ネルMOSトランジスタP7とで構成される、VCCを
電源とするCMOSインバータの出力(A点)はVCC
レベルであり、VPPを伝達するPチャネルMOSトラ
ンジスタP5はオフ状態である。一方、VCCを伝達す
るPチャネルMOSトランジスタP6はオン状態となっ
ており、出力OUTにはVCCが出力されている。時刻
t1で、VPPがインバータの反転電圧VTに達して、
このインバータの出力が反転して出力電位がGNDレベ
ルになるため、PチャネルMOSトランジスタP5がオ
ンする。一方、VCCを伝達するPチャネルMOSトラ
ンジスタP6のゲート電圧はVPPであり、時刻t1で
は、VPP<VCCであるから、PチャネルMOSトラ
ンジスタP6もオン状態となっており、その結果、電源
VCCと電源VPPとが、PチャネルMOSトランジス
タP5とP6とを介して短絡状態となってしまう。この
状態は、VPP電位が更に上昇してPチャネルMOSト
ランジスタP6が完全にオフ状態(VPP=VCC−V
thp)になる時刻t2まで継続してしまう。時刻t3
で、VPPはVCCの電圧を超えるが、このときは、電
源切り換え動作は終了しているため、これ以降も出力電
圧はVPPの電圧となる。また、VPPが高電圧から低
電圧に降下する場合も、同様の動作となることは明白で
ある。
FIG. 5 shows the operation of the power supply switching circuit disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-48651. VCC is supplied, and VPP is set to the GND potential as an initial state.
This is a circuit for switching the power supply according to the voltage of P. In the initial state, the output (point A) of the CMOS inverter which is composed of an N-channel MOS transistor N4 and a P-channel MOS transistor P7 and is powered by VCC is VCC.
Level, and P-channel MOS transistor P5 transmitting VPP is off. On the other hand, the P-channel MOS transistor P6 for transmitting VCC is in the ON state, and VCC is output to the output OUT. At time t1, VPP reaches the inverted voltage VT of the inverter,
Since the output of the inverter is inverted and the output potential goes to the GND level, the P-channel MOS transistor P5 turns on. On the other hand, the gate voltage of P-channel MOS transistor P6 transmitting VCC is VPP, and at time t1, VPP <VCC, so that P-channel MOS transistor P6 is also in the ON state. As a result, power supply VCC and power supply VPP is short-circuited through P-channel MOS transistors P5 and P6. In this state, the VPP potential further rises and P-channel MOS transistor P6 is completely turned off (VPP = VCC-V
thp) until time t2. Time t3
In this case, VPP exceeds the voltage of VCC. At this time, since the power supply switching operation has been completed, the output voltage becomes the voltage of VPP thereafter. It is apparent that the same operation is performed when the VPP drops from the high voltage to the low voltage.

【0006】上述したように、従来技術である図4に示
した回路では、VPPの電圧が変化する過程において、
短時間ではあるが、VPPとVCCが短絡する恐れがあ
る。
As described above, in the prior art circuit shown in FIG. 4, during the process of changing the voltage of VPP,
Although short, VPP and VCC may be short-circuited.

【0007】本発明は、前記問題点を解決すべく成され
たものである。
[0007] The present invention has been made to solve the above problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
するためには、例えば、VPP電圧が上昇して電源切り
換え動作を行う場合は、図4に於けるPチャネルMOS
トランジスタP6、すなわち、VCCを伝達するトラン
ジスタがオフ状態になるまで、PチャネルMOSトラン
ジスタP5、すなわち、VPPを伝達するトランジスタ
をオン状態にしなければよい。このことを言い換える
と、前記トランジスタP6のゲート信号であるVPPが
VCCを超えるまで、前記トランジスタP5のゲート信
号がVCCレベルを維持すればよいことになる。このト
ランジスタP5のゲート信号として、図4に於けるNチ
ャネルMOSトランジスタN4とPチャネルMOSトラ
ンジスタP7とで構成された、VCCを電源とするイン
バータではなく、VPP電圧がVCCを超えたときに、
出力がVCCレベルからGNDレベルに反転する電圧検
知回路の出力信号を使用すればよい。VPP電圧が高電
圧から降下して、電源切り換えする場合は、逆に、トラ
ンジスタP5がオフ状態になるまで、トランジスタP6
がオン状態にならないようにすればよく、これは、前記
電圧検知回路の出力信号が、VPP電圧がVCCになる
までに、GNDレベルからVCCレベルに反転するよう
にすればよい。
In order to solve the above-mentioned problems, for example, when the power supply switching operation is performed by increasing the VPP voltage, the P-channel MOS shown in FIG.
The P-channel MOS transistor P5, ie, the transistor transmitting VPP, need not be turned on until the transistor P6, ie, the transistor transmitting VCC, is turned off. In other words, the gate signal of the transistor P5 only needs to maintain the VCC level until the gate signal VPP of the transistor P6 exceeds VCC. As the gate signal of the transistor P5, when the VPP voltage exceeds VCC, instead of the inverter composed of the N-channel MOS transistor N4 and the P-channel MOS transistor P7 in FIG.
What is necessary is just to use the output signal of the voltage detection circuit whose output is inverted from the VCC level to the GND level. When the power supply is switched after the VPP voltage drops from the high voltage, conversely, the transistor P6 is turned off until the transistor P5 is turned off.
May be prevented from being turned on, and the output signal of the voltage detection circuit may be inverted from the GND level to the VCC level until the VPP voltage becomes VCC.

【0009】すなわち、本発明の電源電圧切換回路は、
第1の固定電源電圧と、基準電圧と前記第1固定電源電
圧を超える第2の固定電源電圧との間で変動する第2の
変動電源電圧とを、前記第2変動電源電圧の電圧値に応
じて選択的にオン/オフする2個のトランジスタであっ
て、その一端は、それぞれ、前記第1固定電源電圧及び
第2変動電源電圧に接続され、他端は共通接続されて電
源電圧出力端子に接続された2個のトランジスタを介し
て選択的に出力する電源電圧切換回路に於いて、前記第
1の固定電源電圧及び第2の変動電源電圧に基づき、前
記トランジスタのオン/オフ制御信号を出力するトラン
ジスタ制御回路であって、前記第2の変動電源電圧の変
化時に於いて、前記2個のトランジスタの一方がオフし
た後に、他方のトランジスタをオンさせる制御信号を出
力するトランジスタ制御回路を設けて成ることを特徴と
するものである。
That is, the power supply voltage switching circuit of the present invention comprises:
A first fixed power supply voltage and a second variable power supply voltage that fluctuates between a reference voltage and a second fixed power supply voltage exceeding the first fixed power supply voltage are converted to a voltage value of the second variable power supply voltage. Two transistors which are selectively turned on / off in response to one of the transistors, one end of which is connected to the first fixed power supply voltage and the second variable power supply voltage, respectively, and the other end of which is commonly connected to a power supply voltage output terminal. A power supply voltage switching circuit for selectively outputting via two transistors connected to the first and second variable power supply voltages based on the first fixed power supply voltage and the second variable power supply voltage. A transistor control circuit for outputting a control signal for turning on one of the two transistors and then turning on the other transistor when the second variable power supply voltage changes. It is characterized in that comprising providing a control circuit.

【0010】また、本発明の電源電圧切換回路は、第1
の固定電源電圧と、基準電圧と前記第1固定電源電圧を
超える第2の固定電源電圧との間で変動する第2の変動
電源電圧とを、前記第2変動電源電圧の電圧値に応じて
選択的にオン/オフする第1及び第2のPチャネル・ト
ランジスタであって、その一端は、それぞれ、前記第1
固定電源電圧及び第2変動電源電圧に接続され、他端は
共通接続されて電源電圧出力端子に接続された第1及び
第2のPチャネル・トランジスタを介して選択的に出力
する電源電圧切換回路に於いて、前記第1のPチャネル
・トランジスタのゲートには、前記第2の変動電源電圧
を接続するとともに、前記第2のPチャネル・トランジ
スタのゲートに対して、前記第1のPチャネル・トラン
ジスタがオフとなる前記第2変動電源電圧の電圧範囲内
においてオン信号を出力するトランジスタ制御回路を設
けて成ることを特徴とするものである。
Further, the power supply voltage switching circuit of the present invention has a first
And a second variable power supply voltage that fluctuates between a reference voltage and a second fixed power supply voltage exceeding the first fixed power supply voltage according to the voltage value of the second variable power supply voltage. First and second P-channel transistors selectively on / off, one end of which is connected to the first
A power supply voltage switching circuit that is connected to a fixed power supply voltage and a second variable power supply voltage, and has the other end connected in common and selectively outputs via first and second P-channel transistors connected to a power supply voltage output terminal. And the second variable power supply voltage is connected to the gate of the first P-channel transistor, and the first P-channel transistor is connected to the gate of the second P-channel transistor. A transistor control circuit for outputting an ON signal within a voltage range of the second variable power supply voltage at which the transistor is turned off is provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】図1に、本発明の一実施形態である電源電
圧切換回路の回路構成図を示す。また、図2に、図1の
回路を用いて電源切り換えを行った場合の動作をタイミ
ングチャートで示している。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply voltage switching circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a timing chart showing an operation when power supply is switched using the circuit in FIG.

【0013】図1の回路に於いて、異なる電圧の電源入
力をVPP、VCCで示し、VPPには、VCCを超え
る電圧値を入力する場合がある。P1は、VCCを伝達
するPチャネルエンハンスメントMOSトランジスタで
あり、P2は、VPPを伝達するPチャネルエンハンス
メントMOSトランジスタであるが、どちらも電源電流
を供給するためドライブ能力は大きい。P1とP2と
は、それらのドレイン同士が短絡しており、該短絡した
接点が、P1とP2のウエル電位と電圧出力のOUTと
なっている。更に、P1のゲート信号は、VPPそのも
のであり、P2のゲート信号は、Pチャネルエンハンス
メントMOSトランジスタP3とNチャネルエンハンス
メントMOSトランジスタN3とで形成したインバータ
の出力となっている。また、Nチャネルエンハンスメン
トMOSトランジスタN1、N2と、Pチャネルエンハ
ンスメントMOSトランジスタP4は、VPP電圧とV
CC電圧とを比較する電圧検知回路を形成している。
In the circuit of FIG. 1, power supply inputs of different voltages are indicated by VPP and VCC, and a voltage value exceeding VCC may be input to VPP. P1 is a P-channel enhancement MOS transistor that transmits VCC, and P2 is a P-channel enhancement MOS transistor that transmits VPP, both of which have a large driving capability because they supply a power supply current. P1 and P2 have their drains short-circuited, and the short-circuited contacts are the well potentials of P1 and P2 and the voltage output OUT. Further, the gate signal of P1 is the VPP itself, and the gate signal of P2 is the output of the inverter formed by the P-channel enhancement MOS transistor P3 and the N-channel enhancement MOS transistor N3. The N-channel enhancement MOS transistors N1 and N2 and the P-channel enhancement MOS transistor P4 are connected to the VPP voltage and V
A voltage detection circuit for comparing with the CC voltage is formed.

【0014】図1の回路動作を、図2のタイミングチャ
ートを用いて説明する。まず、電源の役割について、本
回路においては、本回路が組み込まれるシステム全体の
主たる電源とVCCを共通のものとしているため、電源
投入順序は、VCC投入後にVPPが変化するものとす
る。
The circuit operation of FIG. 1 will be described with reference to the timing chart of FIG. First, regarding the role of the power supply, in this circuit, since the main power supply and VCC of the whole system in which this circuit is incorporated are shared, the power supply sequence is such that VPP changes after VCC supply.

【0015】VCC投入後のVPP入力無し、すなわ
ち、VPPに接地電位入力が初期状態となるが、このと
き、電圧検知回路では、NチャネルMOSトランジスタ
N1、PチャネルMOSトランジスタP4にドライブ能
力がなく、NチャネルMOSトランジスタN2にドライ
ブ能力があるために、この電圧検知回路の出力である信
号Bは、GNDレベルである。したがって、インバータ
の出力信号C、すなわち、PチャネルMOSトランジス
タP2のゲートはVCCレベルとなる。一方、Pチャネ
ルMOSトランジスタP1のゲートはGNDレベルとな
るから、P2はオフ状態で、P1はオン状態となり、電
圧出力OUTにはVCCが出力される。
There is no VPP input after VCC is applied, that is, the ground potential input to VPP is in an initial state. At this time, in the voltage detection circuit, the N-channel MOS transistor N1 and the P-channel MOS transistor P4 have no driving capability, Since the N-channel MOS transistor N2 has a driving capability, the signal B, which is the output of this voltage detection circuit, is at the GND level. Therefore, the output signal C of the inverter, that is, the gate of the P-channel MOS transistor P2 is at the VCC level. On the other hand, since the gate of the P-channel MOS transistor P1 is at the GND level, P2 is off, P1 is on, and VCC is output to the voltage output OUT.

【0016】次に、VPP電源が投入され、電圧が上昇
する過程での回路動作を説明する。VPP電源投入後、
時刻t1に、VPPの電圧はVCC−Vthp(Vth
pは、PチャネルMOSトランジスタのしきい値を表
す)に達して、これ以降、PチャネルMOSトランジス
タP1はオフ状態となる。また、時刻t1では、電圧検
知回路の出力信号BはGND、インバータの出力信号C
は、VCCレベルのままであるから、PチャネルMOS
トランジスタP2はオフ状態を維持している。
Next, the circuit operation in the process of turning on the VPP power and increasing the voltage will be described. After turning on the VPP power,
At time t1, the voltage of VPP is VCC-Vthp (Vth
p represents the threshold value of the P-channel MOS transistor), and thereafter, the P-channel MOS transistor P1 is turned off. At time t1, the output signal B of the voltage detection circuit is GND, and the output signal C of the inverter is C.
Is a P-channel MOS because it remains at the VCC level.
Transistor P2 maintains the off state.

【0017】ここで、電圧検知回路中の信号Aの動作を
見ると、信号Aは、飽和状態で動作するようにバイアス
されたNチャネルMOSトランジスタN1の出力である
が、VPP電圧がVthn(VthnはNチャネルMO
Sトランジスタのしきい値)を超えた時点から、”VP
P−Vthn−基板バイアス効果電圧”の電圧を出力
し、時刻t2ではVPPの電圧がVCC電位となるが、
信号AはVCC電位には達しない。
Here, looking at the operation of the signal A in the voltage detection circuit, the signal A is the output of the N-channel MOS transistor N1 biased to operate in a saturated state, and the VPP voltage is Vthn (Vthn Is N-channel MO
(VP threshold of S transistor)
P-Vthn-substrate bias effect voltage ", and at time t2, the voltage of VPP becomes the VCC potential.
Signal A does not reach the VCC potential.

【0018】時刻t3ではVPPの電位がVCC+Vt
hpとなる。このとき、PチャネルMOSトランジスタ
P1はオフ状態を、また、電圧検知回路出力信号Bの状
態が変化しないため、信号CはVCCレベルを維持して
いるが、PチャネルMOSトランジスタP2では、ゲー
ト電圧(VCCレベル)をドレイン電圧(VPP=VC
C+Vthp)がしきい値分だけ超えるためオン状態と
なる。ここで、出力OUTをドライブするトランジスタ
が、PチャネルMOSトランジスタP2に切り換わり、
出力電圧はVPPに切り換わることにより、電源切り換
え動作を開始する。
At time t3, the potential of VPP becomes VCC + Vt
hp. At this time, since the P-channel MOS transistor P1 is in the off state and the state of the voltage detection circuit output signal B does not change, the signal C is maintained at the VCC level, but the P-channel MOS transistor P2 has the gate voltage ( VCC level) to the drain voltage (VPP = VC
(C + Vthp) exceeds the threshold value, and is turned on. Here, the transistor driving the output OUT switches to the P-channel MOS transistor P2,
The power supply switching operation is started by switching the output voltage to VPP.

【0019】これまでの時間経過からわかるように、時
刻t1から時刻t3までの間は、PチャネルMOSトラ
ンジスタP1、P2ともにオフ状態にあり、このことに
より、双方の電源、すなわち、VPPとVCCをドライ
ブするトランジスタが切り換わる際に、双方の電源が短
絡することを防止している。ここで、時刻t2から時刻
t3までに、PチャネルMOSトランジスタP2のドレ
インP拡散とウエルN拡散との間に導通状態が成立する
可能性が考えられ、このときは、前記した、Pチャネル
MOSトランジスタP2のスイッチング動作以前に、該
P2のドレインP拡散のVPP電圧がウエルN拡散経由
で出力電圧として現れる。しかしながら、この場合で
も、PチャネルMOSトランジスタP1のバイアスは、
ソース=VCC、ゲート=VPP、ドレイン=ウエル=
VPPとなり、P1はオフ状態であるために、前記した
電源切換と同様にVPPとVCCの双方の電源が短絡す
ることはない。
As can be seen from the lapse of time so far, from time t1 to time t3, both P-channel MOS transistors P1 and P2 are in the off state, whereby both power supplies, that is, VPP and VCC are disconnected. This prevents both power supplies from being short-circuited when the driving transistor is switched. Here, from time t2 to time t3, it is conceivable that a conductive state may be established between the drain P diffusion and the well N diffusion of the P-channel MOS transistor P2. Before the switching operation of P2, the VPP voltage of the drain P diffusion of the P2 appears as an output voltage via the well N diffusion. However, even in this case, the bias of the P-channel MOS transistor P1 is
Source = VCC, gate = VPP, drain = well =
Since VPP is attained and P1 is in the OFF state, both the VPP and VCC power sources are not short-circuited similarly to the above-described power supply switching.

【0020】VPP電圧が、VCC+Vthp以上にま
で上昇した時刻t4になると、電圧検知回路中のPチャ
ネルMOSトランジスタP4が導通し、信号Bを反転さ
せようとし始め、さらに、VPP電圧が上昇して、電圧
検知回路において、NチャネルMOSトランジスタN1
及びPチャネルMOSトランジスタP4のドライブ能力
が大きくなり、NチャネルMOSトランジスタN2のド
ライブ能力に勝って、信号Bを電位反転させ、時刻t5
では、その電位が、PチャネルMOSトランジスタP3
とNチャネルMOSトランジスタN3とで構成されるイ
ンバータの反転電位になり、該インバータの出力Cが、
VCCレベルからGNDレベルになる。このインバータ
の反転動作により、PチャネルMOSトランジスタP2
は最も大きなドライブ能力を持つ状態となり、電源切り
換え動作は完了する。
At time t4 when the VPP voltage rises to VCC + Vthp or more, the P-channel MOS transistor P4 in the voltage detection circuit conducts, starts to invert the signal B, and further increases the VPP voltage. In the voltage detection circuit, an N-channel MOS transistor N1
And the drive capability of the P-channel MOS transistor P4 increases, and overcomes the drive capability of the N-channel MOS transistor N2, inverting the potential of the signal B. At time t5
Then, the potential of P-channel MOS transistor P3
And an N-channel MOS transistor N3.
The level changes from the VCC level to the GND level. By the inverting operation of the inverter, the P-channel MOS transistor P2
Becomes the state having the largest drive capability, and the power supply switching operation is completed.

【0021】ここで、電圧検知回路の動作について詳細
に述べるが、この回路ではNチャネルMOSトランジス
タN2がオン状態のままで、VPPからNチャネルMO
SトランジスタN1とPチャネルMOSトランジスタP
4を介して強制的に信号Bを電位反転させるので、Nチ
ャネルMOSトランジスタN1とPチャネルMOSトラ
ンジスタP4のドライブ能力に比べて、NチャネルMO
SトランジスタN2のドライブ能力をかなり小さくして
おけば、信号Bが電位反転し易くなり、前記インバータ
が反転動作を行う時刻t4から時刻t5までの時間が短
くなることによって、結果として、電源切り換え動作に
必要な時間を短縮することができる。また、時刻t4以
降はVPP入力端子からGNDに電圧検知回路を経由し
て電流が流れ続けるので、NチャネルMOSトランジス
タN2のドライブ能力を小さくすることで、この貫通電
流を低減できる。貫通電流の値は、多くとも数10μA
程度になるように設計するが、貫通電流が生じているの
は、VPP電圧が高電圧のとき、すなわち、不揮発性メ
モリなどの用途について言えば、書き込みや消去の時に
限られ、定常的な消費電流増加とはならない。また、貫
通電流を消費するのはVPPであるが、VPPは書き込
み/消去回路でmAオーダの電流を消費する可能性があ
り、電圧検知回路が消費する数10μA程度の電流は、
電圧切換回路やシステム全体の動作に悪影響を与えるも
のではない。
Here, the operation of the voltage detection circuit will be described in detail. In this circuit, while the N-channel MOS transistor N2 is kept on, the voltage from the VPP to the N-channel
S transistor N1 and P channel MOS transistor P
4 forcibly inverts the potential of the signal B via the N channel MOS transistor N1 and the P channel MOS transistor P4.
If the drive capability of the S transistor N2 is considerably reduced, the potential of the signal B is easily inverted, and the time from time t4 to time t5 at which the inverter performs the inversion operation is shortened. As a result, the power supply switching operation is performed. Required time can be shortened. Further, after time t4, the current continues to flow from the VPP input terminal to GND via the voltage detection circuit, so that the through current can be reduced by reducing the drive capability of the N-channel MOS transistor N2. The value of the through current is at most several tens of μA
However, the through current occurs only when the VPP voltage is high, that is, when writing or erasing nonvolatile memory or the like. The current does not increase. Although VPP consumes a through current, VPP may consume a current on the order of mA in a write / erase circuit, and a current of about several tens μA consumed by a voltage detection circuit is:
It does not adversely affect the operation of the voltage switching circuit or the entire system.

【0022】これらの利点を考慮しなくても、Nチャネ
ルMOSトランジスタN2のドライブ能力が、Nチャネ
ルMOSトランジスタN1、PチャネルMOSトランジ
スタP4のドライブ能力よりも大きすぎると、電位反転
動作ができなくなり、電圧検知回路としての機能を果た
せなくなるので、電圧検知回路を構成するトランジスタ
のドライブ能力は、上記した条件に準じたものにする必
要がある。
Even if these advantages are not considered, if the drive capability of N-channel MOS transistor N2 is too large than the drive capabilities of N-channel MOS transistor N1 and P-channel MOS transistor P4, the potential inversion operation cannot be performed. Since the function as the voltage detection circuit cannot be performed, the drive capability of the transistor included in the voltage detection circuit needs to conform to the above conditions.

【0023】VPPは、時刻t6で所定の電圧に到達
し、これ以降、本回路は、VPP(所定の高電圧)を発
生する回路として動作する。信号A、Bの電位は、VP
P−αまで上昇するが、αは、Vthnと基板バイアス
効果による電圧降下を加えたものである。
VPP reaches a predetermined voltage at time t6, and thereafter, this circuit operates as a circuit for generating VPP (predetermined high voltage). The potential of the signals A and B is VP
It rises to P-α, where α is the sum of Vthn and the voltage drop due to the substrate bias effect.

【0024】なお、VPPの電圧が高電圧から低電圧に
変化する場合は、いままで述べて来た動作が、時間的に
反対に遷移するような振る舞いをすることは容易に推察
できるので、詳細な説明は省略する。
When the voltage of VPP changes from a high voltage to a low voltage, it is easy to guess that the operation described so far behaves in such a manner as to make a transition that is opposite in time. Detailed description is omitted.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の電
源電圧切換回路によれば、2種類の電源に対して特別な
制御信号を必要とせず、入力電源の電圧を検知するだけ
で、電源切り換え動作を実行することが可能で、しか
も、電源切り換え時に、前記2種類の電源の短絡状態を
防止して、正しく電源電圧切り換えを実行することがで
きる電源電圧切換回路を実現することができるものであ
る。
As described in detail above, according to the power supply voltage switching circuit of the present invention, no special control signal is required for the two types of power supplies, and only the voltage of the input power supply is detected. A power supply switching operation capable of executing a power supply switching operation, and preventing a short-circuit state of the two types of power supply at the time of power supply switching, and realizing power supply voltage switching correctly can be realized. Things.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態の動作を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the embodiment.

【図3】従来の電源電圧切換回路の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional power supply voltage switching circuit.

【図4】本発明の基礎となる、従来の電源電圧切換回路
の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional power supply voltage switching circuit on which the present invention is based.

【図5】同電源電圧切換回路の動作を示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the power supply voltage switching circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P1、…、P4 Pチャネルエンハンスメント
MOSトランジスタ N1、N2、N3 Nチャネルエンハンスメント
MOSトランジスタ
P1,..., P4 P-channel enhancement MOS transistor N1, N2, N3 N-channel enhancement MOS transistor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の固定電源電圧と、基準電圧と前記
第1固定電源電圧を超える第2の固定電源電圧との間で
変動する第2の変動電源電圧とを、 前記第2変動電源電圧の電圧値に応じて選択的にオン/
オフする2個のトランジスタであって、その一端は、そ
れぞれ、前記第1固定電源電圧及び第2変動電源電圧に
接続され、他端は共通接続されて電源電圧出力端子に接
続された2個のトランジスタを介して選択的に出力する
電源電圧切換回路に於いて、 前記第1の固定電源電圧及び第2の変動電源電圧に基づ
き、前記トランジスタのオン/オフ制御信号を出力する
トランジスタ制御回路であって、前記第2の変動電源電
圧の変化時に於いて、前記2個のトランジスタの一方が
オフした後に、他方のトランジスタをオンさせる制御信
号を出力するトランジスタ制御回路を設けて成ることを
特徴とする電源電圧切換回路。
A first fixed power supply voltage and a second variable power supply voltage that fluctuates between a reference voltage and a second fixed power supply voltage exceeding the first fixed power supply voltage; Selectively turn on / off according to the voltage value of the voltage
Two transistors that are turned off, one ends of which are respectively connected to the first fixed power supply voltage and the second variable power supply voltage, and the other ends of which are commonly connected and connected to a power supply voltage output terminal. In a power supply voltage switching circuit that selectively outputs via a transistor, a transistor control circuit that outputs an on / off control signal of the transistor based on the first fixed power supply voltage and the second variable power supply voltage. And a transistor control circuit for outputting a control signal for turning on the other transistor after one of the two transistors is turned off when the second variable power supply voltage changes. Power supply voltage switching circuit.
【請求項2】 第1の固定電源電圧と、基準電圧と前記
第1固定電源電圧を超える第2の固定電源電圧との間で
変動する第2の変動電源電圧とを、 前記第2変動電源電圧の電圧値に応じて選択的にオン/
オフする第1及び第2のPチャネル・トランジスタであ
って、その一端は、それぞれ、前記第1固定電源電圧及
び第2変動電源電圧に接続され、他端は共通接続されて
電源電圧出力端子に接続された第1及び第2のPチャネ
ル・トランジスタを介して選択的に出力する電源電圧切
換回路に於いて、 前記第1のPチャネル・トランジスタのゲートには、前
記第2の変動電源電圧を接続するとともに、 前記第2のPチャネル・トランジスタのゲートに対し
て、 前記第1のPチャネル・トランジスタがオフとなる前記
第2変動電源電圧の電圧範囲内においてオン信号を出力
するトランジスタ制御回路を設けて成ることを特徴とす
る電源電圧切換回路。
2. A method according to claim 1, wherein the first variable power supply voltage and a second variable power supply voltage that fluctuates between a reference voltage and a second fixed power supply voltage exceeding the first fixed power supply voltage. Selectively turn on / off according to the voltage value of the voltage
First and second P-channel transistors that are turned off, one ends of which are connected to the first fixed power supply voltage and the second variable power supply voltage, respectively, and the other ends of which are commonly connected to a power supply voltage output terminal. In a power supply voltage switching circuit for selectively outputting via a connected first and second P-channel transistor, a gate of the first P-channel transistor is supplied with the second variable power supply voltage. A transistor control circuit that outputs an ON signal to a gate of the second P-channel transistor within a voltage range of the second variable power supply voltage at which the first P-channel transistor is turned off. A power supply voltage switching circuit, which is provided.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111464A (en) * 2000-09-29 2002-04-12 Mitsumi Electric Co Ltd Voltage switching circuit
KR100400774B1 (en) * 2001-06-30 2003-10-08 주식회사 하이닉스반도체 voltage switch circuit
JP2009141640A (en) * 2007-12-06 2009-06-25 Seiko Instruments Inc Power source switching circuit

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