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JP5520524B2 - Power supply circuit for memory writing - Google Patents

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JP5520524B2 JP2009143543A JP2009143543A JP5520524B2 JP 5520524 B2 JP5520524 B2 JP 5520524B2 JP 2009143543 A JP2009143543 A JP 2009143543A JP 2009143543 A JP2009143543 A JP 2009143543A JP 5520524 B2 JP5520524 B2 JP 5520524B2
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Description

本発明は、メモリ書込用電源回路に係り、特に、書き込み時に比較的大きな電圧を必要とする不揮発性メモリに用いられるメモリ書込用電源回路に関する。   The present invention relates to a memory writing power supply circuit, and more particularly to a memory writing power supply circuit used for a nonvolatile memory that requires a relatively large voltage at the time of writing.

図7に示すように、従来のメモリ書込用電源回路100は、クロックジェネレータ120、チャージポンプ回路140、及びリミッタ回路160を備えている。   As shown in FIG. 7, the conventional memory writing power supply circuit 100 includes a clock generator 120, a charge pump circuit 140, and a limiter circuit 160.

クロックジェネレータ120は、図8に示すように、書込み制御のためのプログラム信号PGM及び出力されたクロック信号CLKが入力されるNAND回路122、複数のNOT回路124〜130、及びNOT回路の接続点に一端が接続された複数のコンデンサ132〜134で構成されている。クロックジェネレータ120は、プログラム信号PGMがハイレベルの場合に、間欠的なクロック信号CLK、及びそのクロック信号CLKが反転されたクロック信号CLKBを出力する。   As shown in FIG. 8, the clock generator 120 is connected to a NAND circuit 122 to which a program signal PGM for write control and an output clock signal CLK are input, a plurality of NOT circuits 124 to 130, and a connection point of the NOT circuit. It is composed of a plurality of capacitors 132 to 134 connected at one end. When the program signal PGM is at a high level, the clock generator 120 outputs an intermittent clock signal CLK and a clock signal CLKB obtained by inverting the clock signal CLK.

チャージポンプ回路140は、図9に示すように、スイッチ素子としての複数のMOSFET−m1〜mi、及び複数のコンデンサC1〜Cjで構成されている。コンデンサC1、C3、・・・には、クロックジェネレータ120から出力されたクロック信号CLKBが入力され、コンデンサC2、C4、・・・には、クロックジェネレータ120から出力されたクロック信号CLKが入力される。チャージポンプ回路140は、クロック信号CLK、CLKBに同期して動作し、入力された電源電圧Vccを昇圧した昇圧電圧Vppを出力する。このチャージポンプ回路140は、書き込みに必要な設定電圧(例えば8V)以上の昇圧電圧を得ることができるだけのMOSFET及びコンデンサの段数(以下、昇圧段という)を備えている。   As shown in FIG. 9, the charge pump circuit 140 includes a plurality of MOSFETs m1 to mi as switching elements and a plurality of capacitors C1 to Cj. The clock signal CLKB output from the clock generator 120 is input to the capacitors C1, C3,..., And the clock signal CLK output from the clock generator 120 is input to the capacitors C2, C4,. . Charge pump circuit 140 operates in synchronization with clock signals CLK and CLKB, and outputs boosted voltage Vpp obtained by boosting input power supply voltage Vcc. The charge pump circuit 140 includes MOSFET and capacitor stages (hereinafter referred to as boosting stages) that can obtain a boosted voltage higher than a set voltage (for example, 8 V) necessary for writing.

リミッタ回路160は、図10に示すように、複数のNMOSFET−M1〜Mn、NMOSFET−Mplg、及び抵抗Rで構成されている。NMOSFETの閾値電圧Vt及びNMOSFETの段数nによりリミッタ電圧Vtnが定まる。昇圧電圧Vppがリミッタ電圧Vtn以上に昇圧されるとリミッタ回路160内を電流が流れ、NMOSFET−Mnと抵抗Rとの接続点の電位VplgがNMOSFETの閾値電圧Vt以上になり、VplgをゲートとするNMOSFET−Mplgがオンされる。昇圧電圧Vppがリミッタ電圧Vtn以下になると、リミッタ回路160内に電流が流れなくなり、Vplgのレベルが低下して、NMOSFET−Mplgがオフされる。   As illustrated in FIG. 10, the limiter circuit 160 includes a plurality of NMOSFETs-M1 to Mn, an NMOSFET-Mplg, and a resistor R. The limiter voltage Vtn is determined by the threshold voltage Vt of the NMOSFET and the number n of stages of the NMOSFET. When the boosted voltage Vpp is boosted above the limiter voltage Vtn, a current flows in the limiter circuit 160, the potential Vplg at the connection point between the NMOSFET-Mn and the resistor R becomes equal to or higher than the threshold voltage Vt of the NMOSFET, and Vplg is used as a gate. NMOSFET-Mplg is turned on. When boosted voltage Vpp becomes equal to or lower than limiter voltage Vtn, no current flows in limiter circuit 160, the level of Vplg is lowered, and NMOSFET-Mplg is turned off.

このような構成の従来のメモリ書込用電源回路100では、図11に示すように、プログラム信号PGMがハイレベルになると、クロック信号CLK、CLKBが出力され、入力電圧の昇圧が開始する。昇圧電圧Vppがリミッタ電圧Vtn以上になるとNMOSFET−Mplgがオンされて昇圧電圧Vppのレベルが低下し、昇圧電圧Vppがリミッタ電圧Vtn以下になるとNMOSFET−Mplgがオフし、昇圧電圧Vppのレベルが上昇する。この一連の動作を繰り返すことで、昇圧電圧Vppのレベルが設定電圧に保たれる。   In the conventional memory writing power supply circuit 100 having such a configuration, as shown in FIG. 11, when the program signal PGM becomes high level, the clock signals CLK and CLKB are output and the boosting of the input voltage is started. When boosted voltage Vpp exceeds limiter voltage Vtn, NMOSFET-Mplg is turned on to lower the level of boosted voltage Vpp. When boosted voltage Vpp falls below limiter voltage Vtn, NMOSFET-Mplg is turned off and the level of boosted voltage Vpp increases. To do. By repeating this series of operations, the level of boosted voltage Vpp is maintained at the set voltage.

また、マイクロコンピュータなどに内蔵される昇圧回路として、ポインタによりチャージポンプ回路に入力するクロックの周波数を設定し、セレクタでポインタの値に対応する周波数を選択することにより、チャージポンプ回路の出力電圧を一定に保ち、昇圧回路で消費する電流を最小にする昇圧回路が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の昇圧回路では、省電力モードの場合に、低い周波数を選択することにより省電力を図っている。   In addition, as a booster circuit built in a microcomputer or the like, the frequency of the clock input to the charge pump circuit is set by the pointer, and the frequency corresponding to the value of the pointer is selected by the selector, whereby the output voltage of the charge pump circuit is There has been proposed a booster circuit that keeps constant and minimizes the current consumed by the booster circuit (see Patent Document 1). In the booster circuit of Patent Document 1, power saving is achieved by selecting a low frequency in the power saving mode.

特開2000−236657号公報JP 2000-236657 A

しかしながら、従来のメモリ書込用電源回路では、低電圧から高電圧に昇圧する場合、特に、電源電圧の低電圧化を行う場合のように昇圧段を多くした場合には、消費電流が増大する、という問題がある。   However, in the conventional memory writing power supply circuit, when the voltage is boosted from a low voltage to a high voltage, particularly when the boosting stage is increased as in the case of lowering the power supply voltage, the current consumption increases. There is a problem.

また、特許文献1の昇圧回路においても、通常モードでの消費電流を削減することはできない、という問題がある。   Further, the booster circuit of Patent Document 1 also has a problem that the current consumption in the normal mode cannot be reduced.

本発明は、上述した課題を解決するために成されたものであり、昇圧の際の消費電流を削減することができるメモリ書込用電源回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power supply circuit for memory writing that can reduce current consumption during boosting.

上記目的を達成するために、本発明のメモリ書込用電源回路は、停止信号が入力されていないときにクロック信号を出力するクロック信号出力手段と、前記クロック信号出力手段から出力されたクロック信号に同期して動作し、電源電圧を昇圧した昇圧電圧を出力する昇圧回路と、前記昇圧電圧の電圧値が予め定めた設定電圧値を超えた場合に、導通して前記昇圧電圧が前記設定電圧値を超えないように制限するリミッタ回路と、前記リミッタ回路を流れる電流を検出し、電流が検出されている期間、前記クロック信号出力手段によるクロック信号の出力を停止する停止信号を前記クロック信号出力手段へ出力する電流検出回路と、を含んで構成されている。   To achieve the above object, a power supply circuit for memory writing according to the present invention comprises a clock signal output means for outputting a clock signal when no stop signal is input, and a clock signal output from the clock signal output means. And a booster circuit that outputs a boosted voltage obtained by boosting a power supply voltage, and when the voltage value of the boosted voltage exceeds a predetermined set voltage value, the boosted voltage is turned on and the boosted voltage becomes the set voltage. A limiter circuit for limiting so as not to exceed the value, and a current that flows through the limiter circuit is detected, and a stop signal for stopping the output of the clock signal by the clock signal output means is detected while the current is detected. And a current detection circuit for outputting to the means.

本発明のメモリ書込用電源回路によれば、クロック信号出力手段が、停止信号が入力されていないときにクロック信号を出力し、昇圧回路が、クロック信号出力手段から出力されたクロック信号に同期して動作し、電源電圧を昇圧した昇圧電圧を出力する。また、リミッタ回路が、昇圧電圧の電圧値が予め定めた設定電圧値を超えた場合に、導通して昇圧電圧が設定電圧値を超えないように制限する。そして、電流検出回路が、リミッタ回路を流れる電流を検出し、電流が検出されている期間、クロック信号出力手段によるクロック信号の出力を停止する停止信号をクロック信号出力手段へ出力する。   According to the memory writing power supply circuit of the present invention, the clock signal output means outputs a clock signal when no stop signal is input, and the booster circuit is synchronized with the clock signal output from the clock signal output means. The boosted voltage obtained by boosting the power supply voltage is output. Further, the limiter circuit conducts when the voltage value of the boosted voltage exceeds a predetermined set voltage value and limits the boosted voltage so that it does not exceed the set voltage value. Then, the current detection circuit detects the current flowing through the limiter circuit, and outputs a stop signal for stopping the output of the clock signal by the clock signal output means to the clock signal output means during the period in which the current is detected.

このように、昇圧電圧の電圧値が設定電圧値を超えて、リミッタ回路に電流が流れている期間は、電流検出回路からクロック信号出力手段へ停止信号が出力されて、クロック信号の出力が停止する。これにより、クロック信号に同期して動作する昇圧回路も動作を停止するため、消費電流を削減することができる。   In this way, during the period when the voltage value of the boost voltage exceeds the set voltage value and the current flows through the limiter circuit, the stop signal is output from the current detection circuit to the clock signal output means, and the output of the clock signal is stopped. To do. As a result, the booster circuit that operates in synchronization with the clock signal also stops operating, so that current consumption can be reduced.

また、前記電流検出回路は、前記リミッタ回路を流れる電流に基づいて制御される第1のトランジスタと、予め定めた設定電流に基づいて制御され前記第1のトランジスタに並列に接続される第2のトランジスタとを有し、前記リミッタ回路を流れる電流と前記設定電流とを比較して、前記リミッタ回路を流れる電流が前記設定電流を超えている期間、前記第1のトランジスタを導通させると共に、前記第2のトランジスタを非導通とすることにより、前記クロック信号出力手段によるクロック信号の出力を停止する停止信号を生成し、前記クロック信号出力手段へ出力することができる。これにより、リミッタ回路で設定される設定電圧値にばらつきが生じているような場合でも、昇圧電圧を適切な値に制御することができる。 The current detection circuit includes a first transistor that is controlled based on a current flowing through the limiter circuit, and a second transistor that is controlled based on a predetermined set current and is connected in parallel to the first transistor. And comparing the current flowing through the limiter circuit with the set current, and conducting the first transistor during a period when the current flowing through the limiter circuit exceeds the set current, and By making the second transistor non-conductive, a stop signal for stopping the output of the clock signal by the clock signal output means can be generated and output to the clock signal output means . As a result, the boosted voltage can be controlled to an appropriate value even when the set voltage value set by the limiter circuit varies.

さらに、前記電流検出回路は、前記設定電流を複数の異なる設定電流から選択する選択回路を含んで構成することができる。これにより、昇圧電圧をより詳細に制御することができる。 Furthermore, the current detection circuit may be configured to include a selection circuit for selecting the set current or a plurality of different setting current et. Thereby, the boosted voltage can be controlled in more detail.

以上説明したように、本発明のメモリ書込用電源回路によれば、昇圧電圧の電圧値が設定電圧値を超えて、リミッタ回路に電流が流れている期間は、クロック信号の出力を停止して、クロック信号に同期して動作する昇圧回路の動作を停止することにより、昇圧の際の消費電流を削減することができる、という効果が得られる。   As described above, according to the memory writing power supply circuit of the present invention, the output of the clock signal is stopped during the period when the voltage value of the boosted voltage exceeds the set voltage value and the current flows through the limiter circuit. Thus, by stopping the operation of the booster circuit that operates in synchronization with the clock signal, it is possible to reduce current consumption during boosting.

本実施の形態のメモリ書込用電源回路の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit for memory writing according to an embodiment. 本実施の形態のメモリ書込用電源回路のクロックジェネレータの回路図である。It is a circuit diagram of a clock generator of the power supply circuit for memory writing of the present embodiment. 本実施の形態のメモリ書込用電源回路のリミッタ回路の回路図である。It is a circuit diagram of a limiter circuit of the power supply circuit for memory writing of the present embodiment. 第1の実施の形態のメモリ書込用電源回路の電流検出回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a current detection circuit of the memory write power supply circuit according to the first embodiment. 本実施の形態のメモリ書込用電源回路の各部の電位の波形図である。It is a waveform diagram of the potential of each part of the memory write power supply circuit of the present embodiment. 第2の実施の形態のメモリ書込用電源回路の電流検出回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a current detection circuit of a memory write power supply circuit according to a second embodiment. 従来例のメモリ書込用電源回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply circuit for memory writing of a prior art example. 従来例のメモリ書込用電源回路のクロックジェネレータの回路図である。It is a circuit diagram of the clock generator of the power supply circuit for memory writing of a prior art example. 従来例のメモリ書込用電源回路のチャージポンプ回路の回路図である。It is a circuit diagram of a charge pump circuit of a power supply circuit for memory writing of a conventional example. 従来例のメモリ書込用電源回路のリミッタ回路の回路図である。It is a circuit diagram of the limiter circuit of the power supply circuit for memory writing of a prior art example. 従来例のメモリ書込用電源回路の各部の電位の波形図である。It is a waveform diagram of the potential of each part of a memory write power supply circuit of a conventional example.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように、第1の実施の形態のメモリ書込用電源回路10は、書込み制御のためのプログラム信号PGM及び後述する停止信号CLKENに基づいて、クロック信号CLK及びCLKBを出力するクロックジェネレータ12、クロックジェネレータ12から出力されたクロック信号CLK及びCLKBに同期して、電源電圧Vccを昇圧して昇圧電圧Vppを出力するチャージポンプ回路14、チャージポンプ回路14から出力される昇圧電圧Vppを設定電圧に制限するリミッタ回路16、及びリミッタ回路16を流れる電流を検出して、検出結果に基づいてクロックジェネレータ12を制御するための停止信号を出力する電流検出回路18を備えている。   As shown in FIG. 1, the memory write power supply circuit 10 according to the first embodiment outputs a clock signal CLK and CLKB based on a program signal PGM for write control and a stop signal CLKEN to be described later. In synchronization with the clock signals CLK and CLKB output from the generator 12, the clock generator 12, the charge pump circuit 14 that boosts the power supply voltage Vcc and outputs the boosted voltage Vpp, and the boosted voltage Vpp output from the charge pump circuit 14 A limiter circuit 16 that restricts to the set voltage and a current detection circuit 18 that detects a current flowing through the limiter circuit 16 and outputs a stop signal for controlling the clock generator 12 based on the detection result.

クロックジェネレータ12は、図2に示すように、プログラム信号PGM、クロック信号CLK、及び後述する電流検出回路18から出力された停止信号CLKENが入力されるNAND回路20、NAND回路20と直列に接続された複数のNOT回路22〜28、NOT回路22とNOT回路24との接続点に一端が接続され、他端が接地されたコンデンサ30、及びNOT回路24とNOT回路26との接続点に一端が接続され、他端が接地されたコンデンサ32で構成されている。NOT回路28からの出力信号がクロック信号CLKであり、NOT回路26からの出力信号がクロック信号CLKBである。クロックジェネレータ12は、プログラム信号PGMがハイレベルの場合に、間欠的なクロック信号CLK、及びそのクロック信号CLKが反転されたクロック信号CLKBを出力する。   As shown in FIG. 2, the clock generator 12 is connected in series with a NAND circuit 20 and a NAND circuit 20 to which a program signal PGM, a clock signal CLK, and a stop signal CLKEN output from a current detection circuit 18 described later are input. One end is connected to the connection point between the plurality of NOT circuits 22 to 28, the NOT circuit 22 and the NOT circuit 24, and the other end is grounded. The other end is connected to the connection point between the NOT circuit 24 and the NOT circuit 26. The capacitor 32 is connected and the other end is grounded. The output signal from the NOT circuit 28 is the clock signal CLK, and the output signal from the NOT circuit 26 is the clock signal CLKB. When the program signal PGM is at a high level, the clock generator 12 outputs an intermittent clock signal CLK and a clock signal CLKB obtained by inverting the clock signal CLK.

チャージポンプ回路14は、本発明の昇圧回路に相当するものであり、図9に示す従来例のチャージポンプ回路140と同様の構成であるため、説明を省略する。   The charge pump circuit 14 corresponds to the booster circuit of the present invention and has the same configuration as that of the conventional charge pump circuit 140 shown in FIG.

リミッタ回路16は、図3に示すように、複数のNMOSFET−M1〜NMOSFET−Mnが直列に接続されている。NMOSFETの閾値電圧Vt及びNMOSFETの段数nによりリミッタ電圧Vtnが定まる。昇圧電圧Vppがリミッタ電圧Vtn以上に昇圧されるとリミッタ回路16内を電流が流れる。なお、従来例のリミッタ回路160に設けられていたNMOSFET−Mplg及び抵抗Rは省略することができる。   As shown in FIG. 3, the limiter circuit 16 includes a plurality of NMOSFET-M1 to NMOSFET-Mn connected in series. The limiter voltage Vtn is determined by the threshold voltage Vt of the NMOSFET and the number n of stages of the NMOSFET. When boosted voltage Vpp is boosted above limiter voltage Vtn, a current flows in limiter circuit 16. Note that the NMOSFET-Mplg and the resistor R provided in the conventional limiter circuit 160 can be omitted.

電流検出回路18は、PMOSFET−P1〜P6、NMOSFET−N1〜N6で構成されている。NMOSFET−N1とNMOSFET−N2との接続点には、リミッタ回路16を流れる電流Vppiが入力される。PMOSFET−P3のゲートには、設定電流値を規定するためのバイアス電圧Vbiasが印加されており、NMOSFET−N3とNMOSFET−N4との接続点には、設定電流値に規定された電流Irefが入力される。PMOSFET−P5のゲートには、電流Vppiに基づく電圧AMPOが印加され、PMOSFET−P6のゲートには、電流Irefに基づく電圧AMPrefが印加される。PMOSFET−P5とNMOSFET−N5との接続点から取り出される信号が停止信号として出力される。   The current detection circuit 18 includes PMOSFETs P1 to P6 and NMOSFETs N1 to N6. A current Vppi flowing through the limiter circuit 16 is input to a connection point between the NMOSFET-N1 and the NMOSFET-N2. A bias voltage Vbias for defining a set current value is applied to the gate of the PMOSFET-P3, and a current Iref defined by the set current value is input to a connection point between the NMOSFET-N3 and the NMOSFET-N4. Is done. A voltage AMPO based on the current Vppi is applied to the gate of the PMOSFET-P5, and a voltage AMPref based on the current Iref is applied to the gate of the PMOSFET-P6. A signal extracted from the connection point between PMOSFET-P5 and NMOSFET-N5 is output as a stop signal.

なお、設定電流値は、昇圧電圧Vppが書込み用の設定電圧になる値を、リミッタ回路16のリミッタ電圧Vtnも勘案して、予め定めておく。   The set current value is determined in advance, taking into consideration the limit voltage Vtn of the limiter circuit 16 as the value at which the boost voltage Vpp becomes the set voltage for writing.

次に、第1の実施の形態のメモリ書込用電源回路10における動作を、図5も参照しながら説明する。   Next, the operation of the memory write power supply circuit 10 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

書込み開始時においては、停止信号CLKENはハイレベルであるため(詳細は後述)、プログラム信号PGMがハイレベルになると、クロック信号CLK、CLKBが出力される。なお、クロック信号CLKBはCLKを反転させた信号であるため、図5では図示を省略している。出力されたクロック信号CLK、CLKBは、チャージポンプ回路14に入力される。チャージポンプ回路14は、クロック信号CLK、CLKBに同期して動作し、入力された電源電圧Vccを昇圧した昇圧電圧Vppを出力する。   Since the stop signal CLKEN is at a high level at the start of writing (details will be described later), the clock signals CLK and CLKB are output when the program signal PGM becomes a high level. Note that the clock signal CLKB is a signal obtained by inverting CLK, and is not shown in FIG. The output clock signals CLK and CLKB are input to the charge pump circuit 14. The charge pump circuit 14 operates in synchronization with the clock signals CLK and CLKB, and outputs a boosted voltage Vpp obtained by boosting the input power supply voltage Vcc.

昇圧電圧Vppがリミッタ回路16で設定されたリミッタ電圧Vtnを超えると、リミッタ回路16に電流Vppiが流れる。電流Vppiは、電流検出回路18のNMOSFET−N1とNMOSFET−N2との接続点に入力される。一方で、バイアス電圧Vbiasにより設定電流値に規定された電流IrefがNMOSFET−N1とNMOSFET−N2との接続点に入力される。そして、電流Iref以上に電流Vppiが流れた場合には、電流Vppiに基づく電圧AMPOが電流Irefに基づく電圧AMPrefより大きくなり、PMOSFET−P5がオフされて、停止信号CLKENが接地されたNMOSFET−N5を介してローレベルの信号に変化する。   When boosted voltage Vpp exceeds limiter voltage Vtn set by limiter circuit 16, current Vppi flows through limiter circuit 16. The current Vppi is input to a connection point between the NMOSFET-N1 and the NMOSFET-N2 of the current detection circuit 18. On the other hand, a current Iref defined as a set current value by the bias voltage Vbias is input to a connection point between the NMOSFET-N1 and the NMOSFET-N2. When the current Vppi flows more than the current Iref, the voltage AMPO based on the current Vppi becomes larger than the voltage AMPref based on the current Iref, the PMOSFET-P5 is turned off, and the stop signal CLKEN is grounded. To a low level signal.

停止信号CLKENがローレベルに変化したことにより、クロックジェネレータ12では、クロック信号CLK、CLKBの出力が停止する。これにより、クロック信号CLK、CLKBに同期して動作するチャージポンプ回路14も動作を停止するため、昇圧が停止する。このとき、チャージポンプ回路14から出力される昇圧電圧Vppは、Vppに蓄えられた電荷とメモリセルの書込み電流とリミッタ回路16を流れる電流Vppiとの関係で、徐々に電圧が低下する。   As the stop signal CLKEN changes to the low level, the clock generator 12 stops outputting the clock signals CLK and CLKB. As a result, the charge pump circuit 14 that operates in synchronization with the clock signals CLK and CLKB also stops operating, and thus boosting stops. At this time, the boosted voltage Vpp output from the charge pump circuit 14 gradually decreases in voltage due to the relationship between the charge stored in Vpp, the write current of the memory cell, and the current Vppi flowing through the limiter circuit 16.

昇圧電圧Vppが低下することにより、リミッタ回路16を流れる電流Vppiも小さくなる。電流Vppiが電流Irefよりも小さくなると、電圧AMPOが電圧AMPrefよりも小さくなり、PMOSFET−P5がオンされて、停止信号CLKENがPMOSFET−P5を介してハイレベルの信号に変化する。なお、書き込み開始時においては、電流Vppiが0であるため、同様に、停止信号CLKENはハイレベルである。   As boosted voltage Vpp decreases, current Vppi flowing through limiter circuit 16 also decreases. When the current Vppi becomes smaller than the current Iref, the voltage AMPO becomes smaller than the voltage AMPref, the PMOSFET-P5 is turned on, and the stop signal CLKEN changes to a high level signal via the PMOSFET-P5. Since the current Vppi is 0 at the start of writing, similarly, the stop signal CLKEN is at a high level.

停止信号CLKENがハイレベルに変化したことにより、クロックジェネレータ12では、クロック信号CLK、CLKBの出力を再開する。これにより、クロック信号CLK、CLKBに同期して動作するチャージポンプ回路14も動作を再開するため、昇圧が再開する。この一連の動作を繰り返すことで、昇圧電圧Vppのレベルが設定電圧に保たれる。   As the stop signal CLKEN changes to the high level, the clock generator 12 resumes the output of the clock signals CLK and CLKB. As a result, the charge pump circuit 14 that operates in synchronization with the clock signals CLK and CLKB also resumes its operation, so that boosting is resumed. By repeating this series of operations, the level of boosted voltage Vpp is maintained at the set voltage.

なお、停止信号CLKENには、ローレベル及びハイレベルの2つの状態があるが、停止信号CLKENがローレベルの場合にクロック信号CLK、CLKBの出力が停止するため、ローレベルの停止信号CLKENが本発明の停止信号に相当する。   The stop signal CLKEN has two states, a low level and a high level. When the stop signal CLKEN is at a low level, the output of the clock signals CLK and CLKB is stopped. This corresponds to the stop signal of the invention.

以上説明したように、第1の実施の形態のメモリ書込用電源回路によれば、昇圧電圧の電圧値が設定電圧値を超えてリミッタ回路に流れた電流の電流値が、設定電流値を超えている期間は、電流検出回路からクロックジェネレータへローレベルの停止信号が出力されて、クロック信号の出力が停止する。これにより、クロック信号に同期して動作するチャージポンプ回路も動作を停止するため、消費電流を削減することができる。   As described above, according to the memory write power supply circuit of the first embodiment, the current value of the current that has flowed through the limiter circuit when the voltage value of the boosted voltage exceeds the set voltage value is set to the set current value. During this period, a low level stop signal is output from the current detection circuit to the clock generator, and the output of the clock signal is stopped. As a result, the charge pump circuit that operates in synchronization with the clock signal also stops operating, so that current consumption can be reduced.

なお、第1の実施の形態では、リミッタ回路を流れた電流と設定電流値に規定された電流とを比較することにより、停止信号の状態を変化させる場合について説明したが、リミッタ回路で設定されるリミッタ電圧のみで、昇圧電圧を書込用の電源電圧に制限することができる場合や、昇圧電圧の制御に厳密性が要求されないような場合などには、リミッタ回路を流れる電流の有無を検出し、電流が検出されている期間は、電流検出回路からクロックジェネレータへローレベルの停止信号が出力されるようにしてもよい。   In the first embodiment, the case where the state of the stop signal is changed by comparing the current flowing through the limiter circuit with the current defined by the set current value has been described. When it is possible to limit the boosted voltage to the power supply voltage for writing using only the limiter voltage, or when strict control is not required for controlling the boosted voltage, the presence or absence of current flowing through the limiter circuit is detected. However, a low-level stop signal may be output from the current detection circuit to the clock generator during the period in which the current is detected.

次に、第2の実施の形態のメモリ書込用電源回路について説明する。第2の実施の形態のメモリ書込用電源回路は、設定電流値を選択可能とした点が第1の実施の形態と異なる。その他の構成については、第1の実施の形態のメモリ書込用電源回路10と同様であるため、説明を省略する。   Next, a memory write power supply circuit according to the second embodiment will be described. The memory write power supply circuit according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a set current value can be selected. Since other configurations are the same as those of the memory write power supply circuit 10 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図6に、第2の実施の形態のメモリ書込用電源回路の電流検出回路218を示す。   FIG. 6 shows a current detection circuit 218 of the power supply circuit for memory writing according to the second embodiment.

電流検出回路218は、第1の実施の形態のメモリ書込用電源回路10の電流検出回路18の構成に加えて、PMOSFET−P311〜P31n、P321〜P32nを並列に配置している。PMOSFET−P3及びPMOSFET−P311〜P31nのゲートには、バイアス電圧Vbiasが共通して印加されている。PMOSFET−P321〜P32nのゲートには、それぞれ異なる電圧OP1〜OPnが印加される。PMOSFET−P321〜P32nのそれぞれのゲートへの電圧印加の有無を選択することにより、電流Irefの設定電流値を選択することができる。   In addition to the configuration of the current detection circuit 18 of the memory write power supply circuit 10 of the first embodiment, the current detection circuit 218 includes PMOSFETs P311 to P31n and P321 to P32n arranged in parallel. A bias voltage Vbias is commonly applied to the gates of the PMOSFET-P3 and PMOSFET-P311 to P31n. Different voltages OP1 to OPn are applied to the gates of the PMOSFETs P321 to P32n, respectively. The set current value of the current Iref can be selected by selecting whether or not voltage is applied to the gates of the PMOSFETs P321 to P32n.

例えば、リミッタ電圧Vtnが低く仕上がった場合には、昇圧電圧Vppの低下によるメモリセルへの書込み不足が生じる可能性がある。この場合には、設定電流値が大きくなるように選択することで、書き込みに必要な昇圧電圧Vppを確保することができる。また、リミッタ電圧Vtnが高く仕上がった場合には、昇圧電圧Vppが高くなり、メモリセルへの書込みの信頼性が低下する。この場合には、設定電流値を小さくなるように選択することで、昇圧電圧Vppを必要なレベルまで低下させ、メモリセルへの過度な電圧印加を防止することができる。   For example, when the limiter voltage Vtn is finished low, writing to the memory cell may be insufficient due to a decrease in the boost voltage Vpp. In this case, the boost voltage Vpp necessary for writing can be secured by selecting the set current value to be large. Further, when the limiter voltage Vtn is finished high, the boosted voltage Vpp becomes high and the reliability of writing to the memory cell is lowered. In this case, by selecting the set current value to be small, the boosted voltage Vpp can be lowered to a necessary level, and excessive voltage application to the memory cell can be prevented.

以上説明したように、第2の実施の形態のメモリ書込用電源回路によれば、設定電流値を選択可能としたことにより、設定電流値を微調整して、より適切に昇圧電圧が設定電圧値に制限されるようにすることができる。   As described above, according to the memory write power supply circuit of the second embodiment, since the set current value can be selected, the set current value is finely adjusted to set the boost voltage more appropriately. The voltage value can be limited.

10 メモリ書込用電源回路
12 クロックジェネレータ
14 チャージポンプ回路
16 リミッタ回路
18 電流検出回路
CLK、CLKB クロック信号
CLKEN 停止信号
Iref 設定電流値に規定された電流
Vcc 電源電圧
Vpp 昇圧電圧
Vppi リミッタ回路を流れる電流
Vtn リミッタ電圧(設定電圧値)
10 power supply circuit for memory 12 clock generator 14 charge pump circuit 16 limiter circuit 18 current detection circuit CLK, CLKB clock signal CLKEN stop signal Iref current Vcc defined by set current value power supply voltage Vpp boost voltage Vppi current flowing through limiter circuit Vtn limiter voltage (set voltage value)

Claims (2)

停止信号が入力されていないときにクロック信号を出力するクロック信号出力手段と、
前記クロック信号出力手段から出力されたクロック信号に同期して動作し、電源電圧を昇圧した昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧電圧の電圧値が予め定めた設定電圧値を超えた場合に、導通して前記昇圧電圧が前記設定電圧値を超えないように制限するリミッタ回路と、
前記リミッタ回路を流れる電流に基づいて制御される第1のトランジスタと、予め定めた設定電流に基づいて制御され前記第1のトランジスタに並列に接続される第2のトランジスタとを有し、前記リミッタ回路を流れる電流と前記設定電流とを比較して、前記リミッタ回路を流れる電流が前記設定電流を超えている期間、前記第1のトランジスタを導通させると共に、前記第2のトランジスタを非導通とすることにより、前記クロック信号出力手段によるクロック信号の出力を停止する停止信号を生成し、前記クロック信号出力手段へ出力する電流検出回路と、
を含むメモリ書込用電源回路。
Clock signal output means for outputting a clock signal when a stop signal is not input;
A booster circuit that operates in synchronization with the clock signal output from the clock signal output means and outputs a boosted voltage obtained by boosting a power supply voltage;
A limiter circuit that conducts and limits the boost voltage so as not to exceed the set voltage value when a voltage value of the boost voltage exceeds a predetermined set voltage value;
A first transistor controlled based on a current flowing through the limiter circuit; and a second transistor controlled based on a predetermined set current and connected in parallel to the first transistor, the limiter The current flowing through the circuit is compared with the set current, and the first transistor is turned on and the second transistor is turned off while the current flowing through the limiter circuit exceeds the set current. it allows a current detection circuit, wherein the output of the clock signal by the clock signal output means to generate a stop signal for stopping to output to the clock signal output unit,
A power supply circuit for memory writing.
前記電流検出回路は、前記設定電流を複数の異なる設定電流から選択する選択回路を含む請求項記載のメモリ書込用電源回路。 The current detection circuit, a memory write power supply circuit of claim 1 further comprising a selection circuit for selecting the set current or a plurality of different setting current et.
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