전자부하회로에고전압을공급하기위한회로장치(POWER SUPPLY CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN ELECTRONIC LOAD CIRCUIT)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51)Int. Cl.6
H02M 3/00
(11) 공개번호 특2000-0004953
(43) 공개일자 2000년01월25일
(21) 출원번호 10-1998-0707556
(22) 출원일자 1998년09월24일
번역문제출일자 1998년09월24일
(86) 국제출원번호 PCT/DE1997/00625 (87) 국제공개번호 WO 1997/37424
(86) 국제출원출원일자 1997년03월27일 (87) 국제공개일자 1997년10월09일
(81) 지정국 EA 유라시아특허 : 러시아
EP 유럽특허 : 오스트리아 벨기에 스위스 독일 덴마크 스페인 핀랜드
프랑스 영국 그리스 이탈리아 룩셈부르크 모나코 네덜란드 포르투칼
국내특허 : 아일랜드 브라질 중국 일본 대한민국 멕시코 우크라이나
(30) 우선권주장 196 12 443.3 1996년03월28일 독일(DE)
(71) 출원인 지멘스 악티엔게젤샤프트 칼 하인쯔 호르닝어
독일 뮌헨 80333 비델스파허프라쯔 2
(72) 발명자 피만, 한스-하인리히
독일 데-81739 뮌헨 구스타프-하이네만-링 33
(74) 대리인 남상선
심사청구 : 없음
(54) 전자 부하 회로에 고전압을 공급하기 위한 회로 장치
요약
전자 부하 회로에 고전압을 공급하는 회로 장치로서, 상기 고전압의 값은 상기 회로 장치는 공급되는 공
급 전압의 값보다 더 크며, 상기 회로 장치는 상기 부하 회로에 전기적으로 연결되어 있으며 소정의 펌프
주파수를 가진 내부 스위칭 신호에 근거하여 상기 부하 회로에 고전압을 출력하는 펌프 회로를 구비하며,
상기 부하 회로에 전달되는 상기 펌프 회로의 펌프 전력은 본질적으로 상기 공급 전압의 값과 상기 펌프
회로의 상기 스위칭 신호의 상기 펌프 주파수의 값 모두에 비례하는 고전압 공급 회로 장치.
상기 펌프 회로에 할당되는 전자 제어회로를 구비하는데, 상기 전자 제어회로는 적어도 상기 펌프 회로의
상기 공급 전압으로부터 유도된 전압을 공급받으며, 상기 펌프 회로의 공급 전압의 값에 의존하는 제어
신호에 따라 상기 펌프 회로에 의해 출력되는 상기 고전압을 발생시키기 위해 상기 펌프 주파수에 작용하
는 상기 스위칭 신호를 상기 펌프 회로에 보내며, 상기 스위칭 신호의 상기 펌프 주파수의 값은 상기 공
급 전압의 값에 역비례하는 고전압 공급 회로 장치.
대표도
도1
명세서
기술분야
본 발명은 전자 부하 회로에 회로 장치의 공급 전압보다 더 높은 고전압을 공급하는 회로 장치에 관한 것
이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 회로 장치의 개략적 구조도.
도 2는 슈미트 트리거 발진기 회로의 개략적 구조도.
도 3은 본 발명에 따른 회로 장치의 다수의 전압의 시간적 변화에 관한 도.
실시예
본 발명은 전자 부하 회로에 회로 장치의 공급 전압보다 더 높은 고전압을 공급하는 회로 장치에 관한 것
이다. 상기 회로 장치는 펌프 회로를 가지는데, 이 펌프 회로는 부하 회로에 전기적으로 연결되어 있으
며, 소정의 펌프 주파수를 가진 내부 스위칭 신호에 근거하여 부하 회로에 고전압을 출력한다. 이 출력
은 부하 회로의 펌프 전력이 본질적으로 공급 전압 값과 펌프 회로의 스위칭 신호의 펌프 주파수 값 모두
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에 의존하는 것이다.
전기적 프로그램 및 소거 가능한 반도체 메모리(electrically programmable and erasable semiconductor
memories)에 있어서, 프로그래밍 및 소거 동작은 대체로 통상 공급 전압을 초과하는 크기의 전압을 요한
다. 전기적 프로그램 및 소거 가능한 반도체 메모리는 보통 두 개의 외부적으로 구동 가능한(externally
drivable) 전극과 그 사이에 위치한 부동 전위(floating-potential) 전극으로 구성된다. 그러한 메모리
셀들은 두 개의 외부적으로 구동 가능한 전극 사이에 통상 약 18볼트의 고전압을 인가함에 의해 부동 전
위 전극에 전하를 인가함으로써 프로그램되며, 프로그래밍 전압과는 반대 극성의 통상 약-12볼트의 고전
압을 인가함에 의해 부동 전위 전극으로부터 전하를 제거함으로써 소거된다. 전기적 프로그램 및 소거
가능한 반도체 메모리가 사용되는 중요한 분야는 전자 데이터 처리 시스템 이외에도 특히 예를 들어 메모
리 카드와 마이크로프로세서 카드와 같은 전자 카드들이다. 이런 경우에, 공급 전압은 전자 카드와 단자
사이의 데이터 교환이 일어나는 동안 단자로부터 외부적으로 공급된다. 바이폴라 트랜지스터로 구성되는
집적된 반도체 요소를 사용하는 TTL기술 분야에서는, 공급 전압이 통상 5볼트±10%이며, 반면에 전계 효
과 트랜지스터로 구성되는 집적된 반도체 요소를 사용하는 CMOS기술 분야에서는, 공급 전압이 통상 3볼트
±10%이다. 전자적 프로그램 및 소거 가능 반도체 메모리가 사용되는 상기 분야에 있어서는, 따라서 약
3볼트의 공급 전압과 약 5볼트의 공급 전압 모두에 대해 두 극성의 전압을 모두 발생시키는 고전압 생성
회로를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 일정한 펌프 전원을 부하 회로에 출력하기 위해 여러 공급 전압으로 동작할 수 있는, 도입부에
서 언급한 바와 같은 총괄적 형태의 회로 장치를 제공하려는 목적에 근거하고 있다.
이 목적은 청구범위 제 1항에 따른 회로 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 회로 장치는 전자 제어회로를 가지는데, 전자 제어 회로는 펌프 회로에 할당되어 적어
도 펌프 회로의 공급 전압으로부터 유도된 전압이 공급되며, 공급 전압 값에 의존하는 제어 신호에 따라,
펌프 회로에 의해 출력될 고전압을 발생시키기 위해 펌프 주파수에 따라 스위칭 신호를 펌프 회로에 보내
며, 이 때 스위칭 신호의 펌프 주파수의 값은 공급 전압 값에 역비례하게 된다. 본 발명은 부하 회로로
출력되는 펌프 전력이 공급 전압과 펌프 주파수의 곱에 어느 정도 의존하므로, 비록 서로 다른 공급 전압
에서도 펌프 전력을 가능한 일정하게 출력하기 위하여 펌프 주파수는 공급 전압이 감소됨에 따라 증가하
도록 제어된다는 점에 근거하고 있다. 동시에, 펌프 주파수를 제어하는데 에는 공급 전압 값과 일치하는
단지 하나의 제어 신호만이 필요하므로 회로에서의 전력소비는 비교적 작다. 따라서 펌프 주파수는 오직
공급 전압 값만의 함수로서 제어될 수 있다. 예를 들어 펌프 회로의 전력 출력 또는 부하 회로의 전력
소모와 같은 다른 변수들은 펌프 주파수에 큰 영향을 미치지 못하므로, 공급 전압이 아닌 다른 변수들에
의존하는 펌프 주파수를 제어하기 위한 더 이상의 신호들은 불필요하다.
본 발명에 따른 회로 장치의 바람직한 실시예에서는, 펌프 회로는 부하 회로에 적어도 거의 일정한 펌프
전력을 출력하기 위하여 제어 회로의 제어 신호에 의해 제어되며, 펌프 회로의 펌프 전력 출력은 제어 회
로에 의해 공급 전압 값과 펌프 주파수의 곱에 본질적으로 비례하도록 제어된다. 펌프 회로의 펌프 전력
을 일정 값으로 유지하기 위해, 공급 전압 값이 펌프 전력에 미치는 영향이 보상되도록 공급 전압 값에
의해 펌프 주파수가 제어될 수 있다.
공급 전압과 펌프 주파수의 곱과 펌프 전력 사이의 비례 관계를 고려하면, 펌프 주파수가 공급 전압 값에
간접적으로 비례하도록 펌프 회로의 펌프 전력 출력이 제어 회로에 의해 공급 전압 값의 함수로 제어될
수도 있다. P는 펌프 전력, c는 이상적인 상수 인자, U는 공급 전압, 그리고 f는 펌프 주파수를 나타낼
때,
P = c * U * f
의 펌프 전력을 가지는 펌프 회로의 경우에, d가 이상적인 상수라면,
f = d / U
의 관계에 따라 펌프 주파수 f를 제어하는 제어 회로는 펌프 전력을 일정한 값으로 이상적으로 유지시킬
것이다. 따라서, 펌프 주파수의 의존성에 대해 아래의 식이 도출된다.
P = c * d
공급 전압 값에 간접적으로 비례하는 펌프 주파수가 주어지면, 공급 전압과 펌프 주파수에 대한 펌프 전
력의 의존성이 보상될 수 있다. 실제 회로에 있어서는, 상수 c와 d는 예를 들어 온도 또는 소자 특성 등
의 변수에 의존한다. 이러한 영향은, 필요한 경우, 적절한 회로 측정에 의해 보상될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예에서는, 스위칭 신호를 발생 및 출력시키는 제어 회로가 발진기 회
로를 가지며, 그 발진 주파수는 발진기 회로의 입력에 존재하는 제어 신호에 의해 제어된다. 발진기 회
로에서 신호가 발생되어 펌프 회로를 위한 스위칭 신호로 사용되면, 펌프 주파수는 발진기 주파수에 비례
하게 되고, 그 결과 펌프 주파수는 제어 신호의 함수로서 제어된다.
공급 전압 값과 펌프 주파수 사이에 간접적으로 비례하는 관계를 얻기 위해, 발진기 회로의 입력에 존재
하는 제어 신호가 공급 전압 값으로부터 직접 유도될 수도 있다. 그 결과, 펌프 주파수 값은 공급 전압
값에 의해 직접 제어된다.
본 발명에 따른 회로 장치의 실시예를 더 상세히 설명하면, 발진기 회로는 슈미트 트리거 회로를 가진다.
슈미트 트리거 회로를 가진 발진기 회로의 주파수는 단지 하나의 전압에 의해 간단하게 제어될 수
있으며, 그 결과 본 발명에 따른 회로 장치는 비교적 낮은 비용으로 설계될 수 있다.
발진기 회로에 의해 출력된 신호를 처리하기 위해, 펌프 회로에 할당된 제어 회로가 주파수 분할기를 가
지는 것이 바람직하며, 주파수 분할기는 발진기 회로의 다음에 접속되어 펌프 회로의 두 펌프 입력에 두
개의 상호 반대칭인 클록 신호를 스위칭한다. 펌프 회로가 만족스럽게 기능하기 위해서는 하이 레벨과
로우 레벨이 동일한 시간적 간격을 가진 두 개의 서로 반대인 클록 신호들을 제공하는 것이 바람직한데,
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그러한 클록 신호는 본 발명에 따른 회로 장치의 주파수 분할기에 의해 비교적 간단한 방식으로
제공된다. 주파수 분할기는
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 펌프 회로는 다이오드로 동작하는 트랜지스터들과 커패시터들을 포
함하는 다수의 단계들로 구성된 종속 회로를 가질 수 있다. 상기 종속 회로의 단계들은 고전압 출력과
공급 전압 사이에 직렬 회로로 접속되어 있다. 상기 단계들은 다이오드로 동작하는 트랜지스터들이 직렬
회로로 접속되며, 상기 다이오드로 동작하는 트랜지스터들의 접속 점에 접속된 커패시터들은 다이오드로
동작하는 트랜지스터로부터 먼 쪽 단자가 두 펌프 입력에 교대로 접속되는 것이다. 또, 펌프 회로는 트
랜지스터로 이루어진 직렬 회로와 공급 전압 사이에 접속된 피드백 트랜지스터를 가지는데, 그 제어 입력
에 의해 공급 전압에 접속되어 다이오드로 동작한다. 다이오드로 동작하는 피드백 트랜지스터를 이용함
에 의해, 특히 CMOS 기술에서, 필요한 반도체 기판 면적이 작게 유지될 수 있다. 이런 형태의 펌프 회로
는 예를 들어 TTL 또는 CMOS 제조에 사용되는 대부분의 관용적 반도체 기술로 실현될 수 있으며, 이는 하
나의 반도체 기판에 완전히 집적될 가능성을 보장한다.
가능한 밀집되게 설계하기 위해, 상기 회로 장치가 반도체 기판 상에 부하 회로와 함께 집적되는 방식으
로 형성되는 것이 바람직하다. 발진기 회로, 주파수 분할기 및 종속 회로도 동일한 반도체 기술로 실현
될 수 있으며, 따라서 단일 반도체 기판상의 단결정 회로 소자 생산을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 제어 회로의 특히 바람직한 적용례에서, 전자 부하 회로는 비휘발성 전기적 프로그램 및
소거 가능 반도체 메모리 셀 그룹을 가진다. 이 경우에, 고전압의 값은 약 18 또는 -12볼트이고, 공급
전압의 값은 약 3볼트±10% 내지 5볼트±10%임이 바람직하다.
회로 설계 비용을 감소시키기 위해, 공급 전압 값과 바로 일치하는 제어 신호 값이 제공될 수도 있다.
대조적으로, 공급 전압과 제어 신호 사이의 변환 회로는 제어 신호와 공급 전압 사이에 비선형 전달 함수
를 야기할 수 있으며, 이는 펌프 주파수와 공급 전압 사이의 간접적으로 비례하는 관계를 붕괴시킬 수 있
다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 예시적 실시예들에 대한 설명으로부터 도출된다.
도 1은 본 발명에 따른 회로 장치의 예시적 실시예를 도시하고 있다. 상기 회로 장치는, 도 1에는 상기
회로 장치에 공급되는 공급 전압(Vdd)보다 더 큰 값을 갖는 고전압을 상세히 도시되어 있지는 않지만 고전
압 출력(1)에 존재하는 전자 부하 회로에 공급하는 회로 장치이다. 상기 부하 회로는 전자 메모리 카드
또는 마이크로프로세서 카드에 제공되는 전기적 프로그램 및 소거 가능 반도체 메모리 셀들로 구성됨이
바람직하다. 상기 회로 장치는 상기 부하 회로에 연결되어 있으며, 소정의 펌프 주파수에서 내부 스위칭
신호(3)에 근거하여 고전압 출력(1)을 통해 상기 부하 회로에 통상 18볼트의 고전압을 출력하는 펌프 회
로(2)를 구비하고 있는데, 상기 부하 회로에 가해지는 상기 펌프 회로(2)의 펌프 전력은 본질적으로 상기
공급 전압(Vdd)의 값과 상기 펌프 회로(2)의 상기 스위칭 신호(3)의 펌프 주파수의 값 양자에 의존한다.
상기 회로 장치는 전자 제어 회로(4)를 가지는데, 상기 전자 제어 회로(4)는 상기 펌프 회로(2)에 할당되
어 상기 펌프 회로(2)의 공급 전압(Vdd)으로부터 유도되는 전압이 공급되며, 상기 공급 전압(Vdd)의 값에
의존하는 제어 신호(5)에 따라, 고전압을 발생시키기 위해 펌프 주파수에 따라 상기 스위칭 신호(3)를 상
기 펌프 회로(2)에 보내는데, 상기 스위칭 신호(3)의 펌프 주파수의 값은 상기 공급 전압(Vdd)의 값에 역
비례한다. 상기 제어회로(4)와 펌프 회로(2)는 제어회로(4)의 제어 출력(6, 7)과 펌프 회로(2)의 펌프
입력(8, 9)을 통해 서로 접속되어 있다. 도 1에 따른 예시적 실시예에서, 제어회로(4)의 제어 신호(5)는
상기 회로 장치의 공급 전압(Vdd)을 직접 구성한다. 제어회로(4)는 슈미트 트리거 발진기(10)와 주파수
분할기(22)를 구비하는데, 상기 주파수 분할기(22)는 상기 슈미트 트리거 발진기(10)의 다음에 연결되어
있으며, 게이트 회로(11-21)로 구성된다.
도 2에서, 발진기 회로(10)는 회로 장치를 교정하기 위한 2개의 일정한 기준 전압이 존재하는 제 1 기준
전압 입력(23)과 제 2 기준 전압(24)을 구비한다. 발진기 회로(10)는 나아가 2개의 p채널 전계 효과 트
랜지스터들(25, 26) 및 2개의 n채널 전계 효과 트랜지스터들(27, 28)로 구성된 4개의 트랜지스터들(25-
28)을 구비하는데, 이 직렬 회로는 공급 전압(Vdd)과 접지 사이에 연결되어 있다. 이와는 병렬로 2개의 p
채널 전계 효과 트랜지스터들(29, 30), 및 2개의 n채널 전계 효과 트랜지스터들(31, 32)로 구성된 4개의
트랜지스터들(29-32)에 의해 형성되는 제 2 직렬 회로가 연결되어 있다. 트랜지스터(25)의 제어 입력은
제 1 기준 전압(23)에 접속되어 있으며, 트랜지스터(28)의 제어 입력은 제 2 기준 전압(24)에 접속되어
있다. 트랜지스터들(26, 27)의 제어 입력들은 서로 연결되어 있다. 트랜지스터들(29-32)의 제어 입력들
은 서로 접속되어 있으며 동시에 트랜지스터들(26, 27)의 두 전극들의 접점에 연결되어 있다. 나아가 커
패시터(35)는 트랜지스터들(26, 27)과 병렬로 연결되어 있다. p채널 전계 효과 트랜지스터(33)는 트랜지
스터들(29-31)과 병렬로 연결되어 있다. n채널 전계 효과 트랜지스터(34)는 트랜지스터들(30-32)과 병렬
로 연결되어 있다. 트랜지스터들(33, 34)의 제어 입력들은 트랜지스터들(30, 31)의 전극들의 접점과 2개
의 NOT게이트(36, 37)들의 입력들에 연결되어 있다. NOT게이트(36)의 출력은 트랜지스터들(26, 27)의 공
통 제어 연결점에 연결되어 있다. NOT게이트(37)의 출력은 발진기 회로(10)의 출력(38)에 해당된다. 발
진기 회로(10)는 발진기 출력(38)을 통해 주파수 분할기(22)에 접속된다. 게이트들(11-21)로 구성된 주
파수 분할기(22)는 5개의 NOT게이트들(11-15), 2개의 NOR게이트들(16, 17)과 각기 집적된 AND게이트에 이
은 4개의 NOR게이트들(18-21)을 구비하는데, 이 게이트들은 도 1에 도시된 방식으로 상호연결된다. 제어
회로(4)의 제 1 및 제 2 제어 출력들(6, 7)은 스위칭 신호(3)를 펌프 회로(2)에 보내기 위해 각각 제 1
및 제 2 펌프 입력들(8, 9)에 접속된다. 14개의 커패시터들(39, 40)과 15개의 트랜지스터들(41, 42)로
구성되는 펌프 회로(2)는, 각 단계마다 하나의 커패시터(39, 40)와 다이오드로 동작하는 하나의 트랜지스
터(41)를 포함하는 14 단계로 구성된 종속 회로를 형성하는데, 이들은 도 1에 도시된 바와 같이 상호연결
되어 있다. 종속 회로의 단계들은, 이 경우에 있어서는, 고전압 출력(1)과 공급 전압(Vdd)사이에 직렬
회로로 연결되어 있는데, 다이오드로 동작하는 트랜지스터들(41)은 직렬 회로를 형성하며, 다이오드로 동
작하는 트랜지스터들(41)의 제어 입력들에 접속된 커패시터들(39, 40)은 트랜지스터들(41)로부터 멀리 떨
어진 쪽의 단부가 2개의 펌프 입력들(8, 9)에 접속되는데, 짝수 번째의 커패시터들(39)은 펌프 입력(8)에
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연결되며, 홀수 번째의 커패시터들(40)은 펌프 입력(9)에 연결된다. 펌프 회로(2)는 나아가 트랜지스터
들(41)로 구성된 직렬 회로와 공급 전압(Vdd)의 사이에 그 제어 입력이 공급 전압(Vdd)에 연결되도록 연결
되어 있으며 다이오드로 동작하는 피드백 트랜지스터(42)를 구비한다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 회로 장치의 다수의 전압들의 시간적 변화를 도시하고 있다. 제 1 곡선
(43)은 공급 전압(Vdd)= 5볼트일 때, 발진기 회로(10)에 의해 발생된, 출력(38)에서의 클록신호를 도시하
며, 제 2 곡선(44)은 동시에 고전압 출력(1)에 존재하는 고전압을 도시한다. 이와 유사하게, 곡선들(45,
46)은 각각 공급 전압(Vdd)= 3볼트일 때, 출력(38)에 존재하는 클록신호와 고전압 출력(1)에 존재하는 고
전압을 도시하고 있다.
도 1과 도 2에 도시된 회로 장치의 동작 방법은 도 3의 전압 변화를 참조하여 더 상세하게 설명된다. 슈
미트 트리거 발진기(10)는 그 출력(38)에서 구형파 신호(43, 45)를 발생시키는데, 그 주파수는 제어 신호
(5)에 간접적으로 비례하여 제어되며, 제어 신호(5)는 회로 장치 공급 전압(Vdd)의 값과 동일하다. 기준
전압 이들(23, 24)에 존재하는 기준 전압들의 결과, 도 2에 도시된 바와 같이 트랜지스터들(25-28)로 형
성된 직렬 회로는 그 전류가 공급 전압(Vdd)에 비례하는 전류원으로 동작한다. 트랜지스터들(29-31)로 형
성되며 NOT게이트(36)를 통한 피드백을 가지는 직렬 회로와 커패시터(35)는 공진 회로를 형성하며 공진을
발생시키는데, 이 공진은 NOT게이트(37)에 의해 구형파로 형성되며 출력(38)을 통해 주파수 분할기(22)로
공급된다. 각각 공급 전압(Vdd)이 5볼트일 때와 3볼트일 때에 발진기 출력(38)에서의 클록신호들을 나타
내는 곡선들(43, 45)을 비교해 보면, 공급 전압(Vdd)과 발진기 출력(38)에서의 클록주파수 사이의 대략적
으로 간접적으로 비례하는 관계를 도시한다. 슈미트 트리거 발진기(10)의 다음에 연결된 주파수 분할기
(22)는 스위칭 신호(3)가 제어 출력들(6, 7) 및 펌프 입력들(8, 9)에 존재하는 항상 서로 반대인 2개의
구형파 신호들로 구성되도록 출력(38)에 존재하는 신호를 처리한다. 펌프 회로(2)는 고전압 출력(1)에
존재하는 고전압을 형성하기 위해 펌프 입력들(8, 9)에 존재하는 스위칭 신호(3)를 처리한다. 곡선들
(44, 46)은 증가하는 것으로 도시되어 있는데, 이는 발진기 출력(38)에 존재하는 대응하는 클록신호의 주
파수의 ½에서 고전압 출력(1)에 존재하며 그 초기값들이 각각 5볼트 및 3볼트의 공급 전압(Vdd)인 고전압
에서 펌프 회로(2)에 의해 패킷 단위로(packet by packet) 수행된다. 두 경우 모두, 고전압 출력(1)에
존재하는 고전압의 값은 2㎲후에 대략 각각의 공급 전압(Vdd)의 2배로, 다음 2㎲후에는 대략 각각의 공급
전압(Vdd)의 3배로 증가하는데, 이는 펌프 전력이 사실상 공급 전압(Vdd)에 의존하지 않는다는 것을 의미한
다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
전자 부하 회로에 고전압을 공급하는 회로 장치로서, 상기 고전압의 값은 상기 회로 장치는 공급되는 공
급 전압의 값보다 더 크며, 상기 회로 장치는 상기 부하 회로에 전기적으로 연결되어 있으며 소정의 펌프
주파수를 가진 내부 스위칭 신호에 근거하여 상기 부하 회로에 고전압을 출력하는 펌프 회로를 구비하며,
상기 부하 회로에 전달되는 상기 펌프 회로의 펌프 전력은 본질적으로 상기 공급 전압의 값과 상기 펌프
회로의 상기 스위칭 신호의 상기 펌프 주파수의 값 모두에 비례하는 고전압 공급 회로 장치에 있어서,
상기 펌프 회로에 할당되는 전자 제어회로를 구비하는데, 상기 전자 제어회로는 적어도 상기 펌프 회로의
상기 공급 전압으로부터 유도된 전압을 공급받으며, 상기 펌프 회로의 공급 전압의 값에 의존하는 제어
신호에 따라 상기 펌프 회로에 의해 출력되는 상기 고전압을 발생시키기 위해 상기 펌프 주파수에 작용하
는 상기 스위칭 신호를 상기 펌프 회로에 보내며, 상기 스위칭 신호의 상기 펌프 주파수의 값은 상기 공
급 전압의 값에 역비례하는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
상기 펌프 회로는 적어도 거의 일정한 펌프 전력을 상기 부하 회로에 출력하기 위해 상기 제어회로의 상
기 제어 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 3
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펌프 회로의 펌프 전력 출력은 상기 제어회로에 의해 본질적으로 상기 공급 전압 값과 상기 펌프 주
파수의 곱에 비례하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 4
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프 회로의 펌프 전력은 상기 공급 전압의 함수로서 상기 펌프 주파수가 상기 공급 전압에 간접적
으로 비례하도록 상기 제어회로에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 5
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 신호를 발생 및 출력시키기 위한 상기 제어회로는 발진기 회로를 포함하는데, 발진기 주파수
는 상기 발진기 회로의 입력에 존재하는 제어 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회
로 장치.
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청구항 6
제 5 항에 있어서,
상기 발진기 회로의 상기 입력에 존재하는 상기 제어 신호는 상기 공급 전압으로부터 직접 유도되는 것을
특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 7
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 발진기 회로는 슈미트 트리거 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 8
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프 회로에 할당된 상기 제어회로는 상기 발진기 회로의 다음에 연결되며, 2개의 상호 반대칭
(antisymmetric)클록 신호를 상기 펌프 회로의 두 펌프 입력들로 스위칭하는 주파수 분할기를 구비하는
것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 9
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프 회로는 커패시터들 및 다이오드로 동작하는 트랜지스터들을 포함하는 다수의 단계들로 구성된
종속 회로를 포함하는데, 상기 종속 회로의 단계들은 상기 다이오드로 동작하는 트랜지스터들은 직렬로
연결되며 상기 다이오드로 동작하는 트랜지스터들의 접점들에 연결된 상기 커패시터들은 상기 다이오드로
동작하는 트랜지스터들로부터 멀리 떨어진 단부가 상기 두 펌프 입력들에 교대로 접속되는 방식으로 상기
고전압 출력과 상기 공급 전압 사이에 직렬 회로로 연결되며; 그리고
상기 펌프 회로는 상기 공급 전압과 상기 트랜지스터들로 구성된 직렬 회로 사이에 연결된 피드백 트랜지
스터를 포함하는데, 상기 피드백 트랜지스터는 그 제어 입력이 상기 공급 전압에 연결되며 다이오드로 동
작하는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 10
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
전체가 반도체 기판 상에 집적되는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 11
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 부하 회로는 프로그램 또는 소거되는 비휘발성 전자 소거 및 프로그램 가능 반도체 메모리의
메모리 셀들의 그룹을 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 12
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 신호의 값은 상기 공급 전압의 값과 일치하는 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
청구항 13
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고전압의 값은 바람직하게는 약 18볼트 또는 -12볼트이며, 상기 공급 전압의 값은 바람직하게는 약
3볼트±10% 에서 5볼트±10% 사이인 것을 특징으로 하는 고전압 공급 회로 장치.
도면
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도면1
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도면2
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도면3
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