(57)【要約】【課題】負電源発生回路を内蔵し、正負に信号を出力する出力回路を有する集積回路において、負電圧の充電時間を早くし、前記出力回路の動作開始後短時間で正常な波形を出力できる集積回路を提供する。【解決手段】チャージポンプで負電源を発生する半導体集積回路であって、前記チャージポンプの動作開始から出力回路動作開始までの間に、負電圧を充電するのに十分な遅延時間を、前記チャージポンプに使用するクロックをカウンター回路でカウントし設けることにより、負電圧の充電時間を早くし、前記出力回路の動作開始後短時間での正常な波形出力を可能にする。【選択図】図１
2005354814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャージポンプ回路で負電源を発生し、前記負電源を使用し正負出力可能な出力回路を有する半導体集積回路であって、前記チャージポンプの動作開始から前記出力回路動作開始までの間に、前記チャージポンプ回路内部で発生しているクロックをカウンター回路でカウントし遅延時間を設けた半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージポンプ回路で発生させた負電源を使用し、正負出力可能な出力回路を有する半導体集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、単一電源電圧供給で動作し、抵抗負荷を駆動する集積回路は、出力信号の抵抗負荷端で平均電圧０Ｖとするため、ＤＣカップリング容量を使用していた。特にアナログ映像出力や音声出力を有する集積回路では、低周波信号を出力するため、前記ＤＣカップリング容量に大容量を必要とした。しかしながら近年、ポータブル機器の小型化・軽量化の加速により、大きな部品スペースが必要なＤＣカップリング容量を使用しない構成が求められてきた。
【０００３】
単一電源電圧供給で出力ＤＣカップリング容量を使用しない構成として特許文献１があるが、正の電源と０Ｖ間で出力回路を動作させるため負荷にＤＣ電流が流れるという短所を有している。また特許文献２で正の単一電源電圧から負電源を発生する回路を内蔵し、ＤＣカップリング容量なしに正負に信号を出力できる集積回路が提案されている。
【０００４】
以下、負電源発生回路を内蔵し正負に信号が出力可能な従来の半導体集積回路について説明する。
【０００５】
図３は従来例の半導体集積回路を示している。
【０００６】
図３において、１は負電源発生回路、２は出力回路、３は負電源発生回路制御、４は出力回路制御、１０は負電源発生回路１と出力回路２で構成された半導体集積回路である。１１は充電用容量、１２は負電源電圧、１３は抵抗負荷、１４は入力端子、１５は正電源電圧、１６は出力端子である。
【０００７】
以上のように構成された半導体集積回路について、以下に動作を説明する。
【０００８】
負電源発生回路制御３をＯＮに設定にした時、負電源発生回路１は動作を開始し、充電用容量１１に負電圧を充電する。負電源発生回路制御３をＯＦＦに設定したとき、負電源発生回路１の動作および充電を停止する。
【０００９】
出力回路２は出力回路制御４をＯＮに設定したとき動作を開始し、抵抗負荷１３を駆動し正負の信号を出力する。また出力回路制御４をＯＦＦしたとき、出力回路はパワーセーブ状態となり動作を停止する。
【特許文献１】特開平９−１４８８４８号公報
【特許文献２】特開平７−１０６９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の構成では、負電源発生回路制御３をＯＮにしてから、十分な負電圧を充電する前に、出力回路２が動作する可能性があり、その場合出力回路２で消費される電流のため、負電源の電力が消費され十分充電されるまでの時間が長くなること、また十分な充電がされる前では、出力回路２の誤動作や出力信号が負側で正常に出力されない問題が起こる。特に、映像７５Ωドライバーや、音声ヘッドホンアンプなどを出力回路２とする場合、低域周波数まで負電源を低インピーダンスにするため数μＦ以上の充電容量を使用し、また負電源に流れ込む電流も多くなるため、負電圧充電途中の出力回路動作は、充電時間を非常に長くし、出力の過渡的な応答で問題になる。
【００１１】
図４は、負電源発生回路制御３と出力回路制御４が同時にＯＮになった時の、負電源発生回路制御３と出力回路制御４、負電源電圧１２そして出力端子１６の電圧のタイムチャートを示している。出力回路２で負電源に電流が流れ込むため、充電時間が長くなり、負の電圧以下には信号が出力できないため、負電圧充電途中では信号が正常に出力されないという問題が起こる。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、負電圧充電時間を短くし、出力回路２の動作開始から正常な信号を出力する半導体集積回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するために本発明の半導体集積回路は、チャージポンプ回路で負電源を発生し、前記チャージポンプの動作開始から出力回路動作開始までの間に、前記チャージポンプ回路内部で発生しているクロックをカウンター回路でカウントし遅延時間を設けている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る半導体集積回路によると負電源の早い充電と、充電途中の異常な波形出力や誤動作を防ぐ優れた半導体集積回路を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施形態における半導体集積回路の構成図を示すものである。
【００１７】
図１において、２は出力回路、５はチャージポンプ、６は発振回路、７はカウンター回路、３は負電源発生回路制御、４は出力回路制御である。１はチャージポンプ５と発振回路６で構成される負電源発生回路、２０は負電源発生回路１と出力回路２とカウンター回路７で構成された半導体集積回路である。１１は充電用容量、１２は負電源電圧、１３は抵抗負荷、１４は入力端子、１５は正電源電圧、１６は出力端子である。
【００１８】
以上で構成された半導体集積回路２０について、以下動作説明をする。
【００１９】
負電源発生回路制御３をＯＮにした時、発振回路６は動作を開始し、発振回路６の出力クロックをチャージポンプ５に入力し充電用容量１１に負電圧充電を開始する。カウンター回路７は、負電源発生回路制御３がＯＮでセットし発振回路６の出力クロックをカウントして、負電源発生回路制御３の遅延した制御信号を出力回路２に送る。この遅延時間は負電圧を十分充電する時間で設定する。負電源発生回路制御３をＯＦＦにした時は、発振回路と出力回路を停止させる。出力回路２の動作は従来例の動作と同じである。
【００２０】
図２は、負電源発生回路制御３と出力回路制御４、負電源電圧１２そして出力端子１６の電圧のタイムチャートを示している。図中のΔｔは、カウンター回路７で遅延した時間である。図４に比べ、負電源電圧の充電時間が早く、また図４では負電圧が十分充電される前に波形下側であたっていた出力信号も、十分負電圧を充電後に出力回路を動作させるため、正常な出力信号を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上で説明したように、本発明はチャージポンプ回路で発生させた負電源を使用し、正負出力可能な出力回路を有する半導体集積回路に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における半導体集積回路の構成図
【図２】本発明の実施形態におけるタイムチャート
【図３】従来例の実施形態における半導体集積回路の構成図
【図４】従来例の実施形態におけるタイムチャート
【符号の説明】
【００２３】
１  負電源発生回路
２  出力回路
３  負電源発生回路制御
４  出力回路制御
５  チャージポンプ
６  発振回路
７  カウンター回路
１０、２０  半導体集積回路
１１  充電用容量
１２  負電源電圧
１３  抵抗負荷
１４  入力端子
１５  正電源電圧（ＶＤＤ）
１６  出力端子
【図１】
2005354814.tif 000003
【図２】
2005354814.tif 000004
【図３】
2005354814.tif 000005
【図４】
2005354814.tif 000006