(57)【要約】【課題】本発明は、異なる昇圧倍率のチャージポンプ回路を構成する際にも汎用的に用いることが可能な半導体集積回路装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る半導体集積回路装置は、入力端子Ｔｉ、出力端子Ｔｏ、接地端子Ｔｇ、キャパシタ接続用の外部端子Ｔ１〜Ｔ８、及び、スイッチＳ１〜Ｓ８のほか、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘを有して成り、スイッチＳ１〜Ｓ８は、各々、外部端子Ｔ１〜Ｔ８に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端とを備えており、かつ、複数ある選択端のいずれか一は、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘに内部接続され、その余の選択端は、各々、入力端子Ｔｉ、出力端子Ｔｏ、接地端子Ｔｇ、及び、自身以外の選択端のいずれか一に内部接続される構成とされている。【選択図】図１
2007259534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧が印加される入力端子と、出力電圧を引き出すための出力端子と、接地電圧が印加される接地端子と、電荷転送用キャパシタを外付けするための第１〜第８の外部端子と、第１〜第８の外部端子に対応して設けられた第１〜第８の電荷転送用スイッチと、を有するほか、上記各端子とは別に、昇圧倍率を切り替えるための昇圧倍率切替端子を有して成る半導体体集積回路装置であって、
第１〜第８の電荷転送用スイッチは、各々、対応する外部端子に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端と、を有するものであり、かつ、
第１の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が第４の電荷転送用スイッチの一選択端に接続されるものであり、第２の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、第３の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が第７の電荷転送用スイッチの一選択端に接続されるものであり、第４の電荷転送用スイッチは、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、第５の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記昇圧倍率切替端子に接続され、他選択端が第８の電荷転送用スイッチの一選択端に接続されるものであり、第６の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、第７の電荷転送用スイッチは、他選択端が前記出力端子に接続されるものであり、第８の電荷転送用スイッチは、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、さらに、
第１、第３、第６、第８の電荷転送用スイッチに対する経路切替制御と、第２、第４、第５、第７の電荷転送用スイッチに対する経路切替制御とは、その位相が互いに逆位相とされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体集積回路装置と、少なくとも一の電荷転送用キャパシタと、少なくとも一の出力用キャパシタと、を有して成り、第１〜第８の電荷転送用スイッチを周期的にスイッチングさせて、前記電荷転送用キャパシタを充放電させることにより、入力電圧から所望の出力電圧を生成することを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項３】
第７、第８の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、第１の外部端子、第３の外部端子、及び、第５の外部端子が外部接続されており、入力電圧を２倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項４】
第５、第６の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、第１の外部端子、及び、第３の外部端子が外部接続されており、入力電圧を３倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項５】
第２、第３の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、第１の外部端子、及び、第５の外部端子が外部接続されており、入力電圧を３倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項６】
第２、第３の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、及び、第１の外部端子が外部接続されており、入力電圧を４倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項７】
第２、第３の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、第３の外部端子が外部接続されており、入力電圧を５倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項８】
第１、第２の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第３、第４の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第４の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には第１の外部端子が外部接続されており、入力電圧を６倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項９】
第１、第２の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第３、第４の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第４の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には第３の外部端子が外部接続されており、入力電圧を７倍昇圧して出力電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載のチャージポンプ回路。
【請求項１０】
入力電圧が印加される入力端子と、出力電圧を引き出すための出力端子と、接地電圧が印加される接地端子と、電荷転送用キャパシタを外付けするための複数の外部端子と、各外部端子に対応して設けられた複数の電荷転送用スイッチと、を有し、前記複数の電荷転送用スイッチは、各々、対応する外部端子に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端と、を有するものであり、かつ、複数ある選択端のいずれか一は、前記入力端子及び前記複数の外部端子の少なくともいずれか一と外部接続可能な昇圧倍率切替端子であり、その余の選択端は、各々、前記入力端子、前記出力端子、前記接地端子、及び、自身以外の選択端のいずれか一に接続されるものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体集積回路装置と、少なくとも一の電荷転送用キャパシタと、少なくとも一の出力用キャパシタと、を有して成り、前記複数の電荷転送用スイッチを周期的にスイッチングさせて、前記電荷転送用キャパシタを充放電させることにより、入力電圧から所望の出力電圧を生成することを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項１２】
入力電圧を生成する直流電圧源と、前記入力電圧から所望の出力電圧を生成する電源装置と、その動作電圧として前記出力電圧が供給される負荷装置と、を有して成る電気機器であって、前記電源装置として、請求項２〜請求項９及び請求項１１のいずれかに記載のチャージポンプ回路を備えて成ることを特徴とする電気機器。
【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に用いられる半導体集積回路装置に関するものであり、特に、その昇圧倍率可変技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、チャージポンプ回路の一従来例を示す回路図である。なお、本図のチャージポンプ回路１００は、複数の電荷転送用スイッチ１０１〜１０４をクロック信号（不図示）に応じて周期的にオン／オフさせ、電荷転送用キャパシタ１０５の充放電を行うことにより、入力電圧Ｖｉから所望の出力電圧Ｖｏ（＝２Ｖｉ）を生成する構成とされている。
【０００３】
上記の正昇圧動作について具体的に説明する。出力電圧Ｖｏの生成に際しては、まず、チャージ期間として、スイッチ１０１、１０２がオンとされ、スイッチ１０３、１０４がオフとされる。このようなスイッチング制御により、キャパシタ１０５の一端（Ａ点）には入力電圧Ｖｉが印加され、他端（Ｂ点）には接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタ１０５は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【０００４】
キャパシタ１０５の充電完了後、今度は、ポンプ期間として、スイッチ１０１、１０２がオフとされ、スイッチ１０３、１０４がオンとされる。このようなスイッチング制御により、Ｂ点は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタ１０５の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、Ｂ点の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、Ａ点の電位も２Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、Ａ点は、スイッチ１０４及び出力用キャパシタ１０６を介して、接地端子に接続されるため、出力用キャパシタ１０６は、その両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【０００５】
このように、チャージポンプ回路１００では、上記のチャージ期間とポンプ期間を交互に繰り返すように、スイッチ１０１〜１０４を周期的にオン／オフさせることで、その出力電圧Ｖｏとして、入力電圧Ｖｉを２倍に正昇圧した正昇圧電圧２Ｖｉが引き出される。
【０００６】
なお、上記チャージポンプ回路に関連する従来技術は、これまでにも種々開示・提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２６２０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
確かに、上記従来のチャージポンプ回路１００であれば、入力電圧Ｖｉを正昇圧することで所望の出力電圧Ｖｏ（＝２Ｖｉ）を生成することが可能である。
【０００９】
ところで、従来のチャージポンプ回路では、上記した複数の電荷転送用スイッチを半導体集積回路装置に集積化し、これに電荷転送用キャパシタを外付けする構成が一般に採用されているが、このような半導体集積回路装置は、通常、２倍昇圧用や３倍昇圧用といった具合に、その昇圧倍率に応じた専用の回路設計が為されており、これを用いてチャージポンプ回路を構成した際の昇圧倍率は、予め固定的に設定されていた。
【００１０】
そのため、異なる昇圧倍率のチャージポンプ回路を構成するに際して、ユーザは、所望の昇圧倍率に応じた半導体集積回路装置を適切に選択し、各個別にこれらを入手しなければならなかった。また、半導体集積回路装置のメーカにとっても、ユーザの用途に沿うべく、様々な昇圧倍率の半導体集積回路装置を幅広く用意しておかねばならず、生産効率の低下が招かれていた。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑み、異なる昇圧倍率のチャージポンプ回路を構成する際にも汎用的に用いることが可能な半導体集積回路装置、並びに、これを用いたチャージポンプ回路及び電気機器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】
【００１２】
上記目的を達成すべく、本発明に係る半導体集積回路装置は、入力電圧が印加される入力端子と、出力電圧を引き出すための出力端子と、接地電圧が印加される接地端子と、電荷転送用キャパシタを外付けするための第１〜第８の外部端子と、第１〜第８の外部端子に対応して設けられた第１〜第８の電荷転送用スイッチと、を有するほか、上記各端子とは別に、昇圧倍率を切り替えるための昇圧倍率切替端子を有して成る半導体体集積回路装置であって、第１〜第８の電荷転送用スイッチは、各々、対応する外部端子に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端と、を有するものであり、かつ、第１の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が第４の電荷転送用スイッチの一選択端に接続されるものであり、第２の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、第３の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が第７の電荷転送用スイッチの一選択端に接続されるものであり、第４の電荷転送用スイッチは他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、第５の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記昇圧倍率切替端子に接続され、他選択端が第８の電荷転送用スイッチの一選択端に接続されるものであり、第６の電荷転送用スイッチは、一選択端が前記入力端子に接続され、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、第７の電荷転送用スイッチは、他選択端が前記出力端子に接続されるものであり、第８の電荷転送用スイッチは、他選択端が前記接地端子に接続されるものであり、さらに、第１、第３、第６、第８の電荷転送用スイッチに対する経路切替制御と、第２、第４、第５、第７の電荷転送用スイッチに対する経路切替制御とは、その位相が互いに逆とされた構成（第１の構成）とされている。
【００１３】
また、本発明に係るチャージポンプ回路は、上記第１の構成から成る半導体集積回路装置と、少なくとも一の電荷転送用キャパシタと、少なくとも一の出力用キャパシタと、を有して成り、第１〜第８の電荷転送用スイッチを周期的にスイッチングさせて、前記電荷転送用キャパシタを充放電させることにより、入力電圧から所望の出力電圧を生成する構成（第２の構成）とされている。
【００１４】
なお、２倍昇圧を実現する際、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第７、第８の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、第１の外部端子、第３の外部端子、及び、第５の外部端子が外部接続された構成（第３の構成）にするとよい。
【００１５】
また、３倍昇圧を実現する際、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第５、第６の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、第１の外部端子、及び、第３の外部端子が外部接続された構成（第４の構成）にするとよい。
【００１６】
或いは、３倍昇圧を実現する他の構成として、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第２、第３の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、前記入力端子、第１の外部端子、及び、第５の外部端子が外部接続された構成（第５の構成）としてもよい。
【００１７】
また、４倍昇圧を実現する際、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第２、第３の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には前記入力端子及び第１の外部端子が外部接続された構成（第６の構成）にするとよい。
【００１８】
また、５倍昇圧を実現する際、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第２、第３の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には第３の外部端子が外部接続された構成（第７の構成）にするとよい。
【００１９】
また、６倍昇圧を実現する際、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第１、第２の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第３、第４の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第４の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、第１の外部端子が外部接続された構成（第８の構成）にするとよい。
【００２０】
また、７倍昇圧を実現する際、上記第２の構成から成るチャージポンプ回路は、第１、第２の両外部端子間には、第１の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第３、第４の両外部端子間には、第２の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第５、第６の両外部端子間には、第３の電荷転送用キャパシタが外部接続され、第７、第８の両外部端子間には、第４の電荷転送用キャパシタが外部接続され、また、前記昇圧倍率切替端子には、第３の外部端子が外部接続された構成（第９の構成）にするとよい。
【００２１】
より上位概念的に表現すると、本発明に係る半導体集積回路装置は、入力電圧が印加される入力端子と、出力電圧を引き出すための出力端子と、接地電圧が印加される接地端子と、電荷転送用キャパシタを外付けするための複数の外部端子と、各外部端子に対応して設けられた複数の電荷転送用スイッチと、を有し、前記複数の電荷転送用スイッチは、各々、対応する外部端子に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端と、を有するものであり、かつ、複数ある選択端のいずれか一は、前記入力端子及び前記複数の外部端子の少なくともいずれか一と外部接続可能な昇圧倍率切替端子であり、その余の選択端は、各々、前記入力端子、前記出力端子、前記接地端子、及び自身以外の選択端のいずれか一に接続されるものである構成（第１０の構成）とされている。
【００２２】
また、本発明に係るチャージポンプ回路は、上記第１０の構成から成る半導体集積回路装置と、少なくとも一の電荷転送用キャパシタと、少なくとも一の出力用キャパシタと、を有して成り、前記複数の電荷転送用スイッチを周期的にスイッチングさせて、前記電荷転送用キャパシタを充放電させることにより、入力電圧から所望の出力電圧を生成する構成（第１１の構成）とされている。
【００２３】
なお、本発明に係る電気機器は、入力電圧を生成する直流電圧源と、前記入力電圧から所望の出力電圧を生成する電源装置と、その動作電圧として前記出力電圧が供給される負荷装置と、を有して成る電気機器であって、前記電源装置として、上記第２〜第９及び第１１のいずれかの構成から成るチャージポンプ回路を備えた構成（第１２の構成）とされている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、異なる昇圧倍率のチャージポンプ回路を構成する際にも汎用的に用いることが可能な半導体集積回路装置、並びに、これを用いたチャージポンプ回路及び電気機器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下では、２倍昇圧型〜７倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成するに際して、汎用的に用いることが可能な半導体集積回路装置を例に挙げて、本発明の詳細な説明を行う。
【００２６】
図１は、本発明に係る半導体集積回路装置の一実施形態を示す図である。
【００２７】
本図に示すように、本実施形態の半導体集積回路装置は、入力電圧Ｖｉが印加される入力端子Ｔｉと、出力電圧Ｖｏを引き出すための出力端子Ｔｏと、接地電圧ＧＮＤが印加される接地端子Ｔｇと、電荷転送用キャパシタ（本図では不図示）を外付けするための外部端子Ｔ１〜Ｔ８と、外部端子Ｔ１〜Ｔ８に対応して設けられたＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタから成る電荷転送用スイッチＳ１〜Ｓ８と、を有するほか、昇圧倍率に応じて接続を切り替え可能な昇圧倍率切替端子Ｔｅｘを有して成る。
【００２８】
電荷転送用スイッチＳ１〜Ｓ８は、各々、対応する外部端子Ｔ１〜Ｔ８に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端と、を有するものである。
【００２９】
電荷転送用スイッチＳ１は、一選択端が入力端子Ｔｉに接続され、他選択端が電荷転送用スイッチＳ４の一選択端に接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ２は、一選択端が入力端子Ｔｉに接続され、他選択端が接地端子Ｔｇに接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ３は、一選択端が入力端子Ｔｉに接続され、他選択端が電荷転送用スイッチＳ７の一選択端に接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ４は、他選択端が接地端子Ｔｇに接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ５は、一選択端が昇圧倍率切替端子Ｔｅｘに接続され、他選択端が電荷転送用スイッチＳ８の一選択端に接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ６は、一選択端が入力端子Ｔｉに接続され、他選択端が接地端子Ｔｇに接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ７は、他選択端が出力端子Ｔｏに接続されるものである。電荷転送用スイッチＳ８は、他選択端が接地端子Ｔｇに接続されるものである。
【００３０】
なお、電荷転送用スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ８に対する経路切替制御と、電荷転送用スイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７に対する経路切替制御とは、その位相が互いに逆とされている。より具体的には、電荷転送用スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ８において、各々の共通端と一選択端が接続されているとき、電荷転送用スイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７では、各々の共通端と他選択端が接続される形となる。逆に、電荷転送用スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ８において、各々の共通端と他選択端が接続されているとき、電荷転送用スイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７では、各々の共通端と一選択端が接続される形となる。
【００３１】
上記の構成から成る半導体集積回路装置であれば、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘの外部接続先、並びに、外部端子Ｔ１〜Ｔ８間における電荷転送用キャパシタの接続数及び接続箇所を適宜変更することにより、その内部の回路構成を任意に組み替えることができるので、これを用いて構成されるチャージポンプ回路の昇圧倍率を２倍昇圧〜７倍昇圧の範囲内で任意に設定することが可能となる。
【００３２】
以下では、本実施形態の半導体集積回路装置を用いて、２倍昇圧型〜７倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法を具体的に説明する。
【００３３】
まず、２倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法について、図２を参照しながら詳細に説明する。図２は、２倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【００３４】
本図の破線で示す通り、２倍昇圧を実現する際、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間には、電荷転送用キャパシタＣ１が外部接続され、また、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには、入力端子Ｔｉ、外部端子Ｔ１、外部端子Ｔ３、及び、外部端子Ｔ５が外部接続される。
【００３５】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ７（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ７並びにスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ８（キャパシタＣ１の他端）がスイッチＳ８を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ７には入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ８には接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。なお、図中の丸囲み数字「１」は、キャパシタＣ１の充電電圧が入力電圧Ｖｉの何倍相当かを示しており、以降の説明でも同様の表記を行う。
【００３６】
キャパシタＣ１の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ８がスイッチＳ８及びスイッチＳ５を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ８は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ１の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ８の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も２Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７は、スイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【００３７】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを２倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝２Ｖｉ）が引き出される。
【００３８】
次に、３倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法について、図３を参照しながら詳細に説明する。図３は、３倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【００３９】
本図第１例の破線で示す通り、３倍昇圧を実現する際、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ６との間には、電荷転送用キャパシタＣ１が外部接続され、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間には、電荷転送用キャパシタＣ２が外部接続され、また、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには入力端子Ｔｉ、外部端子Ｔ１、及び、外部端子Ｔ３が外部接続される。
【００４０】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ５（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ５を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ６がスイッチＳ６を介して接地端子Ｔｇに接続されるとともに、外部端子Ｔ７（キャパシタＣ２の一端）がスイッチＳ７並びにスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ８（キャパシタＣ２の他端）がスイッチＳ８を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ７にはそれぞれ入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ６と外部端子Ｔ８にはそれぞれ接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００４１】
キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ６がスイッチＳ６を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ５がスイッチＳ５及びスイッチＳ８を介して外部端子Ｔ８に接続され、さらに、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ６は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の両端間には、それぞれ先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ６の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も３Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７はスイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ３Ｖｉになるまで充電される。
【００４２】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを３倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝３Ｖｉ）が引き出される。
【００４３】
また、本図第２例の破線で示す通り、３倍昇圧を実現する際には、外部端子Ｔ２と外部端子Ｔ３との間に、電荷転送用キャパシタＣ１を外部接続し、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間に、電荷転送用キャパシタＣ２を外部接続し、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには、入力端子Ｔｉ、外部端子Ｔ１、及び、外部端子Ｔ５を外部接続する構成としてもよい。
【００４４】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ３（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ２（キャパシタＣ１の他端）がスイッチＳ２を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ３には入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ２には接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００４５】
キャパシタＣ１の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ２がスイッチＳ２を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ３がスイッチＳ３並びにスイッチＳ７を介して外部端子Ｔ７（キャパシタＣ２の一端）に接続され、さらに、外部端子Ｔ８（キャパシタＣ２の他端）がスイッチＳ８を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ２は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ１の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ２の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って外部端子Ｔ３の電位も２Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ３は、スイッチＳ３、スイッチＳ７、キャパシタＣ２、並びに、スイッチＳ８を介して、接地端子Ｔｇに接続されているため、キャパシタＣ２は、両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【００４６】
キャパシタＣ２の充電完了後、再びスイッチＳ１〜Ｓ８が第１状態に戻されると、外部端子Ｔ８がスイッチＳ８及びスイッチＳ５を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ８は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ２の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉの２倍（２Ｖｉｎ）にほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ８の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も３Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧２Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７は、スイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ３Ｖｉになるまで充電される。
【００４７】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを３倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝３Ｖｉ）が引き出される。
【００４８】
次に、４倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法について、図４を参照しながら詳細に説明する。図４は、４倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【００４９】
本図の破線で示す通り、４倍昇圧を実現する際、外部端子Ｔ２と外部端子Ｔ３との間には、電荷転送用キャパシタＣ１が外部接続され、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ６との間には電荷転送用キャパシタＣ２が外部接続され、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間には、電荷転送用キャパシタＣ３が外部接続され、また、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには、入力端子Ｔｉ、及び、外部端子Ｔ１が外部接続される。
【００５０】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ３（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ２（キャパシタＣ１の他端）がスイッチＳ２を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ３には入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ２には接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００５１】
キャパシタＣ１の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ２がスイッチＳ２を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ３がスイッチＳ３並びにスイッチＳ７を介して外部端子Ｔ７（キャパシタＣ３の一端）に接続され、外部端子Ｔ８（キャパシタＣ３の他端）がスイッチＳ８を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ２は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ１の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ２の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ３の電位も２Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ３は、スイッチＳ３、スイッチＳ７、キャパシタＣ３、及び、スイッチＳ８を介して、接地端子Ｔｇに接続されているため、キャパシタＣ３は、その両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【００５２】
また、上記第２状態では、外部端子Ｔ５（キャパシタＣ２の一端）がスイッチＳ５を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ６（キャパシタＣ２の他端）がスイッチＳ６を介して接地端子Ｔｇに接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ５には入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ６には接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ２は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００５３】
キャパシタＣ２及びキャパシタＣ３の充電完了後、再びスイッチＳ１〜Ｓ８が第１状態に戻されると、外部端子Ｔ６がスイッチＳ６を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ５がスイッチＳ５及びスイッチＳ８を介して外部端子Ｔ８に接続され、さらに、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ６は接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ２の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられており、また、キャパシタＣ３の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉの２倍にほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ６の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も４Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ３の充電電圧２Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７はスイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ４Ｖｉになるまで充電される。
【００５４】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１〜Ｃ３の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを４倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝４Ｖｉ）が引き出される。
【００５５】
次に、５倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法について、図５を参照しながら詳細に説明する。図５は、５倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【００５６】
本図の破線で示す通り、５倍昇圧を実現する際、外部端子Ｔ２と外部端子Ｔ３との間には、電荷転送用キャパシタＣ１が外部接続され、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ６との間には電荷転送用キャパシタＣ２が外部接続され、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間には、電荷転送用キャパシタＣ３が外部接続され、また、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには、外部端子Ｔ３が外部接続される。
【００５７】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ３（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ２（キャパシタＣ１の他端）がスイッチＳ２を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ３には入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ２には接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００５８】
キャパシタＣ１の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ２がスイッチＳ２を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ３がスイッチＳ３並びにスイッチＳ７を介して外部端子Ｔ７（キャパシタＣ３の一端）に接続され、外部端子Ｔ８（キャパシタＣ３の他端）がスイッチＳ８を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ２は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ１の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ２の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ３の電位も２Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ３は、スイッチＳ３、スイッチＳ７、キャパシタＣ３、及び、スイッチＳ８を介して、接地端子Ｔｇに接続されているため、キャパシタＣ３は、その両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【００５９】
また、上記第２状態では、外部端子Ｔ５（キャパシタＣ２の一端）がスイッチＳ５を介して外部端子Ｔ３に接続され、外部端子Ｔ６（キャパシタＣ２の他端）がスイッチＳ６を介して接地端子Ｔｇに接続される状態となる。すなわち、外部端子Ｔ３は、キャパシタＣ３を介する経路だけでなく、キャパシタＣ２を介した経路でも、接地端子Ｔｇに接続される形となる。従って、キャパシタＣ２も、キャパシタＣ３と同様、その両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【００６０】
キャパシタＣ２及びキャパシタＣ３の充電完了後、再びスイッチＳ１〜Ｓ８が第１状態に戻されると、外部端子Ｔ６がスイッチＳ６を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ５がスイッチＳ５及びスイッチＳ８を介して外部端子Ｔ８に接続され、さらに、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ６は接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ２及びキャパシタＣ３の両端間には、それぞれ、先の充電によって入力電圧Ｖｉの２倍にほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ６の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も５Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧２Ｖｉ＋キャパシタＣ３の充電電圧２Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７は、スイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ５Ｖｉになるまで充電される。
【００６１】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１〜Ｃ３の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを５倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝５Ｖｉ）が引き出される。
【００６２】
次に、６倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法について、図６を参照しながら詳細に説明する。図６は、６倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【００６３】
本図の破線で示す通り、６倍昇圧を実現する際、外部端子Ｔ１と外部端子Ｔ２との間には、電荷転送用キャパシタＣ１が外部接続され、外部端子Ｔ３と外部端子Ｔ４との間には電荷転送用キャパシタＣ２が外部接続され、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ６との間には、電荷転送用キャパシタＣ３が外部接続され、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間には、電荷転送用キャパシタＣ４が外部接続され、また、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには、外部端子Ｔ１が外部接続される。
【００６４】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ１（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ１を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ２（キャパシタＣ１の他端）がスイッチＳ２を介して接地端子Ｔｇに接続されると共に、外部端子Ｔ３（キャパシタＣ２の一端）がスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ４（キャパシタＣ２の他端）がスイッチＳ４を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ１と外部端子Ｔ３にはそれぞれ入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ２と外部端子Ｔ４にはそれぞれ接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００６５】
キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ２がスイッチＳ２を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ１がスイッチＳ５を介して外部端子Ｔ５（キャパシタＣ３の一端）に接続され、さらに、外部端子Ｔ６（キャパシタＣ３の他端）がスイッチＳ６を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ２は、接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ１の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ２の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って外部端子Ｔ１の電位も２Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ１は、スイッチＳ５、キャパシタＣ３、及び、スイッチＳ６を介して、接地端子Ｔｇに接続されているため、キャパシタＣ３は、その両端電位差がほぼ２Ｖｉになるまで充電される。
【００６６】
また、上記第２状態では、外部端子Ｔ１がスイッチＳ１及びスイッチＳ４を介して外部端子Ｔ４にも接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ４は、接地電圧ＧＮＤから外部端子Ｔ１の印加電圧（２Ｖｉ）に引き上げられる。ここで、キャパシタＣ２の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ４の電位が２Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って外部端子Ｔ３の電位も３Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ３は、スイッチＳ３、スイッチＳ７、キャパシタＣ４、及び、スイッチＳ８を介して、接地端子Ｔｇに接続されているため、キャパシタＣ４は、その両端電位差がほぼ３Ｖｉになるまで充電される。
【００６７】
キャパシタＣ３及びキャパシタＣ４の充電完了後、再びスイッチＳ１〜Ｓ８が第１状態に戻されると、外部端子Ｔ６がスイッチＳ６を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ５がスイッチＳ５及びスイッチＳ８を介して外部端子Ｔ８に接続され、さらに、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ６は接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ３の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉの２倍にほぼ等しい電位差が与えられており、また、キャパシタＣ４の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉの３倍にほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ６の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も６Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧２Ｖｉ＋キャパシタＣ３の充電電圧３Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７は、スイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ６Ｖｉになるまで充電される。
【００６８】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１〜Ｃ４の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを６倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝６Ｖｉ）が引き出される。
【００６９】
次に、７倍昇圧型のチャージポンプ回路を構成する方法について、図７を参照しながら詳細に説明する。図７は、７倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【００７０】
本図の破線で示す通り、７倍昇圧を実現する際、外部端子Ｔ１と外部端子Ｔ２との間には、電荷転送用キャパシタＣ１が外部接続され、外部端子Ｔ３と外部端子Ｔ４との間には電荷転送用キャパシタＣ２が外部接続され、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ６との間には、電荷転送用キャパシタＣ３が外部接続され、外部端子Ｔ７と外部端子Ｔ８との間には、電荷転送用キャパシタＣ４が外部接続され、また、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘには、外部端子Ｔ３が外部接続される。
【００７１】
上記構成から成るチャージポンプ回路では、まず、外部端子Ｔ１（キャパシタＣ１の一端）がスイッチＳ１を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ２（キャパシタＣ１の他端）がスイッチＳ２を介して接地端子Ｔｇに接続されると共に、外部端子Ｔ３（キャパシタＣ２の一端）がスイッチＳ３を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ４（キャパシタＣ２の他端）がスイッチＳ４を介して接地端子Ｔｇに接続される状態（第１状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ１と外部端子Ｔ３にはそれぞれ入力電圧Ｖｉが印加され、外部端子Ｔ２と外部端子Ｔ４にはそれぞれ接地電圧ＧＮＤが印加される。従って、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２は、その両端電位差がほぼ入力電圧Ｖｉとなるまで充電される。
【００７２】
キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の充電完了後、今度は、外部端子Ｔ２がスイッチＳ２を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ１がスイッチ１及びスイッチＳ４を介して外部端子Ｔ４に接続される状態（第２状態）となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ４は、接地電圧ＧＮＤから外部端子Ｔ１の印加電圧（２Ｖｉ）に引き上げられる。ここで、キャパシタＣ２の両端間には、先の充電によって入力電圧Ｖｉにほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ４の電位が２Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って外部端子Ｔ３の電位も３Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ１の充電電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ３は、スイッチＳ５、キャパシタＣ３、及び、スイッチＳ６を介して、接地端子Ｔｇに接続されているため、キャパシタＣ３は、その両端電位差がほぼ３Ｖｉになるまで充電される。
【００７３】
また、上記第２状態では、外部端子Ｔ３がスイッチＳ３及びスイッチＳ７を介して外部端子Ｔ７（キャパシタＣ４の一端）に接続され、外部端子Ｔ８（キャパシタＣ４の他端）がスイッチＳ８を介して接地端子Ｔｇに接続される状態となる。すなわち、外部端子Ｔ３は、キャパシタＣ３を介する経路だけでなく、キャパシタＣ４を介した経路でも、接地端子Ｔｇに接続される形となる。従って、キャパシタＣ４も、キャパシタＣ３と同様、その両端電位差がほぼ３Ｖｉになるまで充電される。
【００７４】
キャパシタＣ３及びキャパシタＣ４の充電完了後、再びスイッチＳ１〜Ｓ８が第１状態に戻されると、外部端子Ｔ６がスイッチＳ６を介して入力端子Ｔｉに接続され、外部端子Ｔ５がスイッチＳ５及びスイッチＳ８を介して外部端子Ｔ８に接続され、さらに、外部端子Ｔ７がスイッチＳ７を介して出力端子Ｔｏに接続される状態となる。このようなスイッチング制御により、外部端子Ｔ６は接地電圧ＧＮＤから入力電圧Ｖｉに引き上げられる。ここで、キャパシタＣ３及びキャパシタＣ４の両端間には、それぞれ先の充電によって入力電圧Ｖｉの３倍にほぼ等しい電位差が与えられているため、外部端子Ｔ６の電位が入力電圧Ｖｉまで引き上げられると、それに伴って、外部端子Ｔ７の電位も７Ｖｉ（入力電圧Ｖｉ＋キャパシタＣ２の充電電圧３Ｖｉ＋キャパシタＣ３の充電電圧３Ｖｉ）まで引き上げられる。このとき、外部端子Ｔ７は、スイッチＳ７及び出力用キャパシタＣｏを介して接地されているため、出力用キャパシタＣｏは、その両端電位差がほぼ７Ｖｉになるまで充電される。
【００７５】
このように、本実施形態のチャージポンプ回路では、スイッチＳ１〜Ｓ８の周期的なスイッチング制御によって、上記の第１、第２状態が交互に繰り返され、キャパシタＣ１〜Ｃ４の充放電が行われる。その結果、出力端子Ｔｏからは、入力電圧Ｖｉを７倍に正昇圧した出力電圧Ｖｏ（＝７Ｖｉ）が引き出される。
【００７６】
以上で説明したように、本実施形態の半導体集積回路装置であれば、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘの外部接続先、並びに、外部端子Ｔ１〜Ｔ８間における電荷転送用キャパシタの接続数及び接続箇所を適宜変更することにより、その内部の回路構成を任意に組み替えることができるので、これを用いて構成されるチャージポンプ回路の昇圧倍率を２倍昇圧〜７倍昇圧の範囲内で任意に設定することが可能となる。
【００７７】
従って、ユーザにとっては、異なる昇圧倍率のチャージポンプ回路を構成する際にも、当該半導体集積回路装置のみを入手すればよいので、その選択を誤るおそれがなくなる。また、半導体集積回路装置のメーカにとっても、当該半導体集積回路装置のみを用意すれば、幅広いユーザニーズに沿うことができるので、これまで昇圧倍率毎に用意されていた半導体集積回路装置の生産を一元化し、その生産効率を向上することが可能となる。
【００７８】
なお、昇圧倍率の切替手段としては、装置内部の回路構成を組み替えるためのスイッチ群を半導体集積回路装置に集積化しておく構成や、異なる出力電圧を引き出すための出力端子を複数設けておく構成も考えられるが、これらの構成では、回路規模や外部端子数の増大が顕著であるため、そのような弊害を回避するという観点から言えば、昇圧倍率切替端子Ｔｅｘを１つ新設するだけで足りる本実施形態の構成がより好適であると言える。
【００７９】
図８は、本発明に係るチャージポンプ回路を搭載した携帯機器（例えば、カメラ機能を備えた携帯電話端末）の一実施形態を示すブロック図である。
【００８０】
本図に示すように、本実施形態の携帯機器は、チャージポンプ回路１と、チャージポンプ回路１の出力電圧Ｖｏから所望の調整電圧Ｖｒｅｇを生成するレギュレータ回路２と、ＣＣＤ［Charge Coupled Devices］などを用いた撮像装置３と、撮像装置３で得られたディジタル信号の演算処理を行うＤＳＰ［Digital Signal Processor］４と、リチウム電池などの直流電圧源５と、を有して成る。また、図示していないが、携帯電話端末としての通信回路や表示回路等を有している。
【００８１】
チャージポンプ回路１は、直流電圧源５からの入力電圧Ｖｉを昇圧して所望の出力電圧Ｖｏを生成し、これを負荷装置の動作電圧として供給する手段である。なお、本実施形態の場合、出力電圧Ｖｏは、撮像装置３のインタフェイス回路３１やＤＳＰ４のインタフェイス回路４１に供給されている。ただし、これは単なる例示であって、出力電圧Ｖｏの供給対象は、これに限定されるものではない。
【００８２】
また、動作電圧として、出力電圧Ｖｏとは異なる電圧を必要とする負荷装置、例えば、ＤＳＰ４のアナログ／ディジタル変換器４２には、レギュレータ回路２から調整電圧Ｖｒｅｇが供給されている。
【００８３】
なお、上記実施形態では、２倍〜７倍正昇圧型のチャージポンプ回路を構成し得る半導体集積回路装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００８４】
すなわち、より上位概念的に表現すると、本発明に係る半導体集積回路装置は、入力電圧が印加される入力端子と、出力電圧を引き出すための出力端子と、接地電圧が印加される接地端子と、電荷転送用キャパシタを外付けするための複数の外部端子と、各外部端子に対応して設けられた複数の電荷転送用スイッチと、を有し、前記複数の電荷転送用スイッチは、各々、対応する外部端子に接続される共通端と、該共通端に対して択一的に接続される２つの選択端と、を有するものであり、かつ、複数ある選択端のいずれか一は、前記入力端子及び前記複数の外部端子の少なくともいずれか一と外部接続可能な昇圧倍率切替端子であり、その余の選択端は、各々、前記入力端子、前記出力端子、前記接地端子、及び、自身以外の選択端のいずれか一に接続されるものであれば足りる。
【００８５】
このように、本願発明の本質は、昇圧倍率を切り替えるための昇圧倍率切替端子を有して成り、その外部接続先を適宜変更することで、装置内部の回路構成を任意に組替え可能とした点にある。そのため、例えば、電荷転送用キャパシタを外付けするための外部端子や電荷転送用スイッチの個数、さらには、その内部接続関係が上記実施形態と異なっていたとしても、これは昇圧倍率の可変範囲や昇圧極性（正昇圧／負昇圧）を適宜変更するための微差に過ぎず、当該構成から成る半導体集積回路装置は、本願発明の技術的範囲に属するものであると言える。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、チャージポンプ方式の電源装置に用いられる半導体集積回路装置の汎用性を高める上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】は、本発明に係る半導体集積回路装置の一実施形態を示す図である。
【図２】は、２倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【図３】は、３倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【図４】は、４倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【図５】は、５倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【図６】は、６倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【図７】は、７倍昇圧時の一接続例を示す図である。
【図８】は、本発明に係るチャージポンプ回路を搭載した携帯機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図９】は、チャージポンプ回路の一従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００８８】
Ｔｉ    入力端子
Ｔｏ    出力端子
Ｔｇ    接地端子
Ｔｅｘ    昇圧倍率切替端子
Ｔ１〜Ｔ８    外部端子
Ｓ１〜Ｓ８    電荷転送用スイッチ
Ｃ１〜Ｃ４    電荷転送用キャパシタ
Ｃｏ    出力用キャパシタ
１    チャージポンプ回路
２    レギュレータ回路
３    撮像装置
３１    インタフェイス回路
４    ＤＳＰ
４１    インタフェイス回路
５    直流電圧源
【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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