JP2010511368A

Circuit for clamping current in a charge pump

Abstract

Circuits for clamping current in charge pumps are disclosed. The charge pump includes a switching circuit having a plurality of switching circuit transistors. Each of the first and second pair of transistors in the circuit has a current spike between the switching circuit transistor and the charge pump capacitor with respect to the current from one of the switching circuit transistors. An additional path can be provided while the transistor is switched off so that it is only partially transmitted through the path through.

Term

Projected expiry 26 November 2027.

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30 claims: 9 independent, 21 dependent

  1. 1
    スイッチング回路とキャパシタとを備え、電流が前記キャパシタに電流を供給しまた前記キャパシタから電流を供給される際に通る第1及び第2の経路を形成するチャージポンプであって、前記スイッチング回路の複数のトランジスタの内の少なくとも1つからの電流における少なくとも1つの寄生スパイクが、前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わっている間に生成され、前記少なくとも1つの寄生スパイクは、短い期間が経過した後に消滅するチャージポンプにおいて電流をクランプする方法であって、同方法は、 その値が第1の値から第2の値に変化した時に、前記少なくとも1つのトランジスタをオフに切り替わらせる少なくとも1つの制御信号を供給する工程と、 前記少なくとも1つの寄生スパイクが、前記第1及び第2の経路の内の選択された一方を通って部分的にだけ伝達されるように、前記少なくとも1つの制御信号の値が前記第1の値から前記第2の値に変化した時に、前記少なくとも1つのトランジスタからの電流に対する追加経路を形成する工程と、 前記追加経路が前記短い期間の間形成された後に、前記追加経路を解消させる工程とを含む方法。
  2. 2
    前記追加経路を解消させる工程は、前記トランジスタの内の前記少なくとも1つがオフに切り替わった後に行われる請求項1に記載の方法。
  3. 3
    前記少なくとも1つの寄生スパイクは2つの寄生スパイクであり、それぞれ前記スイッチング回路の別々のトランジスタで生成され、前記寄生スパイクの内の一方は、他方の寄生スパイクと比較した場合、非対称的である請求項1に記載の方法。
  4. 4
    前記スイッチング回路のトランジスタはFETである請求項1に記載の方法。
  5. 5
    スイッチング回路とキャパシタとを備え、電流が前記キャパシタに電流を供給しまた前記キャパシタから電流を供給される際に通る第1及び第2の経路を形成するチャージポンプであって、前記スイッチング回路の複数のトランジスタの内の少なくとも1つからの電流における少なくとも1つの寄生スパイクが、前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わっている間に生成されるチャージポンプにおいて電流をクランプする回路であって、同回路は、 第1及び第2の対のトランジスタを備え、同トランジスタの各々はオン及びオフ状態をサポートし、前記状態間の遷移を制御する制御電極を備え、前記第1の対のトランジスタの内の一方は、第1のノードを介して前記スイッチング回路のトランジスタの内の最初のトランジスタに電気的に接続され、前記第1の経路は前記第1のノードを通って伸びており、前記第2の対のトランジスタの内の一方は、第2のノードを介して前記スイッチング回路のトランジスタの内の二番目のトランジスタに電気的に接続され、前記第2の経路は前記第2のノードを通って伸びており、 同回路はさらに、 第1の遅延導入インバータ回路と、 第2の遅延導入インバータ回路とを備え、前記第1のインバータ回路及び前記第2のインバータ回路の各々は、前記それぞれの対のトランジスタの内の一方の制御電極に入力される信号を入力信号とし、前記それぞれの対のトランジスタの内の他方の制御電極に遅延出力信号を供給し、前記オフへの切り替えが起こる瞬間、前記入力信号と前記遅延出力信号の双方は、前記オン状態を作り出す値を有し、 前記第1及び第2の対のトランジスタの内の少なくとも一方は、前記少なくとも1つの寄生スパイクが、前記キャパシタに向かういずれかの経路を通って部分的にだけ伝達されるように、前記オフに切り替わっている間、前記トランジスタの内の前記少なくとも1つからの電流に対する追加経路を形成することを特徴とする回路。
  6. 6
    前記第1及び第2の対のトランジスタはFETであり、前記第1及び第2の対のFETの制御電極はFETゲートである請求項5に記載の回路。
  7. 7
    前記スイッチング回路のトランジスタはFETである請求項5に記載の回路。
  8. 8
    前記少なくとも1つの寄生スパイクは2つの寄生スパイクであり、それぞれ前記スイッチング回路の別々のトランジスタで生成され、前記寄生スパイクの内の一方は、他方の寄生スパイクと比較した場合、非対称的である請求項5に記載の回路。
  9. 9
    複数のキャパシタ内蔵装置をさらに備え、そのキャパシタ内蔵装置の内の1つは、前記トランジスタの内の前記少なくとも1つがオフに切り替わる間に、前記第1のノードに付加的な電荷を注入するためのものである請求項5に記載の回路。
  10. 10
    前記チャージポンプはさらに、双方とも前記キャパシタに電気的に接続された第1及び第2のFETを備え、第1のFETは前記第1の経路に沿って設置され、第2のFETは前記第2の経路に沿って配置されている請求項5に記載の回路。
  11. 11
    複数のスイッチングトランジスタと、電流クランプ回路と、キャパシタとを備え、電流が前記キャパシタに電流を供給しまた前記キャパシタから電流を供給される際に通る第1及び第2の経路を形成し、前記スイッチングトランジスタの内の1つは、前記第1及び第2の経路の内の選択された一方に位置し、当該スイッチングトランジスタはオフに切り替わる時に、電流内に寄生スパイクを生成し、その寄生スパイクは、短い期間が経過した後で消滅するチャージポンプと、 その値が第1の値から第2の値に変化した時に、前記スイッチングトランジスタをオフに切り替わらせる制御信号を供給する入力とを備える装置であって、 前記電流クランプ回路は、(i)前記少なくとも1つの寄生スパイクが、前記第1及び第2の経路の内の前記一方を通って部分的にだけ伝達されるように、前記制御信号の値が前記第1の値から前記第2の値に変化した時に、前記スイッチングトランジスタからの電流に対する追加経路を形成し、(ii)前記追加経路が前記短い期間の間形成された後に、前記追加経路を解消させるためのものであることを特徴とする装置。
  12. 12
    前記チャージポンプはさらに、双方が前記キャパシタに電気的に接続された第1及び第2のFETを備え、第1のFETは前記第1の経路に沿って設置され、第2のFETは前記第2の経路に沿って設置されている請求項11に記載の装置。
  13. 13
    前記電流クランプ回路は、直列に接続され前記追加経路に沿って設置された2つの類似したトランジスタを備え、その類似したトランジスタの内の一方のドレインは、前記第1のノード上に設置されている請求項11に記載の装置。
  14. 14
    前記電流クランプ回路はさらに、入力と出力とを有する遅延導入回路を備え、前記出力は前記類似したトランジスタの内の他方のゲートに電気的に接続され、前記遅延導入回路により導入された遅延の長さは、前記短い期間の長さと等しい請求項13に記載の装置。
  15. 15
    前記チャージポンプはバイポーラトランジスタからなる請求項11に記載の装置。
  16. 16
    スイッチング回路とキャパシタとを備え、電流が前記キャパシタに電流を供給しまた前記キャパシタから電流を供給される際に通る第1及び第2の経路を形成するチャージポンプであって、前記スイッチング回路の複数のトランジスタの内の少なくとも1つからの電流における少なくとも1つの寄生スパイクが、前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わっている間に生成されるチャージポンプにおいて電流をクランプする方法であって、同方法は、 その値が第1の値から第2の値に変化した時に、前記少なくとも1つのトランジスタをオフに切り替わらせる少なくとも1つの制御信号を供給する工程と、 前記少なくとも1つの寄生スパイクが、前記第1及び第2の経路の内の選択された一方を通って部分的にだけ伝達されるように、前記少なくとも1つの制御信号の値が前記第1の値から前記第2の値に変化した時に、前記少なくとも1つのトランジスタからの電流に対する追加経路を形成し、前記追加経路は第1のノードを介して前記少なくとも1つのトランジスタに提供され、前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わっている間に前記第1のノードにおける電圧の値は変化する工程と、 前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わった後に、前記第1及び第2の経路の内の前記一方におけるトランジスタを流れる漏れ電流を、前記キャパシタを基準として最小限にする工程とを含む方法。
  17. 17
    前記漏れ電流の流れを最小限にする工程は、前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わっている間に、前記第1のノードにおける電圧が固定電圧値から遠ざかるのを防ぐことを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 18
    前記追加経路が形成された後に、同経路を瞬時に解消させる工程をさらに含む請求項16に記載の方法。
  19. 19
    前記少なくとも1つの寄生スパイクは2つの寄生スパイクであり、それぞれ前記スイッチング回路の別々のトランジスタで生成され、前記寄生スパイクの内の一方は、他方の寄生スパイクと比較した場合、非対称的である請求項16に記載の方法。
  20. 20
    前記スイッチング回路のトランジスタはFETである請求項16に記載の方法。
  21. 21
    複数のスイッチングトランジスタと、電流クランプ回路と、キャパシタとを備え、電流が前記キャパシタに電流を供給しまた前記キャパシタから電流を供給される際に通る第1及び第2の経路を形成し、前記スイッチングトランジスタの内の1つと第1のノードは前記第1及び第2の経路の内の選択された一方に位置し、当該スイッチングトランジスタはオフに切り替わる時に、電流内に寄生スパイクを生成するチャージポンプと、 その値が第1の値から第2の値に変化した時に、前記スイッチングトランジスタをオフに切り替わらせる制御信号を供給する入力とを備える装置であって、 前記電流クランプ回路は、(i)前記寄生スパイクが、前記第1及び第2の経路の内の前記一方を通って部分的にだけ伝達されるように、前記制御信号の値が前記第1の値から前記第2の値に変化した時に、前記スイッチングトランジスタからの電流に対する追加経路を形成し、前記追加経路は前記第1のノードを介して前記スイッチングトランジスタに提供され、前記スイッチングトランジスタがオフに切り替わっている間、前記第1のノードにおける電圧の値は変化し、(ii)前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わった後に、前記第1及び第2の経路の内の前記一方におけるトランジスタを流れる漏れ電流を、前記キャパシタを基準として最小限にするためのものであることを特徴とする装置。
  22. 22
    前記漏れ電流の流れを最小限にすることは、前記少なくとも1つのトランジスタがオフに切り替わっている間、前記第1のノードにおける電圧が固定電圧値から遠ざかるのを防ぐことを含む請求項21に記載の装置。
  23. 23
    前記チャージポンプはさらに、双方が前記キャパシタに電気的に接続された第1及び第2のFETを備え、第1のFETは前記第1の経路に沿って配置され、第2のFETは前記第2の経路に沿って配置されている請求項21に記載の装置。
  24. 24
    前記電流クランプ回路は、直列に接続され前記追加経路に沿って設置された2つのトランジスタを備え、前記電流クランプ回路は、前記追加経路が形成されると、前記第1のノードを、前記2つのトランジスタの間の第2のノードに連結する請求項21に記載の装置。
  25. 25
    前記チャージポンプはさらに、前記キャパシタにおけるV c ノードを形成し、前記電流クランプ回路は、前記V c ノードにおける電圧の複製を生成する中継器を備え、その複製された電圧は、前記追加経路が一旦形成されると前記第1のノードに連結される請求項21に記載の装置。
  26. 26
    前記電流クランプ回路は、入力と、出力と、制御入力とを有し、前記追加経路に沿って設置された伝送ゲートを備え、前記出力は前記第1のノードに供給され、前記伝送ゲートは、前記スイッチングトランジスタがオフに切り替わると導電を開始するように適合されている請求項21に記載の装置。
  27. 27
    前記電流クランプ回路はさらに、前記キャパシタのV c ノードにおける電圧の複製を生成する中継器を備え、前記中継器は、前記追加経路が一旦形成されると、複製された電圧が前記第1のノードに連結されるように、その出力が前記伝送ゲートの入力に電気的に接続されている請求項26に記載の装置。
  28. 28
    前記制御信号と、反転された前記制御信号はそれぞれ前記制御入力の内の1つに印加される請求項26に記載の装置。
  29. 29
    前記伝送ゲートの入力は、NMOSトランジスタのドレインに電気的に接続されている請求項26に記載の装置。
  30. 30
    前記チャージポンプは、バイポーラトランジスタからなる請求項21に記載の装置。
Independent claims30