專利名稱：降電壓輸出電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于半導體集成電路的降電壓輸出電路。
用圖2、圖9說明以往例的充電泵電路的降電壓輸出電路。圖9是以往例的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。在圖9中，1是以規定的頻率振蕩而輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是將時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是P溝道型MOS晶體管(以下，稱為M1。)、4是N溝道型MOS晶體管(以下，稱為M2。)、5是N溝道型MOS晶體管(以下，稱為M3。)、6是N溝道型MOS晶體管(以下，稱為M4。)、7是容量C1的電容器、8是變換電路(以下，稱為INV1。)、9是施加電源電壓端子(以下，稱為VCC端子。將在VCC端子上施加的電源電壓作為VCC。)、10是降電壓輸出端子(以下，稱為VSUB端子。)。
圖2是表示使用以往例的充電泵電路的降電壓輸出電路的動作的定時的圖。在圖9構成的降電壓輸出電路中，為了產生降電壓輸出電壓，有必要重復由T3→T1→T3→T2→T3構成1周期的動作定時。以下，說明動作定時T1、T2及T3的各自的定時的動作。
首先，從VCC端子9施加電壓VCC，振蕩電路1開始自振，輸出時鐘信號V1。
時鐘信號V1成為邏輯控制2的輸入信號。邏輯控制2輸出用來控制M1、M2、M3及M4的ON/OFF動作的信號V2及V4。V2成為INV1的輸入信號。INV1相對于V2輸出使極性反轉的信號V3。
在動作定時T1中，由于V2是Low極性、V3是High極性、V4是Low極性，所以M1成為ON(動作狀態)、M2成為ON(動作狀態)、M3及M4成為OFF(不動作狀態)。
在該狀態中，由于電容器7的一方的電極與VCC端子連接、另一方的電極接地(以下，稱為“GND”。)，所以通過由M1的ON電阻R1和電容器7的容量C1決定的時間常數將電容器7充電。(以下，將在電容器7充電的電壓作為VC。)電壓VC大致與電源電壓VCC相等。
在動作定時T2中，由于V2是High極性、V3是Low極性、V4是High極性，所以M1成為OFF(不動作狀態)、M2成為OFF(不動作狀態)、M3及M4成為ON(動作狀態)。
在該狀態中，由于電容器7的一方的電極與GND連接、另一方的電極與VSUB連接，所以在動作定時T1的期間充電的電壓被放電，在VSUB端子上輸出降電壓-VC(＝-VCC)。
在動作定時T3中，由于V2是High極性、V3是Low極性、V4是Low極性，所以M1、M2、M3及M4成為OFF(不動作狀態)。
在使控制信號V2的Low期間和控制信號V4的High期間接近的情況下，由于M1及M3的柵電極和基板間構成的寄生電容的影響，V2的Low向High的變化及V4的High向Low變化變慢，M1及M3同時成為ON(動作狀態)、在VCC-GND間流動貫通電流。為此，在從動作定時T1向動作定時T2移行時，將所有的晶體管設置成OFF的動作定時3的期間時，可防止上述貫通電流的產生。
重復T3→T1→T3→T2→T3的動作定時，最終在動作定時T1中在電容器7充電的電壓成為VCC，在VSUB端子上產生-VCC電壓。
在半導體集成電路中，內藏這樣的降電壓輸出電路，從VSUB端子供給基板電位時，與VSUB端子連接，成為降電壓輸出電路的負載的電路，不僅是接受電源電壓VC也可接受電源電壓-VC的供給。例如，音響電路如果是負載電路，將VC及-VC作為電源電壓的音響電路的輸出動態范圍與僅將VC作為電源電壓時比較，擴大2倍。
可是，在上述以往構成的降電壓輸出電路中，在將降電壓輸出電路端子10與基板電位連接時，從電源VCC上升后到振蕩電路1以規定的振幅輸出時鐘信號V1前有延遲時間。從電源VCC上升后到振蕩電路1以規定的振幅輸出時鐘信號V1，根據時鐘信號V1完全操作充電泵電路之間，產生在VSUB端子10的降電壓是接近GND電位的低電壓。另外，此時，降電壓輸出端子10與N溝道型MOS晶體管M4的漏極端子連接，所以VSUB端子10的輸出阻抗成為高阻抗，與VSUB端子10的連接的基板電位不穩定。由此引起啟動時，存在容易引起操作基板電位的負載電路上的寄生元件構成的開關元件而使得電路的破壞的閉鎖現象的問題。
發明內容
本發明就是為了解決上述以往的課題而進行的，其目的在于提供降電壓輸出電路，在電源上升后到充電泵(charge pump)電路完全開始動作前之間，防止負載電路的閉鎖(latch up)現象的。
為了解決上述課題，本發明的降電壓輸出電路具有以下的構成。按照一個觀點的本發明的降電壓輸出電路具備如下構成，即，具備第1振蕩器的充電泵電路和、根據上述第1振蕩器的振蕩頻率設定定時器時間的定時器電路和、N溝道型MOS晶體管，其一方的N型擴散層與上述充電泵電路的輸出端子連接，另一方的N型擴散層與接地電位連接，柵電極與上述定時器電路的輸出端子連接，在上述定時器的時間內導通。
按照其他觀點的本發明的降電壓輸出電路具有以下的構成，降電壓輸出電路，其特征是具有輸出端子；充電泵電路，其具備第1振蕩器和、所述將第一振蕩器的輸出信號作為時鐘信號進行輸入，產生第1導通指令和第2導通指令的控制邏輯部分和、第1開關元件，連接電源電位和電容器的一端按照上述第1導通指令進行導通和、第2開關元件，連接上述電容器的另一端和接地電位按照上述第1導通指令進行導通和、第3開關元件，連接接地電位和上述電容器的一端按照上述第2導通指令進行導通的和、第4開關元件，連接上述電容器的另一端和上述輸出端子按照上述第2導通指令進行導通及；定時器電路，其是輸入上述第1振蕩器的輸出信號，上述電源電位上升后到經過規定時間的期間生成高電平的第3導通指令及；N溝道型MOS晶體管或者NPN型雙極晶體管，一方的N型擴散層與上述輸出端子連接，另一方的N型擴散層與上述的接地電位連接，柵電極或者基極電極輸入上述的第3導通指令，上述的電源電位上升后經過規定時間的期間導通。
本發明具有以下的作用，在從電源電壓升高后，到充電泵電路完全開始動作前的期間，可以實現不引起閉鎖現象的降電壓輸出電路。
從另外的觀點看，本發明的降電壓輸出電路，具有充電泵電路和、N溝道型MOS晶體管，一方的N型擴散層與上述輸出端子連接，另一方的N型擴散層與上述的接地電位連接和、控制端子，將用來控制上述N溝道型MOS晶體管動作的信號施加在柵電極上的。
從另外的觀點看，本發明的降電壓輸出電路，具有輸出端子、充電泵電路和、輸入第3導通指令的控制端子和、N溝道型MOS晶體管或者NPN型雙極晶體管，其中充電泵電路包括第1振蕩器和、邏輯控制部，將上述第1振蕩器的輸出信號作為時鐘信號進行輸入產生第1導通指令和第2導通指令和、第1開關元件，連接上述電源電位和電容器一端，根據上述第1導通指令進行導通和、第2開關元件，連接上述電容器另一端和接地電位，根據上述第1導通指令進行導通和、第3開關元件，連接上述接地電位和電容器1端，根據上述第2導通指令進行導通和、連接上述接地電位和上述輸出端子，根據上述第2導通指令進行導通和、第4開關元件，連接上述電容器另1端和上述輸出端子，根據上述第2導通指令進行導通和、連接上述接地電位和上述輸出端子，根據上述第2導通指令進行導通以及、N溝道型MOS晶體管或者NPN型雙極晶體管，其一方的N型擴散層連接在上述輸出端子，另一方的N型擴散層連接在接地電位，根據從上述控制端子，柵電極或者基極電極輸入的第3導通指令導通。
本發明具有以下的作用，在從電源升高后，到在充電泵電路完全開始動作前的規定時間內，可以實現從外部控制N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)，由此能夠防止負載電路引起閉鎖現象的降電壓輸出電路。
例如，控制向本發明降壓輸出電路提供電源電壓VCC的輸出電路的外部微型計算機，通過供給上述信號，外部的微型計算機，可以相互關聯地控制電源電壓VCC和下降電壓(-VC)。本發明，對于例如規定的中央控制部的各種成套設備，通過適合該設定設備的電源的上升，進行電源上升時的初期控制系統，可以實現防止負載電路的閉鎖的降電壓電路。
按照另外的觀點，上述的本發明的降電壓輸出電路，進而具有與上述第1振蕩器不同的第2振蕩器，上述定時器電路，不使用上述第1振蕩器，替代使用根據上述第2振蕩器的振蕩頻率設定定時時間。
按照另外的觀點，上述的本發明的降電壓輸出電路，進而具有與上述第1振蕩器不同的第2振蕩器，上述定時器電路，不使用上述第1振蕩器，替代以上述第2振蕩器的輸出信號作為時鐘信號輸入，生成上述第3導通指令。
本發明，設置與控制充電泵電路的動作的第1振蕩電路不同的第2振蕩電路的事實，使得與充電泵電路的動作完全分離，從電源上升后，到在充電泵電路完全開始動作前的期間以上的任意設定的期間，可以控制N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)處于導通狀態，可以實現防止負載電路的閉鎖的降電壓輸出電路的作用。
按照其他的觀點看，上述的本發明的降電壓輸出電路，進而具有從外部輸入控制信號的控制端子，上述第1振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號變化。
本發明，通過從振蕩頻率控制電壓端子(控制端子)輸入振蕩頻率控制電壓的事實，來進行控制充電泵電路的動作的第1振蕩電路的振蕩頻率的控制。本發明，電源電壓上升后，在充電泵電路完全開始動作前的期間以上的任意設定的期間，可以控制N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)處于導通狀態，可以實現防止負載電路的閉鎖的降電壓輸出電路的作用。
按照其他的觀點看，上述的本發明的降電壓輸出電路，進而具有控制端子，從外部輸入控制信號，上述第1振蕩器及上述第2振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
本發明，通過從振蕩頻率控制電壓端子(控制端子)輸入振蕩頻率控制電壓，來進行第1振蕩電路的振蕩頻率和第2振蕩電路的振蕩頻率的控制。本發明，電源上升后，在充電泵電路完全開始動作前的期間以上的任意設定的期間，可以控制N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)處于導通狀態，可以實現防止負載電路的閉鎖的降電壓輸出電路的作用。
例如，通過外部微型計算機向振蕩頻率控制電壓輸入端子輸入振蕩頻率控制電壓，控制第1振蕩電路的振蕩頻率的同時，能夠將N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)的導通期間，根據第1振蕩電路的振蕩頻率進行延長或者縮短。
按照其他的觀點看，上述的本發明的降電壓輸出電路，進而具有從外部輸入控制信號的控制端子，上述第2振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
本發明，通過從振蕩頻率控制電壓端子(控制端子)輸入振蕩頻率控制電壓，來進行第2振蕩電路的振蕩頻率的控制。本發明，從電源上升后，到在充電泵電路完全開始動作前的期間以上的任意設定的期間，可以控制N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)處于導通狀態，可以實現防止負載電路的閉鎖的降電壓輸出電路的作用。
例如，從外部微型計算機向振蕩頻率控制電壓輸入端子輸入振蕩頻率控制電壓，在控制第1振蕩電路的同時，可以將N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)處于導通狀態期間，根據情況進行延長或者縮短。
按照其他的觀點看，上述的本發明的降電壓輸出電路中，上述第3導通指令輸出期間，上述第3開關元件及上述第4開關元件是截止狀態。按照本發明，充電泵電路的電容量大時，通過電容器的短路放電電流防止N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)的破壞。
按照其他的觀點看，上述的本發明的降電壓輸出電路中，上述第3導通指令輸出期間，上述第1開關元件及上述第2開關元件處于導通狀態。按照本發明，N溝道型MOS晶體管(或者NPN型雙極晶體管)在導通期間，充電泵電路的電容由于維持充電的導通狀態，所以電容器的兩端電壓在達到規定電壓(近似電源電壓)的時間可以縮短。
按照本發明，可以得到以下有利的效果，電源電壓上升后，在充電電路完全開始動作前的期間，可以實現不引起閉鎖現象的降電壓輸出電路。
按照本發明，可以得到以下有利的效果，隨著成套設備(set)的電源電壓上升，可以實現電源上升時的初期控制的降電壓輸出電路。
發明的新特征特別地記載在權利要求中，沒有其他的內容，關于構成及內容的兩方面的本發明，從其他目的和特征一起，與附圖共同地理解以下詳細說明的本發明，可以進一步理解和評價。
圖1是使用本發明的實施方式1中充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
圖2是使用以往例，本發明的實施方式1～6中的充電泵電路的降電壓輸出電路的動作的時序圖。
圖3是使用本發明的實施方式1～6中的充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入時動作時序圖。
圖4是使用本發明的實施方式2中的充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
圖5是使用本發明的實施方式3中的充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
圖6是使用本發明的實施方式4中的充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
圖7是使用本發明的實施方式5中的充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
圖8是使用本發明的實施方式6中的充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
圖9是使用以往例的充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。
附圖的一部分或者全部，通過概要地表示，描述了圖示的目的，但是所表示出的要素與實際的大小和位置未必是一致的。
具體實施例方式
以下與圖一起對于具體地實施本發明的最佳方式進行說明。
實施方式1對于使用本發明的實施方式1的充電泵電路的降電壓輸出電路，使用圖1～圖3進行說明。圖1是使用本發明的實施方式1中充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。在圖1中，1是以規定的頻率振蕩時，輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是以時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是P溝道型MOS晶體管(以下稱為M1)、4是N溝道型MOS晶體管(以下稱為M2)、5是N溝道型MOS晶體管(以下稱為M3)、6是N溝道型MOS晶體管(以下稱為M4)、7是容量為C1的電容、8是變換電路(以下稱為INVI)、9是加入電源電壓的端子(以下稱為VCC。在VCC端子9上施加的電源電壓是VCC)、10是降電壓輸出端子(以下稱為VSUB端子)、11是定時器電路、12是N溝道型MOS晶體管(以下稱為M5)。實施方式1的降電壓輸出電路形成在半導體裝置上。
圖2是使用本發明的實施方式1～6中的充電泵電路的降電壓輸出電路的動作時序圖。在圖1那樣構成的降電壓輸出電路，為了產生降電壓輸出電壓，需要反復地進行T3→T1→T3→T2→T3的一個周期的時序。動作時序中的T1、T2及T3的各個時序中的動作與以往例是相同的。
圖3是使用本發明的實施方式1中的充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入動作時序圖。定時器電路11輸入振蕩電路1的時鐘信號V1，為了控制M5的ON/OF動作，而輸出定時器電路輸出信號V5。定時器電路輸出信號V5隨著VCC的上升成為High，從電源的上升，到充電泵電路完全動作開始的期間以上的任意設定的期間(以下稱為T4)維持High，T4期間以后經常輸出Low信號。
由此，T4期間，V5與柵電極連接的M5成為ON，VSUB端子短路在GND，其輸出阻抗成為低阻抗。T4期間結束后，M5成為OFF，在VSUB端子上產生-VCC電壓。電源上升后，VSUB端子的輸出阻抗維持低阻抗。由此，可以防止電源上升時，連接在VSUB端子上的負載電路發生閉鎖。
實施方式2對于本發明的實施方式2的使用充電泵電路的降電壓輸出電路，用圖2～圖4進行說明。圖4是本發明的實施方式2中使用充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。實施方式2(圖4)與實施方式1(圖1)的不同點是代替定時器電路11，為了控制N溝道型MOS晶體管M5的動作，追加控制信號輸入端子1 3。在圖4中，對于與圖1(實施方式1)相同構成要素賦予相同符號，省略說明。
在圖4中，1是以規定的頻率振蕩輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是以時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是M1、4是M2、5是M3、6是M4、7是電容器、8是INV1、9是VCC端子、10是VSUB端子、12是N溝道型MOS晶體管M5、13是為了控制N溝道型MOS晶體管M5的動作的控制信號輸入端子。
圖2是使用本發明的實施方式2的充電泵電路的降電壓輸出電路的動作定時圖。圖2是與實施方式1相同省略說明。
圖3是本發明的實施方式2中的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入動作時序圖。控制信號輸入端子13隨著VCC的上升成為High，從電源的上升，到充電泵電路完全動作開始的期間以上的任意設定的期間(T4)維持High，以后經常輸入輸出Low的信號。
由此，從電源的上升，到充電泵電路完全動作開始的期間以上的任意設定的期間，T4、M5成為ON，VSUB端子短路在GND，其輸出阻抗成為低阻抗。T4期間結束后，M5成為OFF，在VSUB端子上產生-VCC電壓。電源上升后，VSUB端子的輸出阻抗維持低阻抗。由此，可以防止電源上升時，連接在VSUB端子上的負載電路發生閉鎖。
例如，外部微型計算機從外部端子13供給控制信號，外部微型計算機可保持電源電壓VCC和降電壓-VC相互關系進行控制。外部微型計算機，例如電源VCC上升后將規定的期間(例如與實施方式1的期間T4相同的期間)、M5成為ON。由此，可得到與實施方式1相同的效果。
實施方式3對于本發明的實施方式3的使用充電泵電路的降電壓輸出電路，用圖2、圖3、圖5進行說明。圖5是本發明的實施方式3中使用充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。實施方式3(圖5)與實施方式1(圖1)的不同點是追加與振蕩電路1不同的第2振蕩電路14。在圖5中，對于與圖1(實施方式1)相同構成要素賦予相同符號，省略其說明。
在圖5中，1是以規定的頻率振蕩輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是以時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是M1、4是M2、5是M3、6是M4、7是電容器、8是INV1、9是VCC端子、10是VSUB端子、11是定時器電路、12是N溝道型MOS晶體管M5、14是與振蕩電路1不同的第2振蕩電路。
圖2是本發明的實施方式3的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的動作時序圖。圖2是與實施方式1相同省略說明。
圖3是本發明的實施方式3中的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入動作時序圖。若第2振蕩電路14施加VCC，開始自身振蕩，輸出時鐘信號V6。定時器電路11將第2振蕩電路14的輸出時鐘信號V6作為輸入，輸出為了控制M5的ON/OFF動作的定時器電路輸出信號V5。定時器電路輸出信號V5隨著VCC的上升成為High，從電源的上升，到充電泵電路完全動作開始的期間以上的任意設定的期間維持(T4)High，以后經常輸出Low的信號。
由此，T4期間，V5連接在柵電極的M5成為ON，VSUB端子短路在GND，其輸出阻抗成為低阻抗。T4期間結束后，M5成為OFF，在VSUB端子上產生-VCC電壓。電源上升后，VSUB端子的輸出阻抗維持低阻抗。由此，可以防止電源上升時，連接在VSUB端子上的負載電路發生閉鎖。
實施方式4對于本發明的實施方式4的使用充電泵電路的降電壓輸出電路，用圖2、圖3、圖6進行說明。圖6是本發明的實施方式4中使用充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。實施方式4(圖6)與實施方式1(圖1)的不同點是追加振蕩電路1的振蕩頻率控制電壓輸入端子15。在圖6中，對于與圖1(實施方式1)相同構成要素賦予相同符號，省略說明。
在圖6中，1是以規定的頻率振蕩輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是以時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是M1、4是M2、5是M3、6是M4、7是電容器、8是INV1、9是VCC端子、10是VSUB端子、11是定時器電路、12是N溝道型MOS晶體管M5、15是振蕩電路1的振蕩頻率控制電壓輸入端子。
圖2是本發明的實施方式4的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的動作定時圖。圖2是與實施方式1相同省略說明。
圖3是本發明的實施方式4中的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入動作的時序圖。若振蕩電路1施加VCC，開始自身振蕩，根據從振蕩頻率控制電壓輸入端子15輸入的電壓V7，輸出控制振蕩頻率的時鐘信號V1。以下，由于與實施方式1相同所以省略說明。在本實施方式中，可從外部控制振蕩電路1的振蕩頻率。
實施方式5對于使用本發明的實施方式5的充電泵電路的降電壓輸出電路，使用圖2、圖3、圖7進行說明。圖7是本發明的實施方式5中使用充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。實施方式5(圖7)與實施方式3(圖5)的不同點是追加振蕩電路1及與振蕩電路1不同的第2振蕩電路14的振蕩頻率控制電壓輸入端子16。在圖7中，對于與圖5(實施方式3)相同構成要素賦予相同符號，省略說明。
在圖7中，1是以規定的頻率振蕩輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是以時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是M1、4是M2、5是M3、6是M4、7是電容器、8是INV1、9是VCC端子、10是VSUB端子、11是定時器電路、12是N溝道型MOS晶體管M5、14是與振蕩電路1不同的第2振蕩電路、16是振蕩電路1及與振蕩電路1不同的第2振蕩電路14的振蕩頻率控制電壓輸入端子16。
圖2是本發明的實施方式5的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的動作定時圖。圖2由于與實施方式3相同所以省略說明。
圖3是本發明的實施方式5中的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入動作時序圖。若振蕩電路1及第2振蕩電路14施加電壓VCC，開始自身振蕩，根據從振蕩頻率控制電壓輸入端子16輸入的電壓V8，輸出振蕩頻率被控制的時鐘信號V1及V6。以下，由于與實施方式3相同所以省略說明。
例如，通過從外部微型計算機在振蕩頻率控制電壓輸入端子17上輸入振蕩頻率控制電壓，控制振蕩電路1的振蕩頻率的同時，可根據振蕩電路1的振蕩頻率延長或縮短M5的ON期間。
實施方式6對于本發明的實施方式6的使用充電泵電路的降電壓輸出電路，使用圖2、圖3、圖8進行說明。圖8是本發明的實施方式6中使用充電泵電路的降電壓輸出電路的模塊圖。實施方式6(圖8)與實施方式3(圖5)的不同點是追加與振蕩電路1不同的第2振蕩電路14的振蕩頻率控制電壓輸入端子17。在圖8中，對于與圖5(實施方式3)相同構成元件賦予相同符號，省略說明。
在圖8中，1是以規定的頻率振蕩輸出時鐘信號V1的振蕩電路、2是以時鐘信號V1作為輸入信號的邏輯控制單元、3是M1、4是M2、5是M3、6是M4、7是電容器、8是INV1、9是VCC端子、10是VSUB端子、11是定時器電路、12是N溝道型MOS晶體管M5、14是與振蕩電路1不同的第2振蕩電路、17是與振蕩電路1不同的第2振蕩電路14的振蕩頻率控制電壓輸入端子。
圖2是本發明的實施方式5的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的動作定時圖。圖2由于與實施方式3相同所以省略說明。
圖3是本發明的實施方式5中的使用充電泵電路的降電壓輸出電路的電源投入動作時序圖。若第2振蕩電路14施加電壓VCC，開始自身振蕩，根據從振蕩頻率控制電壓輸入端子17輸入的電壓V9，輸出控制振蕩頻率的時鐘信號V6。以下，由于與實施方式3相同所以省略說明。
例如，通過從外部微型計算機在振蕩頻率控制電壓輸入端子17上輸入振蕩頻率控制電壓，可根據情況，延長或縮短M5的ON期間。
在上述實施方式1～6中，在M5處于ON間、動作定時T2(控制信號V4的High期間)中，電容器7的兩端通過M3、M5及M4短路。在電容器7的容量C1非常大時，由于電容器7的短路放電電流，M3、M5或M4可能被破壞。將M5的輸入信號(例如圖1的定時器電路11的輸出信號)信號V5用變換器(追加元件)反向，將信號V5的反向信號和邏輯控制單元2輸出的控制信號V4輸入到2輸入AND電路(追加元件)中，也可以將2輸入AND電路的輸出信號輸入到M3及M4的柵電極。由此，在M5處于ON間，由于M3及M4維持OFF狀態，所以在此期間，可防止M5、M3或M4被破壞。在M5處于ON間，由于電容器7蓄積的電荷不放電，所以可縮短電容器7的兩端電壓達到規定的電壓VC(接近于電源電壓VCC。)的時間。
此外，將邏輯控制單元2輸出的控制信號V2和、信號V5的反向信號輸入到2輸入AND電路(追加元件)中，也可以將2輸入AND電路的輸出信號與M1的柵電極及INV1的輸入端子連接。由此，在M5處于ON間，由于M1及M2維持ON狀態(電容器7充電狀態)，所以可縮短電容器7的兩端電壓達到規定的電壓VC(接近于電源電壓VCC。)的時間。
上述的實施方式1～6也可應用到雙極晶體管上。將P型MOS晶體管M1置換成PNP型雙極晶體管，將N型MOS晶體管M2、M3、M4、M5置換成PNP型雙極晶體管，可得到與上述實施方式相同的效果。
本發明的降電壓輸出電路，例如在電源投入后的降電壓輸出電路的閉鎖的對策中是有用的。
以一定詳細的程度說明了發明的實施方式，但是合適方式所公開的內容是可以進行變化的，對于各個要素的組合和順序的變化，在不超出本發明的范圍及思想也是可以實現的。
權利要求
1.一種降電壓輸出電路，其特征在于，包括充電泵電路，其具有第1振蕩器和；定時器電路，用于根據上述第1振蕩頻率設定定時器時間和；N溝道型MOS晶體管，一方的N型擴散層與上述充電泵電路的輸出端子連接，另一方的N型擴散層與接地電位連接，柵電極與上述定時器電路的輸出端子連接，在上述定時器的時間內導通。
2.一種降電壓輸出電路，其特征在于，包括充電泵電路和；N溝道型MOS晶體管，一方的N型擴散層與上述充電泵電路的輸出端子連接，另一方的N型擴散層與接地電位連接，和；控制端子，將用于控制上述N溝道型MOS晶體管動作的控制信號加在柵極上。
3.根據權利要求1所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括與上述第1振蕩器不同的第2振蕩器，用以代替上述第1振蕩器，根據上述第2振蕩器的振蕩頻率，上述定時器電路設定定時時間。
4.根據權利要求1所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括從外部輸入控制信號的控制端子，上述第1振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
5.根據權利要求3所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括從外部輸入控制信號的控制端子，上述第1振蕩器及上述第2振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
6.根據權利要求3所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括從外部輸入控制信號的控制端子，上述第2振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
7.一種降電壓輸出電路，其特征在于，包括輸出端子；充電泵電路，其具有第1振蕩器和、邏輯控制單元，作為時鐘信號輸入上述第1振蕩器的輸出信號，產生第1導通指令和第2導通指令和、第1開關元件，連接電源電位和電容器的1端按照上述第1導通指令導通和、第2開關元件，連接上述電容器的另一端和接地電位按照上述第1導通指令導通和、第3開關元件，連接接地電位和上述電容器的一端按照上述第2導通指令導通的和、第4開關元件，連接上述電容器的另一端和上述輸出端子按照上述第2導通指令導通；定時器電路，其是輸入上述第1振蕩器的輸出信號，上述電源電位上升后到經過規定時間生成高電平的第3導通指令；N溝道型MOS晶體管或者NPN型雙極晶體管，一方的N型擴散層與上述輸出端子連接，另一方的N型擴散層與上述的接地電位連接，柵電極或者基極電極輸入上述的第3導通指令，上述的電源電位上升后經過規定時間的期間導通。
8.一種降電壓輸出電路，其特征在于，包括輸出端子；充電泵電路，其具有第1振蕩器和、邏輯控制單元，作為時鐘信號輸入上述第1振蕩器的輸出信號，產生第1導通指令和第2導通指令和、第1開關元件，連接電源電位和電容器的1端按照上述第1導通指令導通和、第2開關元件，連接上述電容器的另一端和接地電位按照上述第1導通指令導通和、第3開關元件，連接接地電位和上述電容器的一端按照上述第2導通指令導通的和、第4開關元件，連接上述電容器的另一端和上述輸出端子按照上述第2導通指令導通；輸入第3導通指令的控制端子；N溝道型MOS晶體管或者NPN型雙極晶體管，一方的N型擴散層與上述輸出端子連接，另一方的N型擴散層與上述的接地電位連接，柵電極或者基極電極根據從上述控制端子輸入的上述的第3導通指令導通。
9.根據權利要求7所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括與上述第1振蕩器不同的第2振蕩器，用以代替上述第1振蕩器，作為時鐘信號輸入上述第2振蕩器的輸出信號，產生上述第3導通指令。
10.根據權利要求7所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括從外部輸入控制信號的控制端子，上述第1振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
11.根據權利要求9所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括從外部輸入控制信號的控制端子，上述第1振蕩器和上述第2振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
12.根據權利要求9所述的降電壓輸出電路，其特征在于，進一步包括從外部輸入控制信號的控制端子，上述第2振蕩器的振蕩頻率根據上述控制信號進行變化。
13.根據權利要求7所述的降電壓輸出電路，其特征在于，在上述第3導通指令輸出期間，上述第3開關元件及上述第4開關元件是截止狀態。
14.根據權利要求8所述的降電壓輸出電路，其特征在于，在上述第3導通指令輸出期間，上述第3開關元件及上述第4開關元件是截止狀態。
15.根據權利要求13所述的降電壓輸出電路，其特征在于，在上述第3導通指令輸出期間，上述第1開關元件及上述第2開關元件是導通狀態。
16.根據權利要求14所述的降電壓輸出電路，其特征在于，上述第3導通指令輸出期間，上述第1開關元件及上述第2開關元件是導通狀態。
全文摘要
提供降電壓輸出電路，在從電源電壓上升后，充電泵電路完全開始動作前，不會產生閉鎖現象。本發明的降電壓輸出電路，是包括具有第1振蕩器的充電泵電路和、根據上述第1振蕩頻率設定定時器時間的定時器電路和、N溝道型MOS晶體管，一方的N型擴散層與上述充電泵電路的輸出端子連接，另一方的N型擴散層與接地電位連接，柵電極與上述定時器電路的輸出端子連接，在上述定時器的時間內導通。
文檔編號H02M3/07GK1592054SQ20041005695
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月23日 優先權日2003年8月29日
發明者小林拓, 藤井圭一 申請人:松下電器產業株式會社