專利名稱：電源電路以及用于其的半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據輸入電壓生成期望的輸出電壓的電源電路以及用于其中的半導
體裝置。
背景技術：
圖4為表示電源電路的一現(xiàn)有例的電路框圖。如圖4所示，現(xiàn)有的電源電路具有電 源IC100、電感器L101和電容器C101 C103。電源IC100將場效應晶體管MIOI M106、 第1驅動器DRVIOI和第2驅動器DRV102集成化而構成，作為取得與外部的電連接的單元 具有端子T101 T108。 在電源IC100的內部，晶體管MIOI被連接在端子T101與端子T102之間。晶體管 M102被連接在端子T103與端子T104之間。晶體管M101與晶體管M102的柵極分別與第1 驅動器DRVIOI相連接。電源IC100的外部中，端子TIOI與接地端連接。端子T102與電感 器LIOI的一端連接。電感器LIOI的另一端與輸出電壓Voutl的輸出端相連接，另一方面， 也與電容器CIOI的一端相連接。電容器C101的另一端與接地端相連接。端子T103與輸 入電壓Vin的輸入端相連接。 即在本現(xiàn)有例的電源電路中，采用晶體管M101及晶體管M102、第1驅動器 DRV101、電感器L101和電容器C101，形成由輸入電壓Vin生成期望的輸出電壓Voutl的降 壓型的DC/DC變換器(開關調節(jié)器(switchingregulator))。 此外，在電源IC100的內部，晶體管M103被連接在端子T104與端子T105之間。晶 體管M104被連接在端子T105與端子T106之間。晶體管M105被連接在端子T106與端子 T107之間。晶體管M106被連接在端子T107與端子T108之間。晶體管M103 M106的柵 極分別與第2驅動器DRV102相連接。在電源IC100的外部，端子T104與接地端連接。端 子T105與電容器C102的一端相連接。端子T106與輸入電壓Vin的輸入端相連接。端子 T107與電容器C102的另一端相連接。端子T108與輸出電壓Vout2的輸出端相連接，另一 方面，也與電容器C103的一端相連接。電容器C103的另一端與接地端連接。
即在本現(xiàn)有例的電源電路中，采用晶體管M103 M106、第2驅動器DRV102、電容 器C102以及電容器C103，形成由輸入電壓Vin生成期望的輸出電壓Vout2 ( = 2XVin)的 2倍升壓型的充電泵。 另外，作為與上述內容相關聯(lián)的現(xiàn)有技術的一例，能夠舉出日本特開2006-171367
號公報。 但是，在上述現(xiàn)有的電源IC100中，由于DC/DC變換器與充電泵分開獨立地形成， 因此需要分別準備DC/DC變換器用的晶體管M101及M102、端子T101 T103、第1驅動器 DRV101、充電泵用的晶體管M103 M106、端子T104 T108以及第2驅動器DRV102，導致 芯片尺寸的大型化和成本增加。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出，其目的在于提供一種不使晶體管和外部端子不 必要地增大，能具備DC/DC變換器和充電泵雙方的電源電路。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明相關的電源電路，具有DC/DC變換器，其通過對使輸 出用開關接通/斷開而被生成的脈沖狀的開關電壓進行整流/平滑，生成使輸入電壓降壓 或者極性反轉的第l輸出電壓；和充電泵，其通過使電荷傳送用開關接通/斷開來反復進行 電荷蓄積用電容器的充放電，生成使上述輸入電壓升壓或者極性反轉的第2輸出電壓，其 中，上述電荷蓄積用電容器的一端與上述開關電壓的輸出端連接，上述輸出用開關作為上 述電荷傳送用開關的一部分也被共用。 或者，本發(fā)明相關的電源電路，具有DC/DC變換器，其通過對使輸出用開關接通/ 斷開而生成的脈沖狀的開關電壓進行整流/平滑，生成使輸入電壓升壓的第1輸出電壓；和 充電泵，其通過使電荷傳送用開關接通/斷開來反復進行電荷蓄積用電容器的充放電，生 成使第1輸出電壓極性反轉的第2輸出電壓，其中，上述電荷蓄積用電容器的一端與上述開 關電壓的輸出端連接，上述輸出用開關作為上述電荷傳送用開關的一部分也被共用。
通過本發(fā)明，提供一種不會使晶體管和外部端子不必要地增大，能具備DC/DC變 換器和充電泵雙方的電源電路。 另外，關于本發(fā)明的其他特征、要素、步驟、優(yōu)點以及特性，以下繼續(xù)通過最佳的方 式的詳細的說明或與其相關的附圖來進一步明確。


圖1為表示本發(fā)明相關的電源電路的第1實施方式的電路框圖。圖2為表示本發(fā) 明相關的電源電路的第2實施方式的電路框圖。圖3為表示本發(fā)明相關的電源電路的第3 實施方式的電路框圖。圖4為表示電源電路的一現(xiàn)有例的電路框圖。
具體實施例方式
首先，對本發(fā)明相關的電源電路的第1實施方式進行說明。圖1為表示本發(fā)明相 關的電源電路的第1實施方式的電路框圖。如圖1所示，本實施方式的電源電路構成為具 有電源IC10、電感器L11和電容器Cll C13。電源IC10對場效應晶體管Mll M14、公 共驅動器DRV1、電阻Rl及電阻R2、直流電壓源El、誤差放大器ERR、振蕩電路OSC和比較器 CMP進行集成化而構成，作為得到與外部的電連接的單元構成為具有端子TO及端子Tll T15。 在電源IC10的內部，晶體管Mll被連接在端子Tll與端子T12之間。晶體管M12 被連接在端子T12與端子T13之間。晶體管M13被連接在端子T13與端子T14之間。晶體 管M14被連接在端子T14與端子T15之間。晶體管Mil M14的柵極分別與公共驅動器 DRV1相連接。電阻R1及電阻R2在端子T0與接地端之間被串聯(lián)連接。誤差放大器ERR的 反相輸入端(_)與電阻R1和電阻R2之間的連接節(jié)點相連接。誤差放大器ERR的同相輸入 端(+)與直流電壓源E1的正極端連接。直流電壓源E1的負極端與接地端連接。比較器 CMP的反相輸入端(-)與誤差放大器ERR的輸出端連接。比較器CMP的同相輸入端(+)與 振蕩電路OSC的輸出端連接。比較器CMP的輸出端與公共驅動器DRV1相連接。
在電源ICIO的外部，端子Tll與接地端相連接。端子T12被連接在電感器L11的 一端與電容器C12的一端。電感器Lll的另一端與輸出電壓Voutl的輸出端相連接，另一 方面也與電容器C11的一端連接。電容器Cll的另一端與接地端連接。端子T13與輸入電 壓Vin的輸入端連接。端子T14與電容器C12的另一端連接。端子T15與輸出電壓Vout2 的輸出端連接，另一方面，也與電容器C13的一端相連接。電容器C13的另一端與接地端連 接。端子T0與輸出電壓Voutl的輸出端連接。 即在第1實施方式的電源電路中，采用晶體管M11及晶體管M12、電感器L11和電 容器Cll，形成降壓型的DC/DC變換器(開關調節(jié)器)，采用晶體管Mil M14、電容器C12 及電容器C13形成2倍升壓型的充電泵。此外，在第1實施方式的電源電路中，采用電阻R1 及電阻R2、誤差放大器ERR、直流電壓源El、振蕩電路0SC、比較器CMP和公共驅動器DRV1， 形成反饋控制部。 在由上述結構構成的電源電路中，降壓型的DC/DC變換器通過使輸出用開關(作 為輸出元件的晶體管M12以及作為同步整流元件的晶體管Mll)接通/斷開，而在端子T12 生成脈沖狀(矩形波狀)的開關電壓Vsw，通過由電感器Lll和電容器Cll對該開關電壓 Vsw進行整流/平滑，生成使輸入電壓Vin降壓的輸出電壓Voutl。 反饋控制部為對輸出用開關(M11、M12)及電荷傳送用開關(M12 M14)進行接通 /斷開控制，以使與輸出電壓Voutl相對應的反饋電壓Vfb和規(guī)定的參考電壓Vref相一致 的單元，構成為具有對輸出電壓Voutl進行分壓而生成反饋電壓Vfb的反饋電壓生成電路 (電阻R1及電阻R2);生成參考電壓Vref的參考電壓生成電路(直流電壓源E1);對反饋 電壓Vfb與參考電壓Vref之間的差分進行放大來生成誤差電壓Verr的誤差放大器ERR ; 生成三角波狀或者鋸齒波狀的斜坡電壓Vslope的振蕩電路0SC ;對誤差電壓Verr與斜坡 電壓Vslope進行比較而生成P麗信號的比較器CMP ;和基于上述P麗信號生成輸出用開關 (M11、M12)及電荷傳送用開關(Mil M14)的驅動信號的公共驅動器DRVl。
在由上述結構構成的反饋控制部中，誤差放大器ERR對從電阻R1與電阻R2之間 的連接節(jié)點引出的反饋電壓Vfb和由直流電壓源E1所生成的參考電壓Vref之間的差分進 行放大，生成誤差電壓Verr。即輸出電壓Voutl比其目標值越低，誤差電壓Verr的電壓電 平越成為高電平。 比較器CMP對誤差電壓Verr與斜坡電壓Vslope進行比較而生成P麗信號。此時， 輸出電壓Voutl比其目標值越低，誤差電壓Verr變得越高，因此P麗信號的高電平期間變長， 隨著輸出電壓Voutl接近其目標值，誤差電壓Verr變小，因此P麗信號的高電平期間變短。
公共驅動器DRV1對晶體管M11、M12進行接通/斷開控制，以使在P麗信號為高電 平時，使晶體管M12導通，晶體管Ml 1截止，反過來在P麗信號為低電平時，使晶體管M12截 止，晶體管M11導通。因此，晶體管M12的導通占空比(在單位期間所占的晶體管M12的導 通期間的比)成為與誤差電壓Verr和斜坡電壓Vslope之間的相對的高低相對應而逐次變 動的形態(tài)。具體地來說，輸出電壓Voutl比其目標值越低，P麗信號的高電平期間變得越長， 因此晶體管M12的導通占空比變大，隨著輸出電壓Voutl靠近其目標值，P麗信號的高電平 期間變短，因此晶體管M12的導通占空比變小。 如上所述，在本實施方式的電源電路中，通過采用反饋控制部的輸出反饋控制，能 夠使DC/DC變換器的輸出電壓Voutl與其目標值相配合(合h^込tr )。
另一方面，在由上述結構構成的電源電路中，2倍升壓型的充電泵通過使電荷傳送 用開關(晶體管Mil M14)接通/斷開來反復進行電荷蓄積用電容器C12的充放電，來生 成使輸入電壓Vin進行了 2倍升壓的輸出電壓Vout2( = 2XVin)。 對充電泵的具體的工作詳細地進行說明。公共驅動器DRVl，使晶體管Mll導通， 晶體管M12截止，為了使與開關電壓Vsw成為低電平同步而使晶體管M13導通，晶體管M14 截止。此時，在電容器C12的一端(端子T12側)施加開關電壓Vsw的低電平電位(接地 電壓GND)，在電容器C12的另一端(端子T14側)施加輸入電壓Vin。其結果，電容器C12 被充電直到其兩端間電壓成為輸入電壓Vin為止。 此夕卜，公共驅動器DRV1，使晶體管Mil截止，晶體管M12導通，為了使與開關電壓 Vsw成為高電平同步而使晶體管M13截止，晶體管M14導通。此時，施加在電容器C12的一 端(端子T12側)的電壓，從開關電壓Vsw的低電平電位(接地電壓GND)被提高到開關電 壓Vsw的高電平電位(輸入電壓Vin)。在此，在電容器C12的兩端間，通過先前的充電來提 供與輸入電壓Vin相等的電位差，因此施加在電容器C12的一端(端子T12側)的電壓被 提高到輸入電壓Vin時，與此相伴，從電容器C12的另一端側(端子T14側)引出的電壓也 被提高到2XVin( = C12的一端電壓Vin+C12的兩端間電壓Vin)為止。
此外，此時，晶體管M13處于截止狀態(tài)，晶體管M14處于導通狀態(tài)，因此對電容器 C13的一端施加從電容器C12的另一端(端子T14側)引出的電壓(2XVin)。此外，對電容 器C13的另一端施加接地電壓GND。因此，電容器C13被充電到其兩端間電壓成為(2XVin) 為止，該電容器C13的兩端間電壓(2XVin)作為輸出電壓Vout2被輸出。即2倍升壓型的 充電泵中，生成使輸入電壓Vin進行了 2倍升壓的輸出電壓Vout2( = 2XVin)。
如上所述，在本實施方式的電源電路中，形成充電泵的電荷蓄積用電容器C12的 一端與開關電壓Vsw的輸出端(端子T12)相連接，形成DC/DC變換器的輸出用開關(晶體 管M11及晶體管M12)也作為形成充電泵的電荷傳送用開關的一部分被共用(參照圖1的 虛線)。此外，關于形成充電泵的其余的電荷傳送用開關，也追蹤形成DC/DC變換器的輸出 用開關的占空比而被接通/斷開控制。通過具有這種結構，與圖4所示的現(xiàn)有結構相比，能 夠將晶體管數目削減兩個，端子數目削減至少一個，驅動器削減一個，因此能夠實現(xiàn)芯片尺 寸的小型化和成本降低。 此外，一般地用作DC/DC變換器的輸出用開關的晶體管一方的導通電阻比用作充 電泵的電荷傳送用開關的晶體管的導通電阻設計地小，因此如果為本實施方式的電源電 路，則不能使芯片面積不必要地增大，能增大充電泵的電流能力。 此外，如果為本實施方式的電源電路，則隨著對DC/DC變換器與充電泵相互地進 行同步控制，也能享受DC/DC變換器側的噪聲被削減的次要的效果。 此外，如果為本實施方式的電源電路，則采用由DC/DC變換器生成的開關電壓 Vsw，控制充電泵的充放電動作(電容器C12與電容器C13之間的電荷蓄積動作與電荷傳送 動作)，因此不需要另外準備充放電控制用的時鐘信號，不會使電路規(guī)模不必要地增大。
另外，本實施方式的電源電路，適于作為例如使用了 CMOS傳感器的照相機模塊或 者攜帶設備的電力供給單元。 接下來，對本發(fā)明相關的電源電路的第2實施方式進行說明。圖2為表示本發(fā)明 相關的電源電路的第2實施方式的電路框圖。如圖2所示，本實施方式的電源電路具有電源IC20、電感器L21、電容器C21 C24。電源IC20將場效應晶體管M21 M27、公共驅動 器DRV2、電阻Rl及電阻R2、直流電壓源El、誤差放大器ERR、振蕩電路0SC、比較器CMP集成 化而構成，作為取得與外部的電連接的單元，具有端子TO及端子T21 T28而構成。
在電源IC20的內部，晶體管M21被連接在端子T21和端子T22之間。晶體管M22 被連接在端子T22與端子T23之間。晶體管M23被連接在端子T23與端子T24之間。晶體 管M24被連接在端子T24與端子T25之間。晶體管M25被連接在端子T25與端子T26之間。 晶體管M26被連接在端子T26與端子T27之間。晶體管M27被連接在端子T27與端子T28 之間。晶體管M21 M27的柵極分別與公共驅動器DRV2相連接。另外，關于電阻R1及電 阻R2、誤差放大器ERR、直流電壓源El、振蕩電路0SC、比較器CMP及公共驅動器DRV2的連 接關系，與先前的第1實施方式相同，因此省略重復的說明。 在電源IC20的外部，端子T21與接地端相連接。端子T22與電感器L21的一端和 電容器C22的一端相連接。電感器L21的另一端與輸出電壓Voutl的輸出端相連接，另一 方面，也與電容器C21的一端相連接。電容器C21的另一端與接地端相連接。端子T23與 輸入電壓Vin的輸入端相連接。端子T24與電容器C22的另一端相連接。端子T25與電容 器C23的一端相連接。端子T26與接地端相連接。端子T27與電容器C23的另一端相連接。 端子T28與輸出電壓Vout2的輸出端相連接，另一方面，也與電容器C24的一端相連接。電 容器C24的另一端與接地端相連接。端子T0與輸出電壓Voutl的輸出端相連接。
即在第2實施方式的電源電路中，采用晶體管M21及晶體管M22 、電感器L21 、電容 器C21，形成降壓型的DC/DC變換器(開關調節(jié)器)，采用晶體管M21 M27、電容器C22 C24，形成極性反轉型的2倍升壓充電泵。此外，在第2實施方式的電源電路中，也與前述的 第1實施方式同樣，采用電阻Rl及電阻R2、誤差放大器ERR、直流電壓源El、振蕩電路0SC、 比較器CMP和公共驅動器DRV2，形成反饋控制部。 在由上述結構構成的電源電路中，關于降壓型的DC/DC變換器及反饋控制部的動 作，與前述的第1實施方式相同，因此省略重復的說明。 極性反轉型的2倍升壓充電泵，通過使電荷傳送用開關(晶體管M21 M27)接通 /斷開來反復進行電荷蓄積用電容器C22、 C23的充放電，在使輸入電壓Vin進行了 2倍升 壓的基礎上，進一步生成使其極性反轉的輸出電壓Vout2( = -2XVin)。
對充電泵的具體的動作詳細地進行說明。但是，關于晶體管M21 M24的接通/ 斷開控制(2倍升壓動作)，與前述的第1實施方式中的晶體管Mil M14的接通/斷開控 制同樣，因此省略重復的說明，以下只對晶體管M24 M27的接通/斷開控制(極性反轉動 作)進行說明。 公共驅動器DRV2，在由晶體管M21 M24的接通/斷開控制生成的2倍升壓電壓 (2XVin)的極性反轉時，使晶體管M24和晶體管M26導通，使晶體管M25和晶體管M27截 止。此時，對電容器C23的一端(端子T25側)施加2倍升壓電壓(2XVin)，對電容器C23 的另一端(端子T27側)施加接地電壓GND。其結果，電容器C23被充電到其兩端間電壓成 為2倍升壓電壓(2XVin)為止。 電容器C23的充電結束后，公共驅動器DRV1使晶體管M24和晶體管M26截止，使 晶體管M25和晶體管M27導通。此時，對電容器C23的一端(端子T25側)施加的電壓從 2倍升壓電壓(2XVin)被降低到接地電壓GND。在此，由先前的充電對電容器C23的兩端間提供與2倍升壓電壓(2XVin)相等的電位差，因此對電容器C23的一端(端子T25側) 施加的電壓被提高到接地電壓GND為止時，與此相伴，從電容器C23的另一端側(端子T27 側)引出的電壓也被降低到_2XVin( = C23的一端電壓GND-C23的兩端間電壓2XVin) 為止。 此外，此時，晶體管M26處于截止狀態(tài)，晶體管M27處于導通狀態(tài)，因此對電容器 C24的一端施加從電容器C23的另一端(端子T27側)引出的電壓(-2XVin)。此外，對 電容器C24的另一端施加接地電壓GND。因此，電容器C24被充電到其兩端間電壓成為 (-2XVin)為止，該電容器C24的兩端間電壓(-2XVin)作為輸出電壓Vout2被輸出。即極 性反轉型的2倍升壓充電泵中，在使輸入電壓Vin進行了2倍升壓的基礎上，進一步生成使 其極性反轉的輸出電壓Vout2( = -2XVin)。 如上所述，在本實施方式的電源電路中，形成充電泵的初段的電荷蓄積用電容器 C22的一端與開關電壓Vsw的輸出端(端子T22)相連接，形成DC/DC變換器的輸出用開關 (晶體管M21及晶體管M22)也作為形成充電泵的電荷傳送用開關的一部分被共用(參照圖 2的虛線)。此外，關于形成充電泵的其余的電荷傳送用開關，也追蹤形成DC/DC變換器的 輸出用開關的占空比而被接通/斷開控制。通過具有上述的結構，不會使電源IC20的晶體 管或外部端子不必要地增大，能具備DC/DC變換器與充電泵雙方。 此外，與上述的第1實施方式相同，即使第2實施方式的電源電路，關于充電泵的 電流能力增大和DC/DC變換器側的噪聲削減或者充放電控制用時鐘的削減，當然也能享受 該效果。 此外，本實施方式的電源電路適于例如使用了 CCD傳感器的照相機模塊或者攜帶 設備的電力供給單元。 接下來，對本發(fā)明相關的電源電路的第3實施方式進行說明。圖3為表示本發(fā)明 相關的電源電路的第3實施方式的電路框圖。如圖3所示，本實施方式的電源電路具有電 源IC30、電感器L31、電容器C31 C33而構成。電源IC30將場效應晶體管M31 M34、公 共驅動器DRV3、電阻Rl及電阻R2、直流電壓源El、誤差放大器ERR、振蕩電路0SC和比較器 CMP集成化而構成，作為得到與外部的電連接的單元，具有端子T0及端子T31 T35而構 成。 在電源IC30的內部，晶體管M31被連接在端子T31與端子T32之間。晶體管M32 被連接在端子T32與端子T33之間。晶體管M33被連接在端子T33與端子T34之間。晶體 管M34被連接在端子T34與端子T35之間。晶體管M31 M34的柵極分別與公共驅動器 DRV3相連接。另外，關于電阻Rl及電阻R2、誤差放大器ERR、直流電壓源El、振蕩電路0SC、 比較器CMP及公共驅動器DRV3的連接關系，與前述的第1實施方式或者第2實施方式相同， 因此省略重復的說明。 在電源IC30的外部，端子T31與輸出電壓Voutl的輸出端相連接，另一方面，也與 電容器C31的一端相連接。電容器C31的另一端與接地端相連接。端子T32被連接在電感 器L31的一端與電容器C32的一端。電感器L31的另一端與輸入電壓Vin的輸入端相連接。 端子T33與接地端相連接。端子T34與電容器C32的另一端相連接。端子T35與輸出電壓 Vout2的輸出端相連接，另一方面也與電容器C33的一端相連接。電容器C33的另一端與接 地端相連接。端子T0與輸出電壓Voutl的輸出端相連接。
即第3實施方式的電源電路中，采用晶體管M31及晶體管M32、電感器L31和電容 器C31，形成升壓型的DC/DC變換器(開關調節(jié)器)，采用晶體管M31 M34、電容器C32及 電容器C33，形成極性反轉型的充電泵。此外，在第3實施方式的電源電路中，也與上述的 第1實施方式或者第2實施方式同樣，采用電阻Rl及電阻R2、誤差放大器ERR、直流電壓源 El、振蕩電路0SC、比較器CMP和公共驅動器DRV3，形成反饋控制部。 在由上述結構構成的電源電路中，升壓型的DC/DC變換器，通過使與一端被施加 輸入電壓Vin的電感器L31的另一端相連接的輸出用開關(作為輸出元件的晶體管M32及 作為同步整流元件的晶體管M31)接通/斷開，在端子T32生成脈沖狀(矩形波狀)的開 關電壓Vsw，通過對該開關電壓Vsw進行整流 平滑，生成使輸入電壓Vin升壓的輸出電壓 Voutl。另外，關于反饋控制部的動作，與上述的第1實施方式或者第2實施方式同樣，因此 省略重復的說明。 另一方面，在由上述結構構成的電源電路中，極性反轉型的充電泵通過使電荷傳 送用開關(晶體管M31 M34)接通/斷開來反復進行電荷蓄積用電容器C32的充放電，從 而生成使輸出電壓Voutl極性反轉了的輸出電壓Vout2( = -Voutl)。
關于充電泵的具體的動作詳細地進行說明。公共驅動器DRV3，使晶體管M31導通， 晶體管M32截止，為了使與開關電壓Vsw成為高電平同步而使晶體管M33導通，使晶體管 M34截止。此時，對電容器C32的一端(端子T32側)施加開關電壓Vsw的高電平電位(輸 出電壓Voutl)，對電容器C32的另一端(端子T34側)施加接地置電壓GND。其結果，電容 器C32被充電到其兩端間電壓成為輸出電壓Voutl為止。 此外，公共驅動器DRV3，使晶體管M31截止，晶體管M32導通，為了使與開關電壓 Vsw成為低電平同步而使晶體管M33截止，晶體管M34導通。此時，對電容器C32的一端(端 子T32側)施加的電壓，從開關電壓Vsw的高電平電位(輸出電壓Voutl)被降低到開關電 壓Vsw的低電平電位(接地電壓GND)為止。在此，在電容器C32的兩端間提供由先前的充 電而與輸出電壓Voutl相等的電位差，因此被施加到電容器C32的一端(端子T32側)的 電壓被降低到接地電壓GND為止時，與此相伴，從電容器C32的另一端側(端子T34側)引 出的電壓也被降低到-Voutl ( = C32的一端電壓GND-C12的兩端間電壓Voutl)為止。
此外，此時，晶體管M33處于截止狀態(tài)，晶體管M34處于導通狀態(tài)，因此對電容器 C33的一端施加從電容器C32的另一端(端子T34側)引出的電壓(-Voutl)。此外，電容器 C33的另一端被施加接地電壓GND。因此，電容器C33被充電到其兩端間電壓成為(-Voutl) 為止，該電容器C33的兩端間電壓(-Voutl)作為輸出電壓Vout2被輸出。即極性反轉型的 充電泵中，生成使DC/DC變換器的輸出電壓Voutl極性反轉的輸出電壓Vout2 ( = -Voutl)。
如上所述，在本實施方式的電源電路中，形成充電泵的電荷蓄積用電容器C32的 一端與開關電壓Vsw的輸出端(端子T32)相連接，形成DC/DC變換器的輸出用開關(晶體 管M31及晶體管M32)也作為形成充電泵的電荷傳送用開關的一部分被共用(參照圖3的 虛線)。此外，關于形成充電泵的其余的電荷傳送用開關，也追蹤形成DC/DC變換器的輸出 用開關Q的占空比而被接通/斷開控制。通過具有這種結構，不會使電源IC30的晶體管或 外部端子不必要地增大，可具備DC/DC變換器和充電泵雙方。 此外，與上述的第1實施方式及第2實施方式同樣，即使是第3實施方式的電源電 路，關于充電泵的電流能力增大和DC/DC變換器側的噪聲削減、或者充放電控制用時鐘的削減，當然也能享受該效果。 此外，本實施方式的電源電路適于例如用于對液晶顯示器供給正電壓及負電壓雙 方的電力供給單元。 此外，本發(fā)明的結構，除了上述實施方式之外，能夠在不脫離發(fā)明的主旨的范圍中 施加各種變更。 例如，在上述實施方式中，作為DC/DC變換器以降壓型或者升壓型為例來進行了 說明，但本發(fā)明的結構并不限定于此，當然也可采用極性反轉型的DC/DC變換器。此外，在 上述實施方式中，作為充電泵以2倍升壓型、反轉2倍升壓型及極性反轉型為例來進行了說 明，但本發(fā)明的結構并不限定于此，例如為了更加提高充電泵的升壓倍率，也可使充電泵具 有多段結構。 另外，對于本發(fā)明的產業(yè)上的利用可能性進行敘述，則本發(fā)明可以說為可利用于 根據輸入電壓生成期望的輸出電壓的電源電路的技術。 此外，在上述中，對本發(fā)明的最佳方式進行了說明，但被公開的發(fā)明能由各種方法 變形，此外取得與由上述具體地舉出的結構不同的各種實施方式的情況對本領域技術人員 來說是自明的。因此，本發(fā)明的技術方案想要在不脫離本發(fā)明的宗旨和技術的視野的范圍 內將本發(fā)明的所有變形例包含于技術的范圍中。
權利要求
一種電源電路，具有DC/DC變換器，其通過對使輸出用開關接通/斷開而被生成的脈沖狀的開關電壓進行整流/平滑，生成使輸入電壓降壓或者極性反轉的第1輸出電壓；和充電泵，其通過使電荷傳送用開關接通/斷開來反復進行電荷蓄積用電容器的充放電，生成使上述輸入電壓升壓或者極性反轉的第2輸出電壓，其中，上述電荷蓄積用電容器的一端與上述開關電壓的輸出端連接，上述輸出用開關作為上述電荷傳送用開關的一部分也被共用。
2. 根據權利要求1所述的電源電路，其特征在于，還具有反饋控制部，其對上述輸出用開關以及上述電荷傳送用開關進行接通/斷開控制，以 使與第1輸出電壓對應的反饋電壓和規(guī)定的參考電壓相一致。
3. 根據權利要求2所述的電源電路，其特征在于， 上述反饋控制部包括反饋電壓生成電路，其對第1輸出電壓進行分壓而生成上述反饋電壓； 參考電壓生成電路，其生成上述參考電壓；誤差放大器，其對上述反饋電壓與上述參考電壓之間的差分進行放大而生成誤差電壓；振蕩電路，其生成三角波狀或者鋸齒波狀的斜坡電壓；比較器，其對上述誤差電壓與上述斜坡電壓進行比較而生成P麗信號；禾口 公共驅動器，其基于上述P麗信號生成上述輸出用開關以及上述電荷傳送用開關的驅 動信號。
4. 一種半導體裝置，用于權利要求2的電源電路， 其中，在上述半導體裝置中集成化了以下的部分 上述輸出用開關； 上述電荷傳送用開關；禾口 上述反饋控制部。
5. —種半導體裝置，用于權利要求3的電源電路， 其中，在上述半導體裝置中，集成化有以下的部分 上述輸出用開關； 上述電荷傳送用開關；禾口上述反饋控制部。
6. —種電源電路， 具有DC/DC變換器，其通過對使輸出用開關接通/斷開而生成的脈沖狀的開關電壓進行整 流/平滑，生成使輸入電壓升壓的第1輸出電壓；禾口充電泵，其通過使電荷傳送用開關接通/斷開來反復進行電荷蓄積用電容器的充放 電，生成使第1輸出電壓極性反轉的第2輸出電壓，其中，上述電荷蓄積用電容器的一端與上述開關電壓的輸出端連接，上述輸出用開關 作為上述電荷傳送用開關的一部分也被共用。
7. 根據權利要求6所述的電源電路，還具有反饋控制部，其對上述輸出用開關以及上述電荷傳送用開關進行接通/斷開控制，以 使與第1輸出電壓對應的反饋電壓和規(guī)定的參考電壓相一致。
8. 根據權利要求7所述的電源電路，其特征在于，上述反饋控制部包括反饋電壓生成電路，其對第1輸出電壓進行分壓而生成上述反饋電壓； 參考電壓生成電路，其生成上述參考電壓；誤差放大器，其對上述反饋電壓與上述參考電壓之間的差分進行放大而生成誤差電壓；振蕩電路，其生成三角波狀或者鋸齒波狀的斜坡電壓； 比較器，其對上述誤差電壓與上述斜坡電壓進行比較而生成P麗信號；禾口 公共驅動器，其基于上述P麗信號生成上述輸出用開關以及上述電荷傳送用開關的驅 動信號。
9. 一種半導體裝置，用于權利要求7的電源電路， 其中，上述半導體裝置集成化有以下部分 上述輸出用開關；上述電荷傳送用開關；禾口 上述反饋控制部。
10. —種半導體裝置，用于權利要求8的電源電路， 其中，上述半導體裝置中集成化有以下部分 上述輸出用開關；上述電荷傳送用開關；禾口 上述反饋控制部。
全文摘要
本發(fā)明相關的電源電路，具有通過對使輸出用開關(M11、M12)接通/斷開而生成的脈沖狀的開關電壓Vsw進行整流/平滑，生成使輸入電壓Vin降壓的輸出電壓Vout1的DC/DC變換器(M11、M12、L11、C11)；和通過使電荷傳送用開關(M11～M14)接通/斷開來反復進行電荷蓄積用電容器(C12)的充放電，從而生成使輸入電壓Vin升壓的輸出電壓Vout2的充電泵(M11～M14、C12、C13)，電荷蓄積用電容器的一端與開關電壓Vsw的輸出端相連接，輸出用開關作為電荷傳送用開關的一部分也被共用。
文檔編號H02M3/07GK101777835SQ20101000203
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權日2009年1月8日
發(fā)明者赤穗直史 申請人:羅姆股份有限公司