(57)【要約】【課題】より多くの昇圧倍率に対応するとともに、チップ面積の増大を防ぐことが可能な半導体集積回路およびそれを備えた電子機器を提供する。【解決手段】半導体集積回路１０１は、コンデンサＣ１〜Ｃ３およびＣＯＵＴに電気的に接続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１と、外部端子Ｔ１〜Ｔ５およびＴＯＵＴとを含む。スイッチＳＷ１０は、第１端子がコンデンサＣ２の第２端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣ３の第１端子に電気的に接続され、スイッチＳＷ１１は、第１端子がコンデンサＣ１の第２端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣ３の第１端子に電気的に接続され、コンデンサＣ３の第２端子が接地電位に接続される。【選択図】図２
2008042979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコンデンサ、第２のコンデンサ、第３のコンデンサおよび第４のコンデンサに電気的に接続される半導体集積回路であって、
第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が前記第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１のスイッチと、
第１端子が前記第１の電位に接続され、第２端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第２のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が前記第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第３のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第１の電位より小さい第２の電位に接続される第４のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第５のスイッチと、
第１端子が前記第１の電位に接続され、第２端子が前記第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第６のスイッチと、
第１端子が前記第１の電位に接続され、第２端子が前記第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第７のスイッチと、
第１端子が前記第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が前記第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第８のスイッチと、
第１端子が前記第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第２の電位に接続される第９のスイッチと、
第１端子が前記第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１０のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１１のスイッチとを備え、
前記第３のコンデンサの第２端子が前記第２の電位に接続される半導体集積回路。
【請求項２】
前記半導体集積回路は、さらに、
前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチおよび前記第１０のスイッチをオン状態とし、かつ前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチ、前記第６のスイッチ、前記第７のスイッチ、前記第８のスイッチ、前記第９のスイッチおよび前記第１１のスイッチをオフ状態とする第１の状態と、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第７のスイッチおよび前記第８のスイッチをオン状態とし、かつ前記第１のスイッチ、前記第４のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチ、前記第９のスイッチ、前記第１０のスイッチおよび前記第１１のスイッチをオフ状態とする第２の状態とを交互に切り替える制御回路を備える請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項３】
前記半導体集積回路は、さらに、
前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第６のスイッチ、および前記第１０のスイッチをオン状態とし、前記第１のスイッチ、前記第４のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第７のスイッチ、前記第８のスイッチ、前記第９のスイッチおよび前記第１１のスイッチをオフ状態とする第１の状態と、前記第１のスイッチ、前記第７のスイッチ、前記第８のスイッチおよび前記第１１のスイッチをオン状態とし、かつ前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチ、前記第９のスイッチおよび前記第１０のスイッチをオフ状態とする第２の状態とを交互に切り替える制御回路を備える請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項４】
第１〜第４のコンデンサと、
半導体集積回路とを備え、
前記半導体集積回路は、
第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が前記第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１のスイッチと、
第１端子が前記第１の電位に接続され、第２端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第２のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が前記第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第３のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第１の電位より小さい第２の電位に接続される第４のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第５のスイッチと、
第１端子が前記第１の電位に接続され、第２端子が前記第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第６のスイッチと、
第１端子が前記第１の電位に接続され、第２端子が前記第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第７のスイッチと、
第１端子が前記第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が前記第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第８のスイッチと、
第１端子が前記第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第２の電位に接続される第９のスイッチと、
第１端子が前記第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１０のスイッチと、
第１端子が前記第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が前記第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１１のスイッチとを含み、
前記第３のコンデンサの第２端子が前記第２の電位に接続される電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路およびそれを備えた電子機器に関し、特に、チャージポンプを備える半導体集積回路およびそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話およびデジタルカメラ等、電池で駆動される電子機器は、たとえば電池からの電圧を昇圧するチャージポンプを備えている。チャージポンプは、入力電圧を所定の昇圧倍率だけ昇圧して出力するものであり、昇圧倍率としては、たとえば１倍、１．５倍および２倍が実現されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、チャージポンプでは、たとえば昇圧倍率が１．５倍に設定されている場合、出力電流の１．５倍の電流をチャージポンプに供給する必要がある。このため、出力電圧として得たい電圧値と同一かまたは少しだけ大きい電圧をチャージポンプに出力させることで、消費電力を低減する必要があり、昇圧倍率の種類は多い方が望ましい。
【０００４】
図１０は、１倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に対応する一般的なチャージポンプの構成を示す図である。図１０を参照して、このチャージポンプは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ９と、外部端子Ｔ１〜Ｔ４と、外部端子ＴＯＵＴと、コンデンサＣ１〜Ｃ２と、コンデンサＣＯＵＴとを含む。スイッチＳＷ１〜ＳＷ９は、半導体集積回路の内部に形成される。各コンデンサは半導体集積回路の外部に配置され、外部端子を介して半導体集積回路におけるスイッチに接続される。
【０００５】
図１１は、１倍、１．３３倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に対応する一般的なチャージポンプの構成を示す図である。図１１を参照して、このチャージポンプは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１４と、外部端子Ｔ１〜Ｔ６と、外部端子ＴＯＵＴと、コンデンサＣ１〜Ｃ３と、コンデンサＣＯＵＴとを含む。図１０に示すチャージポンプと同様に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１４は、半導体集積回路の内部に形成される。各コンデンサは半導体集積回路の外部に配置され、外部端子を介して半導体集積回路におけるスイッチに接続される。
【０００６】
このように、一般的なチャージポンプでは、１倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に加えてたとえば１．３３倍の昇圧倍率にも対応する場合、半導体集積回路は、５個のスイッチと、２個の外部端子とをさらに含む必要があり、半導体集積回路のチップ面積が増大してしまう。
【０００７】
それゆえに、本発明の目的は、より多くの昇圧倍率に対応するとともに、チップ面積の増大を防ぐことが可能な半導体集積回路およびそれを備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある局面に係わる半導体集積回路は、第１のコンデンサ、第２のコンデンサ、第３のコンデンサおよび第４のコンデンサに電気的に接続される半導体集積回路であって、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１のスイッチと、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第２のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第３のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第１の電位より小さい第２の電位に接続される第４のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第５のスイッチと、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第６のスイッチと、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第７のスイッチと、第１端子が第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第８のスイッチと、第１端子が第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第２の電位に接続される第９のスイッチと、第１端子が第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１０のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１１のスイッチとを備え、第３のコンデンサの第２端子が第２の電位に接続される。
【０００９】
好ましくは、半導体集積回路は、さらに、第１のスイッチ、第５のスイッチおよび第１０のスイッチをオン状態とし、かつ第２のスイッチ、第３のスイッチ、第４のスイッチ、第６のスイッチ、第７のスイッチ、第８のスイッチ、第９のスイッチおよび第１１のスイッチをオフ状態とする第１の状態と、第２のスイッチ、第３のスイッチ、第７のスイッチおよび第８のスイッチをオン状態とし、かつ第１のスイッチ、第４のスイッチ、第５のスイッチ、第６のスイッチ、第９のスイッチ、第１０のスイッチおよび第１１のスイッチをオフ状態とする第２の状態とを交互に切り替える制御回路を備える。
【００１０】
好ましくは、半導体集積回路は、さらに、第２のスイッチ、第３のスイッチ、第６のスイッチ、および第１０のスイッチをオン状態とし、第１のスイッチ、第４のスイッチ、第５のスイッチ、第７のスイッチ、第８のスイッチ、第９のスイッチおよび第１１のスイッチをオフ状態とする第１の状態と、第１のスイッチ、第７のスイッチ、第８のスイッチおよび第１１のスイッチをオン状態とし、かつ第２のスイッチ、第３のスイッチ、第４のスイッチ、第５のスイッチ、第６のスイッチ、第９のスイッチおよび第１０のスイッチをオフ状態とする第２の状態とを交互に切り替える制御回路を備える。
【００１１】
また本発明のある局面に係わる電子機器は、第１〜第４のコンデンサと、半導体集積回路とを備え、半導体集積回路は、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１のスイッチと、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第２のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第３のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第１の電位より小さい第２の電位に接続される第４のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第５のスイッチと、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第６のスイッチと、第１端子が第１の電位に接続され、第２端子が第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続される第７のスイッチと、第１端子が第２のコンデンサの第１端子に電気的に接続され、第２端子が第４のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第８のスイッチと、第１端子が第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第２の電位に接続される第９のスイッチと、第１端子が第２のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１０のスイッチと、第１端子が第１のコンデンサの第２端子に電気的に接続され、第２端子が第３のコンデンサの第１端子に電気的に接続される第１１のスイッチとを含み、第３のコンデンサの第２端子が第２の電位に接続される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、より多くの昇圧倍率に対応するとともに、チップ面積の増大を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示す図である。図１を参照して、電子機器２０１は、半導体集積回路１０１と、コンデンサ（第１〜第３のコンデンサ）Ｃ１〜Ｃ３と、コンデンサ（第４のコンデンサ）ＣＯＵＴとを備える。半導体集積回路１０１は、制御回路５１と、スイッチ部５２と、外部端子Ｔ１〜Ｔ５と、外部端子ＴＯＵＴとを含む。コンデンサＣ１〜Ｃ３と、コンデンサＣＯＵＴと、スイッチ部５２とは、チャージポンプ３０１を構成する。
【００１５】
半導体集積回路１０１は、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３およびコンデンサＣＯＵＴに電気的に接続される。なお、コンデンサＣ１〜Ｃ３は、半導体集積回路１０１に含まれる構成であってもよい。
【００１６】
制御回路５１は、設定された昇圧倍率に応じてスイッチ部５２が含む複数個のスイッチのオン状態およびオフ状態を制御することにより、電位ＶＩＮから供給される入力電圧ＶＩＮを昇圧倍率だけ昇圧して出力電圧ＶＯＵＴを生成する。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプの構成を示す図である。図２を参照して、スイッチ部５２は、スイッチ（第１〜第１１のスイッチ）ＳＷ１〜ＳＷ１１を含む。スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１は、たとえばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。電位ＶＩＮは、半導体集積回路１０１が生成する構成であってもよいし、半導体集積回路１０１の外部で生成される構成であってもよい。
【００１８】
スイッチＳＷ１は、第１端子が電位ＶＩＮに接続され、第２端子がコンデンサＣ１の第１端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ２は、第１端子が電位ＶＩＮに接続され、第２端子がコンデンサＣ１の第２端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ３は、第１端子がコンデンサＣ１の第１端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣＯＵＴの第１端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ４は、第１端子がコンデンサＣ１の第２端子に電気的に接続され、第２端子が電位ＶＩＮより小さい接地電位に接続される。スイッチＳＷ５は、第１端子がコンデンサＣ１の第２端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣ２の第１端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ６は、第１端子が電位ＶＩＮに接続され、第２端子がコンデンサＣ２の第１端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ７は、第１端子が電位ＶＩＮに接続され、第２端子がコンデンサＣ２の第２端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ８は、第１端子がコンデンサＣ２の第１端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣＯＵＴの第１端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ９は、第１端子がコンデンサＣ２の第２端子に電気的に接続され、第２端子が接地電位に接続される。スイッチＳＷ１０は、第１端子がコンデンサＣ２の第２端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣ３の第１端子に電気的に接続される。スイッチＳＷ１１は、第１端子がコンデンサＣ１の第２端子に電気的に接続され、第２端子がコンデンサＣ３の第１端子に電気的に接続される。コンデンサＣ３の第２端子およびコンデンサＣＯＵＴの第２端子が接地電位に接続される。
【００１９】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが電圧を出力する際の動作について説明する。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．３３倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００２１】
図３を参照して、制御回路５１は、スイッチ部５２を第１の状態とする、すなわち、制御回路５１は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ５およびスイッチＳＷ１０をオン状態とし、かつスイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ６、スイッチＳＷ７、スイッチＳＷ８、スイッチＳＷ９およびスイッチＳＷ１１をオフ状態とする。
【００２２】
制御回路５１は、スイッチ部５２を第１の状態とすることにより、コンデンサＣ１〜Ｃ３にそれぞれ入力電圧ＶＩＮ×１／３を印加してコンデンサＣ１〜Ｃ３を充電する。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．３３倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００２４】
図４を参照して、制御回路５１は、スイッチ部５２を第２の状態とする、すなわち、制御回路５１は、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ７およびスイッチＳＷ８をオン状態とし、かつスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５、スイッチＳＷ６、スイッチＳＷ９、スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ１１をオフ状態とする。
【００２５】
制御回路５１は、スイッチ部５２を第２の状態とすることにより、コンデンサＣ１およびＣ２を並列接続して充電時とは逆方向に入力電圧ＶＩＮを印加し、コンデンサＣ１およびＣ２に充電された電荷を放電する。そうすると、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに入力電圧ＶＩＮ×１／３が加算された入力電圧ＶＩＮ×４／３すなわち入力電圧の約１．３３倍の電圧となる。
【００２６】
制御回路５１は、スイッチ部５２の第１の状態および第２の状態を交互に切り替えることにより、コンデンサＣ１およびＣ２の充電および放電を繰り返し、チャージポンプ３０１から入力電圧ＶＩＮの約１．３３倍の電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして出力する。
【００２７】
図５は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．５倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００２８】
図５を参照して、制御回路５１は、スイッチ部５２を第１の状態とする、すなわち、制御回路５１は、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ６、およびスイッチＳＷ１０をオン状態とし、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５、スイッチＳＷ７、スイッチＳＷ８、スイッチＳＷ９およびスイッチＳＷ１１をオフ状態とする。
【００２９】
制御回路５１は、スイッチ部５２を第１の状態とすることにより、コンデンサＣ２およびＣ３にそれぞれ入力電圧ＶＩＮ×１／２を印加してコンデンサＣ２およびＣ３を充電する。
【００３０】
図６は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．５倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００３１】
図６を参照して、制御回路５１は、スイッチ部５２を第２の状態とする、すなわち、制御回路５１は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ７、スイッチＳＷ８およびスイッチＳＷ１１をオン状態とし、かつスイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５、スイッチＳＷ６、スイッチＳＷ９およびスイッチＳＷ１０をオフ状態とする。
【００３２】
制御回路５１は、スイッチ部５２を第２の状態とすることにより、コンデンサＣ１およびＣ３にそれぞれ入力電圧ＶＩＮ×１／２を印加してコンデンサＣ１およびＣ３を充電するとともに、コンデンサＣ２に充電時とは逆方向に入力電圧ＶＩＮを印加し、コンデンサＣ２に充電された電荷を放電する。そうすると、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに入力電圧ＶＩＮ×１／２が加算された入力電圧ＶＩＮ×１．５となる。
【００３３】
制御回路５１は、スイッチ部５２の第１の状態および第２の状態を交互に切り替えることにより、コンデンサＣ１およびＣ２の充電および放電を繰り返し、チャージポンプ３０１から入力電圧ＶＩＮの１．５倍の電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして出力する。
【００３４】
すなわち、制御回路５１は、スイッチ部５２を再び第１の状態とすることにより、コンデンサＣ２およびＣ３にそれぞれ入力電圧ＶＩＮ×１／２を印加してコンデンサＣ２およびＣ３を充電するとともに、コンデンサＣ１に充電時とは逆方向に入力電圧ＶＩＮを印加し、コンデンサＣ１に充電された電荷を放電する。そうすると、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに入力電圧ＶＩＮ×１／２が加算された入力電圧ＶＩＮ×１．５となる。
【００３５】
このような構成により、コンデンサＣ１およびＣ２のいずれか一方の放電時に他方を充電することができ、負荷の消費電力が大きい場合等に出力電圧ＶＯＵＴが下がってしまうことを防ぐことができる。
【００３６】
図７は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の２．０倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００３７】
図７を参照して、制御回路５１は、スイッチ部５２を第１の状態とする、すなわち、制御回路５１は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ７、およびスイッチＳＷ８をオン状態とし、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ５、スイッチＳＷ６、スイッチＳＷ９、スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ１１をオフ状態とする。
【００３８】
制御回路５１は、スイッチ部５２を第１の状態とすることにより、コンデンサＣ１に入力電圧ＶＩＮを印加してコンデンサＣ１を充電する。
【００３９】
図８は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の２．０倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００４０】
図８を参照して、制御回路５１は、スイッチ部５２を第２の状態とする、すなわち、制御回路５１は、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ６およびスイッチＳＷ９をオン状態とし、かつスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５、スイッチＳＷ７、スイッチＳＷ８、スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ１１をオフ状態とする。
【００４１】
制御回路５１は、スイッチ部５２を第２の状態とすることにより、コンデンサＣ２に入力電圧ＶＩＮを印加してコンデンサＣ２を充電するとともに、コンデンサＣ１に充電時とは逆方向に入力電圧ＶＩＮを印加し、コンデンサＣ１に充電された電荷を放電する。そうすると、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに入力電圧ＶＩＮが加算された入力電圧ＶＩＮ×２．０となる。
【００４２】
制御回路５１は、スイッチ部５２の第１の状態および第２の状態を交互に切り替えることにより、コンデンサＣ１およびＣ２の充電および放電を繰り返し、チャージポンプ３０１から入力電圧の２．０倍の電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして出力する。
【００４３】
すなわち、制御回路５１は、スイッチ部５２を再び第１の状態とすることにより、コンデンサＣ１に入力電圧ＶＩＮを印加してコンデンサＣ１を充電するとともに、コンデンサＣ２に充電時とは逆方向に入力電圧ＶＩＮを印加し、コンデンサＣ２に充電された電荷を放電する。そうすると、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに入力電圧ＶＩＮが加算された入力電圧ＶＩＮ×２．０となる。
【００４４】
このような構成により、コンデンサＣ１およびＣ２のいずれか一方の放電時に他方を充電することができ、負荷の消費電力が大きい場合等に出力電圧ＶＯＵＴが下がってしまうことを防ぐことができる。
【００４５】
図９は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．０倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【００４６】
図９を参照して、制御回路５１は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ５、スイッチＳＷ６、スイッチＳＷ７、およびスイッチＳＷ８をオン状態とし、かつスイッチＳＷ４、スイッチＳＷ９、スイッチＳＷ１０、およびスイッチＳＷ１１をオフ状態とする。このような状態とすることにより、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮ×１．０となる。
【００４７】
ところで、一般的なチャージポンプでは、１倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に加えてたとえば１．３３倍の昇圧倍率にも対応する場合、チャージポンプは、１４個のスイッチと、７個の外部端子と、４個のコンデンサとを含む。すなわち、チャージポンプに含まれる半導体集積回路は、５個のスイッチＳＷ１０〜ＳＷ１４と、２個の外部端子Ｔ５およびＴ６をさらに含む必要があり、半導体集積回路のチップ面積が増大してしまうという問題点があった。しかしながら、本発明の実施の形態に係るチャージポンプでは、１倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に加えて１．３３倍の昇圧倍率を実現するために、チャージポンプは、１１個のスイッチと、４個のコンデンサと、６個の外部端子とを含む。すなわち、半導体集積回路１０１は、図１０に示すチャージポンプにおける半導体集積回路に、２個のスイッチＳＷ１０およびＳＷ１１と、１個の外部端子Ｔ５とを追加するだけで、１倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に加えて１．３３倍の昇圧倍率を実現することができる。
【００４８】
ここで、半導体集積回路に形成されるスイッチであるＭＯＳトランジスタは、オン抵抗を小さくするために、サイズを大きくする傾向がある。このため、スイッチ数の増大を防ぐことにより、半導体集積回路のチップ面積の増大を効果的に削減することができる。また、コンデンサに接続するための外部端子の数を減らすことにより、半導体集積回路が実装される基板のパターン設計の容易化を図ることができる。したがって、本発明の実施の形態に係る半導体集積回路では、より多くの昇圧倍率に対応するとともに、チップ面積の増大を防ぐことができる。
【００４９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るチャージポンプの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．３３倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．３３倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．５倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．５倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の２．０倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の２．０倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るチャージポンプが入力電圧の１．０倍の電圧を出力する際のスイッチの状態を示す図である。
【図１０】１倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に対応する一般的なチャージポンプの構成を示す図である。
【図１１】１倍、１．３３倍、１．５倍および２倍の昇圧倍率に対応する一般的なチャージポンプの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
５１  制御回路、５２  スイッチ部、１０１  半導体集積回路、２０１  電子機器、３０１  チャージポンプ、ＳＷ１〜ＳＷ１１  スイッチ（第１〜第１１のスイッチ）、ＳＷ１２〜ＳＷ１４  スイッチ、Ｔ１〜Ｔ６，ＴＯＵＴ  外部端子、Ｃ１〜Ｃ３，ＣＯＵＴ  コンデンサ（第１〜第４のコンデンサ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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