チャージポンプ回路、及びクロック生成器
【課題】チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とが等しくなるように補正する。
【解決手段】外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、第１のモードにおいて、充電制御信号に応じて第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、放電制御信号に応じて第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、第２のモードにおいて、第１のノードと第２のノードとに一端が接続される検出抵抗と、検出抵抗の他端に参照電圧を供給する電圧源と、充電部が検出抵抗の一端へ充電電流を流し出し放電部が検出抵抗の一端から放電電流を吸い込んだ状態における検出抵抗の一端の電圧と参照電圧との差に基づいて、充電部が流し出す充電電流と放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部とを備える。
【解決手段】外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、第１のモードにおいて、充電制御信号に応じて第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、放電制御信号に応じて第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、第２のモードにおいて、第１のノードと第２のノードとに一端が接続される検出抵抗と、検出抵抗の他端に参照電圧を供給する電圧源と、充電部が検出抵抗の一端へ充電電流を流し出し放電部が検出抵抗の一端から放電電流を吸い込んだ状態における検出抵抗の一端の電圧と参照電圧との差に基づいて、充電部が流し出す充電電流と放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部とを備える。
【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、及びクロック生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクなどの記録媒体（例えば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ）に対してデータの書き込み及び読み出しを行う情報記録装置は、記録媒体の回転同期信号を得て、それを基に同期クロックを抽出する。その情報記録装置は、これをデータ記録処理時の記録クロックとしている。一般に、このような周期クロックの抽出のために、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路が用いられている。また、記録媒体に書き込みを行う場合、その記録媒体の所定の記録ストラテジに基づいて、記録パルスのパルスタイミング位置を制御するために、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路が用いられる。これらのＰＬＬ回路やＤＬＬ回路においては、一般に、チャージポンプ回路が用いられている。
【０００３】
ここで、一般的なチャージポンプ回路では、チャージポンプ容量に蓄積される電荷が充電もしくは放電される。この電荷の充電は、充電電流値と、チャージポンプ容量への充電時間を制御する充電制御スイッチのオン時間とにより制御される。また、電荷の放電は、放電電流値と、チャージポンプ容量への放電時間を制御する放電制御スイッチのオン時間とにより制御される。この充電制御スイッチのオン時間及び放電制御スイッチのオン時間は、ＰＬＬ回路であれば、外部から供給された外部クロックと、電圧制御生成回路から出力された内部クロックに基づいたクロックとの位相差及び／又は周波数差に基づいて制御される。また、ＤＬＬ回路であれば、外部クロックと、所望のタップクロックとの位相差に基づいて制御される。このチャージポンプ容量への充電電荷量とチャージポンプ容量からの放電電荷量とが等しくなったときに、チャージポンプ容量が生成し電圧制御生成回路へ供給するための制御電圧が安定する。
【０００４】
ここで、充電電流値と放電電流値とが等しい場合には、チャージポンプ容量への充電時間を制御する充電制御スイッチのオン時間と、チャージポンプ容量からの放電時間を制御する放電制御スイッチのオン時間とが等しくなる。したがって、ＰＬＬ回路やＤＬＬ回路での厳密な動作タイミングの制御が行える。
【０００５】
しかし、充電電流値と放電電流値とに差があり、充電電荷量と放電電荷量とが等しくなるように動作した場合、充電制御スイッチのオン時間と放電制御スイッチのオン時間とに、電流差に応じた時間差が生じることとなる。このとき、この時間差がＰＬＬ回路やＤＬＬ回路における理想的な動作タイミングからのずれとなる。チャージポンプ回路におけるこの時間差により、例えば、光ディスクなどの記録媒体においては、記録媒体が有している回転同期信号に基づいた同期クロックが不安定になる。また、記録媒体に記録される記録マークのマーク長やエッジ位置などが適正範囲から外れることで、再生時にジッタ特性など情報の再生品質を劣化させたりすることとなる。
【特許文献１】特開２０００−２２４０３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２７０２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、特許文献１の図１に示すように、アクティブフィルタ１７に電流を吐き出してＶＣＯへの制御電圧を減少させたり、アクティブフィルタ１７から電流を吸い込んでＶＣＯへの制御電圧を増大させたりするチャージポンプ１０が記載されている。このチャージポンプ１０では、スイッチＳ１とスイッチＳ２との共通接続点の電圧Ｖ２が、演算増幅器ＯＰ１の作用により、演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子の電圧Ｖ１に等しくなる。また、チャージポンプ１０では、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子の電圧Ｖ３が、トランジスタＱ６，Ｑ４を経由した帰還ループの作用により、演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子の電圧Ｖ１に等しくなる。これにより、Ｖ３＝Ｖ２＝Ｖ１に制御されることになり、トランジスタＱ２，Ｑ４のコレクタ電圧がバイアス電源１７１の電圧Ｖ１によって固定される。このとき、演算増幅器ＯＰ２の入力インピーダンスが大きいので、トランジスタＱ４に流れる電流ｉ４は、トランジスタＱ２に流れる電流ｉ２にほぼ等しくなる。
【０００７】
ここで、特許文献１には、トランジスタＱ４，Ｑ５の面積比をＷ１とすれば、トランジスタＱ５に流れる電流ｉ５が、トランジスタＱ４に流れる電流ｉ４のＷ１倍になることが記載されている。また、特許文献１には、トランジスタＱ２，Ｑ３の面積比を上記と同じＷ１とすれば、トランジスタＱ３に流れる電流ｉ３が、トランジスタＱ２に流れる電流ｉ２のＷ１倍になることが記載されている。これにより、特許文献１によれば、ｉ３＝ｉ２×Ｗ１＝ｉ４×Ｗ１＝ｉ５となるので、電圧Ｖ１にリンクした形でｉ３＝ｉ５すなわち吐出電流と吸い込み電流との値を同一値に保証できるとされている。
【０００８】
しかし、トランジスタＱ２〜Ｑ５の製造プロセスのばらつきにより、トランジスタＱ４，Ｑ５の面積比とトランジスタＱ２，Ｑ３の面積比とが大きく異なることがある。この場合、ｉ３とｉ２との比がｉ５とｉ４との比から大きく異なるので、吐出電流と吸い込み電流との値を同一値に保証することが困難になる。
【０００９】
一方、特許文献２には、特許文献２の図３に示すように、ＬＰＦ８の容量Ｃ１を充電する充電電流を出力ノードＮ１１から出力したり、ＬＰＦ８の容量Ｃ１を放電する放電電流を出力ノードＮ１１からＶｓｓ側へ流すチャージポンプ回路６が記載されている。このチャージポンプ回路６には、充電電流と放電電流とを同一にするための補正チャージポンプ電流ΔＩｐｃｈが、チャージポンプ補正回路９から供給された比較増幅信号に応じて流れる。
【００１０】
ここで、特許文献２には、充電電流を発生するＰｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１に対してＫ倍のゲート寸法（ゲート長又はゲート幅）のゲートを有したＰｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１ａをチャージポンプ補正回路９に設けることが記載されている。Ｐｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１のゲートとＰｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１ａのゲートとには、バイアス回路７から同一のバイアス電圧Ｖｐが供給される。また、放電電流を発生するＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２に対してＫ倍のゲート寸法（ゲート長又はゲート幅）のゲートを有したＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２ａをチャージポンプ補正回路９に設けることが記載されている。Ｎｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２のゲートとＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２ａのゲートとには、バイアス回路７から同一のバイアス電圧Ｖｎが供給される。そして、チャージポンプ補正回路９では、Ｐｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１ａを流れる第１の電流とＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２ａを流れる第２の電流とが同一になるように、比較増幅信号を発生させてチャージポンプ回路６へ供給する。これにより、特許文献２によれば、充電電流と放電電流とを同一にすることができるとされている。
【００１１】
しかし、ＭＯＳトランジスタＰＴ１，ＰＴ１ａ，ＮＴ２，ＮＴ２ａの製造プロセスのばらつきにより、ＭＯＳトランジスタＰＴ１，ＰＴ１ａのゲート寸法比とＭＯＳトランジスタＮＴ２，ＮＴ２ａのゲート寸法比とが大きく異なることがある。この場合、充電電流と第１の電流との比が放電電流と第２の電流との比から大きく異なるので、充電電流と放電電流とを同一にすることが困難になる。
【００１２】
本発明の目的は、チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある複数の電流を用いない、充電電流と放電電流とが等しくなるように補正するための新規な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１側面に係るチャージポンプ回路は、外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、前記第２のモードにおいて、前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続される検出抵抗と、前記検出抵抗の他端に参照電圧を供給する電圧源と、前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２側面に係るチャージポンプ回路は、外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、前記第２のモードにおいて、前記第１のノード又は前記第２のノードに接続される第１の電極と基準電圧が供給された第２の電極とを有した検出容量と、前記検出容量の前記第１の電極の電圧を設定する設定スイッチと、前記設定スイッチがオンした状態で、前記検出容量の前記第１の電極に参照電圧を供給する電圧源と、前記第２のモードにおいて、前記設定スイッチにより前記第１の電極の電圧が前記参照電圧に設定された後に前記充電部が前記第１の電極へ充電電流を流し出す動作と前記放電部が前記第１の電極から放電電流を吸い込む動作とが等しい時間行われた状態における前記検出容量の前記第１の電極の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３側面に係るチャージポンプ回路は、外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、前記第２のモードにおいて前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続され、前記チャージポンプ容量に他端が接続された検出抵抗と、前記第１のモードの後の前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記他端の電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４側面に係るクロック生成器は、外部から受けた外部クロックに対して特定の位相関係にあるクロックを生成するクロック生成器であって、本発明の第１側面から第３側面のいずれかに係るチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路から制御電圧を受けて、前記制御電圧に応じた周波数を有したクロック、又は、前記外部クロックに対する前記制御電圧に応じた遅延量を有したクロックを生成させる電圧制御生成回路と、前記外部クロックの位相と内部で発生したクロックの位相とを比較し、比較結果に応じて充電制御信号又は放電制御信号を前記チャージポンプ回路へ供給する位相比較器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある複数の電流を用いない、充電電流と放電電流とが等しくなるように補正するための新規な構成を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１実施形態に係るクロック生成器１を、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るクロック生成器１の構成図である。
【００１９】
クロック生成器１は、外部から受けた外部クロックｒｃｋに対して特定の位相関係にある内部クロックｏｃｋを生成する。クロック生成器１は、例えば、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路である。
【００２０】
クロック生成器１は、主として、分周器３０、位相比較器１０、チャージポンプ回路１００、及び電圧制御生成回路２０を備える。
【００２１】
分周器３０は、供給された内部クロックｏｃｋを分周して分周クロックｉｃｋを発生し位相比較器１０へ供給する。ただし、クロック生成器がＤＬＬ回路である場合には、分周器３０は不要である。
【００２２】
位相比較器１０は、外部から外部クロックｒｃｋを受け、分周器３０から分周クロックｉｃｋを受ける。位相比較器１０は、外部クロックｒｃｋの位相と分周クロックｉｃｋの位相とを比較する。位相比較器１０は、比較結果として、外部クロックｒｃｋの位相と分周クロックｉｃｋの位相との位相差を示す位相差信号をチャージポンプ回路１００へ供給する。具体的には、位相比較器１０は、アクティブレベルの充電制御信号ｕｐ（第１の位相差信号）及びアクティブレベルの充電制御信号ｄｗ（第２の位相差信号）のいずれかをチャージポンプ回路１００へ供給する。すなわち、位相比較器１０は、分周クロックｉｃｋの位相が外部クロックｒｃｋの位相より進んでいるか遅れているかに応じて、充電制御信号ｕｐ及び放電制御信号ｄｗのいずれかをアクティブレベルにしてチャージポンプ回路１００へ供給する。
【００２３】
チャージポンプ回路１００は、位相比較器１０から受けたアクティブレベルの充電制御信号ｕｐに応じて、後述のチャージポンプ容量Ｃｃｐに電荷を充電することにより、制御電圧Ｖｃｐを増加させる。あるいは、チャージポンプ回路１００は、位相比較器１０から受けたアクティブレベルの放電制御信号ｄｗに応じて、チャージポンプ容量Ｃｃｐから電荷を放電することにより、制御電圧Ｖｃｐを減少させる。そして、チャージポンプ回路１００は、増加又は減少させた制御電圧Ｖｃｐを電圧制御生成回路２０へ出力する。
【００２４】
電圧制御生成回路２０は、チャージポンプ回路１００から制御電圧Ｖｃｐを受けて、制御電圧Ｖｃｐに応じた周波数を有した内部クロックｏｃｋ、又は、外部クロックｒｃｋに対する制御電圧Ｖｃｐに応じた遅延量を有した内部クロックｏｃｋを生成する。電圧制御生成回路２０は、例えば、ＰＬＬ回路における電圧制御発振回路（ＶＣＯ）、又は、ＤＬＬ回路における電圧制御遅延回路である。電圧制御生成回路２０は、生成した内部クロックｏｃｋを外部へ出力するとともに分周器３０へ供給する。
【００２５】
次に、本発明の第１実施形態におけるチャージポンプ回路１００の構成を、図２用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態におけるチャージポンプ回路１００の構成を示す図である。
【００２６】
チャージポンプ回路１００は、第１のモードと第２のモードとを有している。第１のモードは、制御電圧Ｖｃｐを増加又は減少させるモードである。第２のモードは、補正動作を行うモードである。
【００２７】
チャージポンプ回路１００は、チャージポンプ容量Ｃｃｐ、充電部１３０、放電部１２０、電流差検出回路１０５、及び電流補正回路（補正部）１０６を備える。
【００２８】
チャージポンプ容量Ｃｃｐは、第１のモードにおいて、制御電圧Ｖｃｐを発生させる。チャージポンプ容量Ｃｃｐは、電荷を保持するための保持電極１０７と、基準電圧（例えば、グランド電圧）が供給される基準電極１０８とを有する。保持電極１０７は、電流差検出回路１０５の第１の出力端子ＯＴ１と、チャージポンプ回路１００の出力端子ＯＴｃｐとに接続されている。これにより、チャージポンプ回路１００は、出力端子ＯＴｃｐから電圧制御生成回路２０へ制御電圧Ｖｃｐを出力する。
【００２９】
充電部１３０は、第１のモードにおいて、位相比較器１０からアクティブレベルの充電制御信号ｕｐ（第１の位相差信号）を受けたことに応じて、チャージポンプ容量Ｃｃｐへ電荷が充電されるように、第１のノードＮ１を通して充電電流Ｉｃを流し出す。充電部１３０は、可変充電電流源１０１、充電制御スイッチ（第１のスイッチ）１０３、及び第３のノードＮ３を含む。可変充電電流源１０１は、電流Ｉｃ０を第３のノードＮ３へ流し出す。充電制御スイッチ１０３は、電流差検出回路１０５と可変充電電流源１０１との導通をオンオフする。充電制御スイッチ１０３は、さらに、チャージポンプ容量Ｃｃｐと可変充電電流源１０１との導通をオンオフする。充電制御スイッチ１０３は、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの充電制御信号ｕｐを受けた際に、可変充電電流源１０１と第１のノードＮ１とを接続するようにオンする。第３のノードＮ３は、可変充電電流源１０１と充電制御スイッチ１０３とを接続する。
【００３０】
放電部１２０は、第１のモードにおいて、位相比較器１０からアクティブレベルの充電制御信号ｄｗ（第２の位相差信号）を受けたことに応じて、チャージポンプ容量Ｃｃｐから電荷が放電されるように、第２のノードＮ２を通して放電電流Ｉｄを吸い込む。放電部１２０は、可変放電電流源１０２、放電制御スイッチ（第２のスイッチ）１０４、及び第４のノードＮ４を含む。可変放電電流源１０２は、第４のノードＮ４から電流Ｉｄ０を吸い込む。放電制御スイッチ１０４は、電流差検出回路１０５と可変放電電流源１０２との導通をオンオフする。放電制御スイッチ１０４は、さらに、チャージポンプ容量Ｃｃｐと可変放電電流源１０２との導通をオンオフする。放電制御スイッチ１０４は、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの放電制御信号ｄｗを受けた際に、可変放電電流源１０２と第２のノードＮ２とを接続するようにオンする。第４のノードＮ４は、可変放電電流源１０２と放電制御スイッチ１０４とを接続する。
【００３１】
電流差検出回路１０５は、その入力端子ＩＴ１に充電制御スイッチ１０３と放電制御スイッチ１０４とが接続されている。これにより、電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、充電制御スイッチ１０３及び放電制御スイッチ１０４がともにオンした状態で、充電電流Ｉｃと放電電流Ｉｄとの差に応じた差電流を検出する。
【００３２】
電流差検出回路１０５は、その第１の出力端子ＯＴ１にチャージポンプ容量Ｃｃｐが接続されている。これにより、第１のモードにおいて、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７には、充電制御スイッチ１０３がオンし放電制御スイッチ１０４がオフした状態で、可変充電電流源１０１から電流差検出回路１０５経由で電荷が充電される。第１のモードにおいて、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７からは、充電制御スイッチ１０３がオフし放電制御スイッチ１０４がオンした状態で、電流差検出回路１０５経由で可変放電電流源１０２へ電荷が放電される。第１のモードにおいて、これらの動作を交互に行うことによりチャージポンプ容量Ｃｃｐにより発生させる制御電圧Ｖｃｐを調整する。
【００３３】
電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、放電電流Ｉｄと充電電流Ｉｃとの差に応じた差電流を検出する。具体的には、電流差検出回路１０５は、検出抵抗１０５２及び電圧源１０５１を含む。検出抵抗１０５２は、第２のモードにおいて、その一端が第１のノードＮ１と第２のノードＮ２とに接続される。検出抵抗１０５２では、第２のモードにおいて、充電電流Ｉｃと放電電流Ｉｄとの差に応じた差電流が、その一端と他端との間に流れる。電圧源１０５１は、検出抵抗の他端へ参照電圧を供給する。電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、検出抵抗１０５２の一端の電圧を、電流差検出回路１０５の第２の出力端子ＯＴ２を介して電流補正回路１０６へ供給する。電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、電圧源１０５１により発生された参照電圧を、電流差検出回路１０５の第３の出力端子ＯＴ３を介して電流補正回路１０６へ供給する。すなわち、電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とを電流補正回路１０６へ供給する。
【００３４】
電流補正回路１０６は、第２のモードにおいて、電流差検出回路１０５により検出された差電流、すなわち、検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とに応じて、充電電流Ｉｃの電流値と放電電流Ｉｄの電流値とが等しくなるように補正する。
【００３５】
具体的には、電流補正回路１０６は、第２のモードにおいて、充電制御スイッチ１０３及び放電制御スイッチ１０４がともにオンした状態で検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とを受ける。すなわち、電流補正回路１０６は、第２のモードにおいて、充電部１３０が検出抵抗１０５２の一端へ充電電流Ｉｃを流し出し放電部１２０が検出抵抗１０５２の一端から放電電流Ｉｄを吸い込んだ状態で検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とを受ける。そして、電流補正回路１０６は、検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧との差に基づいて、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃを流し出す動作と第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄを吸い込む動作との少なくとも一方を行う。
【００３６】
例えば、補正前の充電電流Ｉｃ１が補正前の放電電流Ｉｄ１より多い場合、検出抵抗１０５２の一端から他端へ、充電電流Ｉｃ１と放電電流Ｉｄ１との差電流（Ｉｃ１−Ｉｄ１）が流れる。この場合、検出抵抗１０５２の他端へ供給されている参照電圧をＶｒｅｆとすると、検出抵抗１０５２の一端の電圧は、「Ｖｒｅｆ＋Ｒ１×（Ｉｃ１−Ｉｄ１）」となる。電流補正回路１０６は、検出抵抗１０５２の一端の電圧「Ｖｒｅｆ＋Ｒ１×（Ｉｃ１−Ｉｄ１）」とＶｒｅｆとの差に基づいて、補正電流を生成する。すなわち、電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃ（＝−（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２）を流し出し、第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄ（＝（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２）を吸い込む。これにより、充電部１３０が流し出す充電電流は、
Ｉｃ＝Ｉｃ１＋ΔＩｃ
＝Ｉｃ１−（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２
＝Ｉｃ１×１／２＋Ｉｄ１×１／２・・・数式１
となる。また、放電部１２０が吸い込む放電電流は、
Ｉｄ＝Ｉｄ１＋ΔＩｄ
＝Ｉｄ１＋（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２
＝Ｉｃ１×１／２＋Ｉｄ１×１／２・・・数式２
となる。数式１と数式２とから、
Ｉｃ＝Ｉｄ
と補正されたことが分かる。
【００３７】
あるいは、例えば、補正前の充電電流Ｉｃ２が補正前の放電電流Ｉｄ２より少ない場合、検出抵抗１０５２の他端から一端へ、充電電流Ｉｃ２と放電電流Ｉｄ２との差電流（Ｉｄ２−Ｉｃ２）が流れる。この場合、検出抵抗１０５２の他端へ供給されている参照電圧をＶｒｅｆとすると、検出抵抗１０５２の一端の電圧は、「Ｖｒｅｆ−Ｒ１×（Ｉｄ２−Ｉｃ２）」となる。電流補正回路１０６は、検出抵抗１０５２の一端の電圧「Ｖｒｅｆ−Ｒ１×（Ｉｄ２−Ｉｃ２）」とＶｒｅｆとを受けて、補正電流を生成する。すなわち、電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃ（＝（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２）を流し出し、第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄ（＝−（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２）を吸い込む。これにより、充電部１３０が流し出す充電電流は、
Ｉｃ＝Ｉｃ２＋ΔＩｃ
＝Ｉｃ２＋（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２
＝Ｉｃ２×１／２＋Ｉｄ２×１／２・・・数式３
となる。また、放電部１２０が吸い込む放電電流は、
Ｉｄ＝Ｉｄ２＋ΔＩｄ
＝Ｉｄ２−（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２
＝Ｉｃ２×１／２＋Ｉｄ２×１／２・・・数式４
となる。数式３と数式４とから、
Ｉｃ＝Ｉｄ
と補正されたことが分かる。
【００３８】
このように、電圧源により供給された参照電圧を基準として検出抵抗の両端に発生した電圧を検出することにより充電電流と放電電流との差を検出する。これにより、充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある第１の電流及び第２の電流を生成するための回路が不要となる。この結果、製造プロセスのばらつきにより、充電電流に対する第１の電流の比率と放電電流に対する第２の電流の比率とが異なることによる充電電流と放電電流との差の検出精度の低下を避けることができる。すなわち、本実施形態によれば、チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある複数の電流を用いない、充電電流と放電電流とが等しくなるように補正するための新規な構成を提供することができる。
【００３９】
次に、チャージポンプ回路１００の動作を説明する。
【００４０】
チャージポンプ回路動作では、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの充電制御信号ｕｐが入ると、充電制御スイッチ１０３が、オンする。これにより、チャージポンプ容量Ｃｃｐには、充電部１３０が流し出す充電電流Ｉｃにより電荷が充電される。また、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの放電制御信号ｄｗが入ると、放電制御スイッチ１０４は、オンする。これにより、チャージポンプ容量Ｃｃｐからは、放電部１２０が吸い込む放電電流Ｉｄにより電荷が放電される。これらの動作を交互に行うことによりチャージポンプ容量Ｃｃｐにより発生させる制御電圧Ｖｃｐを調整する。
【００４１】
ここで、本実施形態においては、このチャージポンプ回路動作期間に対して、充電電流及び放電電流を補正する電流補正期間（第２のモード）を設け、チャージポンプ回路動作に必要な充電電流及び放電電流の補正を行う。
【００４２】
電流補正動作（第２のモード）では、充電制御信号ｕｐにて充電制御スイッチ１０３をオンにすると同時に、放電制御信号ｄｗにて放電制御スイッチ１０４をオンにする。これにより、充電部１３０が流し出す充電電流と放電部１２０が吸い込む放電電流との差電流が、電流差検出回路１０５へ流れ込む、又は、電流差検出回路１０５から流れ出す。
【００４３】
または、充電制御信号ｕｐにて充電制御スイッチ１０３をオンにする時間と、放電制御信号ｄｗにて放電制御スイッチ１０４をオンにする時間とを等しくする。これにより、充電部１３０が電流差検出回路１０５へ充電電流を流し出す動作と放電部１２０が電流差検出回路１０５から放電電流を吸い込む動作とが等しい時間だけ行われる。
【００４４】
この電流差検出回路１０５にて、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとの電流差を検出して、その電流差に応じた出力信号（検出抵抗１０５２の一端の電圧及び参照電圧）を電流補正回路１０６へ出力する。電流補正回路１０６は、この電流差に応じた出力信号を基に電流補正信号を出力する。すなわち、電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃを流し出す動作と第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄを吸い込む動作との少なくとも一方を行う。これにより、電流補正回路１０６は、充電部１３０が流し出す充電電流Ｉｃの値と放電部１２０が吸い込む放電電流Ｉｄの値との差が無くなるようにそれぞれの電流値を補正する。
【００４５】
そして、チャージポンプ回路動作期間（第１のモード）中、電流補正回路１０６は、電流補正期間に設定した電流補正信号を保持している。電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃを流し出す動作と第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄを吸い込む動作との少なくとも一方を行い続けている。
【００４６】
このように、チャージポンプ回路動作期間（第１のモード）中、チャージポンプ容量Ｃｃｐを充放電して制御電圧Ｖｃｐを調整する。これに対して、電流補正期間（第２のモード）中、充電制御スイッチ１０３及び放電制御スイッチ１０４のオンオフ制御を、位相情報とは相関の無い充電制御信号ｕｐ及び放電制御信号ｄｗにてそれぞれ行う。このときの充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄは、制御電圧Ｖｃｐの発生には寄与せず、これらの電流差が検出され、その電流差が無くなるように電流補正が行われる。この電流補正期間で補正を行った充放電電流により、チャージポンプ回路動作期間のチャージポンプ動作を行い、また、制御電圧の発生には寄与しない電流補正期間を設けて電流補正を行うということを繰り返す。これにより、充電電流と放電電流との差電流が無くなるように常時補正された充電電流及び放電電流でのチャージポンプ回路動作が可能となり、チャージポンプ回路動作の精度向上を実現できる。
【００４７】
本発明の第２実施形態に係るクロック生成器１ｉを、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るクロック生成器１ｉの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４８】
クロック生成器１ｉは、位相比較器１０ｉ及びチャージポンプ回路１００ｉを備える。位相比較器１０ｉは、第１の充電制御信号ｕｐｂ、第２の充電制御信号ｕｐｃ、第１の放電制御信号ｄｗｂ、第２の放電制御信号ｄｗｃをチャージポンプ回路１００ｉへ供給する。
【００４９】
チャージポンプ回路１００ｉは、図４に示すように、内部構成が第１実施形態と異なる。図４は、本発明の第２実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｉの構成を示す図である。
【００５０】
チャージポンプ回路１００ｉは、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉ、充電部２３０、放電部２２０、及び第１のバイアス設定素子２０３を含む。チャージポンプ回路１００ｉは、第２のバイアス設定素子２０４、及び電流差検出回路２１１を含む。
【００５１】
チャージポンプ容量Ｃｃｐｉの保持電極１０７ｉは、第１のバイアス設定素子２０３と第２のバイアス設定素子２０４とに接続されている。
【００５２】
充電部２３０は、第１の充電制御スイッチ（第３のスイッチ）２０５、第２の充電制御スイッチ（第１のスイッチ）２０７、及び第１のバイアス回路２０９を含む。
【００５３】
第１の充電制御スイッチ（第３のスイッチ）２０５は、可変充電電流源１０１と第１のバイアス回路２０９との導通をオンオフする。第１の充電制御スイッチ２０５は、アクティブレベルの（充電を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオフし、ノンアクティブレベルの（充電停止を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオンする。
【００５４】
第２の充電制御スイッチ（第１のスイッチ）２０７は、電流差検出回路２１１と可変充電電流源１０１との導通をオンオフする。第２の充電制御スイッチ２０７は、アクティブレベルの（検出を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオンし、ノンアクティブレベルの（検出停止を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオフする。
【００５５】
第１のバイアス回路２０９は、第１の充電制御スイッチ２０５に接続されている。第１のバイアス回路２０９は、第１の充電制御スイッチ２０５がオンした状態で、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉへ充電電流Ｉｃ（＝Ｉｃ０＋ΔＩｃ）が流れ込まないように充電電流Ｉｃを吸い込む。これにより、充電部２３０は、第１のモードにおいて、第１の充電制御スイッチ２０５がオフした状態で充電電流を流し出し、第１の充電制御スイッチ２０５がオンした状態で充電電流を流し出さない。
【００５６】
放電部２２０は、第１の放電制御スイッチ（第４のスイッチ）２０６、第２の放電制御スイッチ（第２のスイッチ）２０８、及び第２のバイアス回路２１０を含む。
【００５７】
第１の放電制御スイッチ（第４のスイッチ）２０６は、可変放電電流源１０２と第２のバイアス回路２１０との導通をオンオフする。第１の放電制御スイッチ２０６は、アクティブレベルの（放電を指示するレベルの）第１の放電制御信号ｄｗｂを受けてオフし、ノンアクティブレベルの（放電停止を指示するレベルの）第１の放電制御信号ｄｗｂを受けてオンする。
【００５８】
第２の放電制御スイッチ（第２のスイッチ）２０８は、電流差検出回路２１１と可変放電電流源１０２との導通をオンオフする。第２の放電制御スイッチ２０８は、アクティブレベルの（検出を指示するレベルの）第２の放電制御信号ｄｗｃを受けてオンし、ノンアクティブレベルの（検出停止を指示するレベルの）第２の放電制御信号ｄｗｃを受けてオフする。
【００５９】
第２のバイアス回路２１０は、第１の放電制御スイッチ２０６に接続されている。第２のバイアス回路２１０は、第１の放電制御スイッチ２０６がオンした状態で、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉから放電電流Ｉｄ（＝Ｉｄ０＋ΔＩｄ）が流れ出さないように放電電流Ｉｄを流し出す。
【００６０】
第１のバイアス設定素子２０３は、充電部２３０が流し出す充電電流Ｉｃの急激な変動を抑制する。第１のバイアス設定素子２０３は、充電部２３０とチャージポンプ容量Ｃｃｐｉとの間に接続されている。
【００６１】
第２のバイアス設定素子２０４は、放電部２２０が吸い込む放電電流Ｉｄの急激な変動を抑制する。第２のバイアス設定素子２０４は、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉと放電部２２０との間に接続されている。
【００６２】
電流差検出回路２１１は、その入力端子ＩＴ１ｉに第２の充電制御スイッチ２０７と第２の放電制御スイッチ２０８とが接続されている。これにより、電流差検出回路２１１は、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がともにオンするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５及び第１の放電制御スイッチ２０６がともにオフした状態で、差電流を検出する。なお、電流差検出回路１０５は、第１の出力端子ＯＴ１（図２参照）を含まない。
【００６３】
また、チャージポンプ回路１００ｉの動作が、次の点で第１実施形態と異なる。
【００６４】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）では、位相比較器１０ｉ（図３参照）からノンアクティブレベルの第２の充電制御信号ｕｐｃが第２の充電制御スイッチ２０７へ供給されている。位相比較器１０ｉ（図３参照）からノンアクティブレベルの第２の放電制御信号ｄｗｃが第２の放電制御スイッチ２０８へ供給されている。これにより、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８は、ともにオフ状態である。また、位相比較器１０ｉ（図３参照）からノンアクティブレベルの第１の充電制御信号ｕｐｂが第１の充電制御スイッチ２０５へ供給されている。
【００６５】
位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベル（充電を指示するレベル）の第１の充電制御信号ｕｐｂが入ると、第１の充電制御スイッチ２０５は、オフする。これにより、充電部２３０は、第１のバイアス設定素子２０３を介して充電電流Ｉｃをチャージポンプ容量Ｃｃｐｉへ流し出す。すなわち、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉには、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がオフするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５がオフし第１の放電制御スイッチ２０６がオンした状態で、電荷が充電される。
【００６６】
また、位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベル（放電を指示するレベル）の第１の放電制御信号ｄｗｂが入ると、第１の放電制御スイッチ２０６は、オフする。これにより、放電部２２０は、第２のバイアス設定素子２０４を介してチャージポンプ容量Ｃｃｐから放電電流Ｉｄを吸い込む。すなわち、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉからは、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がオフするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５がオンし第１の放電制御スイッチ２０６がオフした状態で、電荷が放電される。
【００６７】
一方、電流補正動作（第２のモード）では、位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第１の充電制御信号ｕｐｂが第１の充電制御スイッチ２０５へ供給されている。位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第１の放電制御信号ｄｗｂが第１の放電制御スイッチ２０６へ供給されている。これにより、第１の充電制御スイッチ２０５及び第１の放電制御スイッチ２０６は、ともにオフ状態である。
【００６８】
ここで、位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第２の充電制御信号ｕｐｃが第２の充電制御スイッチ２０７へ供給される。位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第２の放電制御信号ｄｗｃが第２の放電制御スイッチ２０８へ供給される。これにより、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８は、ともにオンする。すなわち、電流差検出回路２１１は、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がともにオンするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５及び第１の放電制御スイッチ２０６がともにオフした状態で、差電流を検出する。
【００６９】
次に、第１のバイアス設定素子２０３及び第２のバイアス設定素子２０４の更に具体的な構成を、図５を用いて説明する。図５は、、第１のバイアス設定素子２０３及び第２のバイアス設定素子２０４の構成を示す図である。
【００７０】
第１のバイアス設定素子２０３は、ゲート接地型の第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１を含む。第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１は、ソースが可変充電電流源１０１に接続され、ドレインがチャージポンプ容量Ｃｃｐｉに接続され、ゲートが第１のバイアス電圧Ｖｂｐに接続されている。これにより、第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１のドレイン−ソース間電圧を一定にできる。この結果、制御電圧Ｖｃｐの電圧値の影響を受けない充電電流Ｉｃを生成することが可能となる。
【００７１】
第２のバイアス設定素子２０４は、ゲート接地型の第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１を含む。第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１は、ソースが可変放電電流源１０２に接続され、ドレインがチャージポンプ容量Ｃｃｐｉに接続され、ゲートが第２のバイアス電圧Ｖｂｎに接続されている。これにより、第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１のドレイン−ソース間電圧を一定にできる。この結果、制御電圧Ｖｃｐの電圧値の影響を受けない放電電流Ｉｄを生成することが可能となる。
【００７２】
本発明の第３実施形態に係るクロック生成器１ｊにおけるチャージポンプ回路１００ｊを、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第３実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｊの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
チャージポンプ回路１００ｊは、電流差検出回路１０５ｊ、及び電流補正回路１０６ｊを備える。
【００７４】
電流差検出回路１０５ｊは、電圧源１０５１ｊ、検出抵抗１０５２ｊ、第１のスイッチ３０５、及び第２のスイッチ３０６を含む。
【００７５】
電圧源１０５１ｊは、定電圧源３０８を含む。定電圧源３０８は、第１の参照電圧Ｖ１を差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ａ側）に供給する。また、定電圧源３０８は、第３の出力端子ＯＴ３を介して第１の参照電圧Ｖ１を電流補正回路１０６ｊへ出力する。
【００７６】
検出抵抗１０５２ｊは、差電流検出抵抗３０７を含む。差電流検出抵抗３０７には、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が一端（端子Ｃ）と他端（端子Ａ）との間に流れる。差電流検出抵抗３０７は、抵抗値Ｒ１を有する。これにより、差電流検出抵抗３０７の一端には、参照電圧に対する差電流に応じた電圧差を有した電圧が発生する。
【００７７】
第１のスイッチ３０５は、電流差検出回路１０５ｊの入力端子ＩＴ１と、端子Ｃ又は端子Ｄとの導通をオンオフする。第１のスイッチ３０５は、制御信号φ１に応じて、入力端子ＩＴ１と端子Ｃとが接続された状態と、入力端子ＩＴ１と端子Ｄとが接続された状態とを切り替える。端子Ｃには、差電流検出抵抗３０７が接続されている。端子Ｄには、チャージポンプ容量Ｃｃｐが接続されている。
【００７８】
第２のスイッチ３０６は、端子Ａ又は端子Ｂと電流差検出回路１０５ｊの第２の出力端子ＯＴ２との導通をオンオフする。第２のスイッチ３０６は、制御信号φ２に応じて、端子Ａと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態と、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態とを切り替える。端子Ａには、定電圧源３０８及び電流差検出回路１０５ｊの第３の出力端子ＯＴ３が接続されている。端子Ｂには、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）が接続されている。第２のスイッチ３０６は、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態に切り替えることにより、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）の電圧が第２の出力端子ＯＴ２を介して電流補正回路１０６ｊへ出力されるようにする。また、差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ａ）の電圧は、第３の出力端子ＯＴ３を介して電流補正回路１０６ｊへ出力されている。
【００７９】
このように、電流差検出回路１０５ｊは、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）と他端（端子Ａ）との電圧差を検出することにより、充電電流と放電電流との差電流を検出する。
【００８０】
次に、電流差検出回路１０５ｊの動作を、図７を用いて説明する。図７は、電流差検出回路１０５ｊの動作を示すタイミングチャートである。図７では、充電制御信号ｕｐがローアクティブの信号として示されており、放電制御信号ｄｗがハイアクティブの信号として示されている。
【００８１】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）では、第１のスイッチ３０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｄとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ１が「Ｄ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ３０６は、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ２が「Ｂ」として示されている期間である。
【００８２】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的にアクティブレベルになっている。充電制御信号ｕｐがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉに電荷が充電される。放電制御信号ｄｗがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉから電荷が放電される。
【００８３】
電流補正動作（第２のモード）では、第１のスイッチ３０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｃとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ１が「Ｃ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ３０６は、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ２が「Ｂ」として示されている期間である。
【００８４】
電流補正動作（第２のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが同時にアクティブになっている。これにより、充電電流と放電電流との差電流が、電流差検出回路１０５ｊへ流れ込む、又は電流差検出回路１０５ｊから流れ出すようになっている。
【００８５】
ここで、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとに差が無い場合には、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃは放電部１２０に過不足なく全て吸い込まれる。そのため、差電流検出抵抗３０７への電流の流れ込みや、差電流検出抵抗３０７からの電流の流れ出しは無く、差電流検出抵抗３０７の両端の電圧差は生じない。
【００８６】
充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きい場合には、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄに対して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃでは不足する。そのため、定電圧源３０８から差電流検出抵抗３０７を介して不足分の電流が流れ出すこととなる。このとき、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧は、差電流とによる電圧分だけ低くなる。この電圧差が生じた差電流検出抵抗３０７の両端の電圧を第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３に出力する。
【００８７】
この場合、電流補正回路１０６ｊは、電流差検出回路１０５ｊの第１の出力端子及び第２の出力端子からの出力信号を入力して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きいことを判定する。その結果、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを大きくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを小さくする動作を行う。
【００８８】
また、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さい場合には、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃは、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを充足するとともに余剰分を生じさせる。そのため、定電圧源３０８に差電流検出抵抗３０７を介して余剰分の電流が流れ込み、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧は高くなる。
【００８９】
この場合、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さいことを判定する。そして、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを小さくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを大きくする動作を行う。
【００９０】
このようにして、電流差検出回路１０５ｊから出力された差電流信号を基に、電流補正回路１０６ｊは電流補正信号を出力し、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとの差が無くなるように補正を行う。
【００９１】
また、電流補正回路１０６ｊは、図８に示すような構成により、補正電流ΔＩｃ，ΔＩｄを発生する。なお、図８は、本発明の第３実施形態における電流補正回路１０６ｊの構成を示す図である。
【００９２】
電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ１は、電流差検出回路１０５ｊの第２の出力端子ＯＴ２から出力された信号（差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）の電圧）を受ける。その入力端子ＩＮ１には、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１のゲート及びＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０１が接続されている。
【００９３】
電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ２は、電流差検出回路１０５ｊの第３の出力端子ＯＴ３から出力された信号（差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｄ）の電圧）を受ける。その入力端子ＩＮ２には、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２のゲート及びＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０２が接続されている。
【００９４】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１及びＰＭＯＳトランジスタＭ０２は差動対を構成している。ＰＭＯＳトランジスタＭ０１及びＰＭＯＳトランジスタＭ０２のソースには、補正電流生成のための定電流源Ｉｃａｌが接続されている。
【００９５】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０３のゲート及びドレインが接続されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ０３のゲート及びドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０４のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【００９６】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０５のゲート及びドレインが接続されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ０５のゲート及びドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６及びＮＭＯＳトランジスタＭ０９のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【００９７】
また、ＮＭＯＳトランジスタＭ０４のドレインには、ＰＭＯＳトランジスタＭ０７のゲート及びドレインが接続されている。このＰＭＯＳトランジスタＭ０７のゲート及びドレインには、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８及びＰＭＯＳトランジスタＭ１０のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【００９８】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインが接続されている。また、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインが接続されている。
【００９９】
また、チャージポンプ電流の基本電流源として、ＧＮＤ電圧へ流れ込む定電流源Ｉｃｐには、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲート及びドレインが接続されている。このＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲート及びドレインには、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２及びＰＭＯＳトランジスタＭ１３のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【０１００】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４のゲート及びドレインが接続されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ１４のゲート及びドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ１５のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【０１０１】
ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインとの接続点ＣＮ１に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインすなわち第３のノードＮ３が接続されている。この接続点ＣＮ１から第３のノードＮ３へ流れ出す補正電流ΔＩｃとＰＭＯＳトランジスタＭ１３が第３のノードＮ３へ流し出す電流Ｉｃ０とが充電部１３０の流し出すべき充電電流Ｉｃとなる。
【０１０２】
ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインとの接続点ＣＮ２に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１５のドレインすなわち第４のノードＮ４が接続されている。第４のノードＮ４からこの接続点ＣＮ２へ吸い込まれるべき補正電流ΔＩｄと第４のノードＮ４からＰＭＯＳトランジスタＭ１５が吸い込むべき電流Ｉｄ０とが充電部１３０の吸い込んだ放電電流Ｉｄとなる。
【０１０３】
ここで、トランジスタＭ０１〜Ｍ１０が電流補正回路１０６ｊとして機能し、定電流源Ｉｃｐ及びトランジスタＭ１１〜Ｍ１３が可変充電電流源１０１として機能し、定電流源Ｉｃｐ及びトランジスタＭ１４，Ｍ１５が可変放電電流源１０２として機能する。
【０１０４】
次に、図８に示す回路の動作について説明する。
【０１０５】
例えば、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ１と入力端子ＩＮ２とが同電位の場合、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１及びＰＭＯＳトランジスタＭ０２のドレインには、それぞれ定電流源Ｉｃａｌの電流値の半分が流れる。これらの電流を、それぞれのカレントミラーで折り返すと、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインから流れ出す電流値とＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインに流れ込む電流値とが等しくなる。同様に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインから流れ出す電流値とＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインに流れ込む電流値とが等しくなる。したがって、可変充電電流源１０１及び可変放電電流源１０２の電流には、定電流源Ｉｃａｌからの電流は寄与せず、可変充電電流源１０１の流し出す電流Ｉｃ０と可変放電電流源１０２の吸い込む電流Ｉｄ０はともに「Ｉｃｐ」となる。すなわち、理想的には、Ｉｃ０＝Ｉｄ０＝Ｉｃｐとなる。しかし、実際には、可変充電電流源１０１の流す電流Ｉｃ０と可変放電電流源１０２の流すＩｄ０とが等しくならないことがある。
【０１０６】
例えば、可変充電電流源１０１の流し出す電流Ｉｃ０に比べて可変放電電流源１０２の吸い込む電流Ｉｄ０が大きい場合を考える。この場合、仮に、充電部１３０が電流Ｉｃ０のみを充電電流Ｉｃとして流し出し、放電部１２０が電流Ｉｄ０のみを放電電流Ｉｄとして吸い込むとする。この場合、放電部１２０の吸い込む放電電流に対して、充電部１３０の流し出す充電電流では不足する。そのため、定電圧源３０８（図６参照）から差電流検出抵抗３０７を介して不足分の電流が流れ出すこととなる。このとき、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧が低くなり、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ２の電位に対して、入力端子ＩＮ１の電位が低くなる。
【０１０７】
このとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１には、定電流源Ｉｃａｌの電流値の半分より多い電流が流れ、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２には、定電流源Ｉｃａｌの電流値の半分より少ない電流が流れる。この変動電流値をΔＩｃａｌとすると、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１には「０．５×Ｉｃａｌ＋ΔＩｃａｌ」の電流が、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２には「０．５×Ｉｃａｌ−ΔＩｃａｌ」の電流がそれぞれ流れる。
【０１０８】
したがって、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインとの接続点ＣＮ１からは、「２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｃとして流れ出す。これにより、充電部１３０の流し出す充電電流の値は「Ｉｃ０＋２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１０９】
同様に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインとの接続点ＣＮ２には、「−２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｄとして吸い込まれる。、これにより、放電部１２０の吸い込む放電電流の値は「Ｉｄ０−２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１１０】
このように、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ２の電位に対して低下する入力端子ＩＮ１の電位に応じて、変動電流値ΔＩｃａｌを調整する。その結果、充電部１３０の流し出す充電電流と放電部１２０の吸い込む放電電流とを等しくするようにフィードバックがかかる。
【０１１１】
例えば、可変充電電流源１０１の流し出す電流Ｉｃ０に比べて可変放電電流源１０２の吸い込む電流Ｉｄ０が小さい場合を考える。この場合、仮に、充電部１３０が電流Ｉｃ０のみを充電電流Ｉｃとして流し出し、放電部１２０が電流Ｉｄ０のみを放電電流Ｉｄとして吸い込むとする。この場合、放電部１２０の吸い込む放電電流に対して、充電部１３０の流し出す充電電流の値が充足するとともに余剰分の電流が生じる。そのため、定電圧源３０８に差電流検出抵抗３０７を介して余剰分の電流が流れ込み、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧が高くなる。
【０１１２】
このとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１には「０．５×Ｉｃａｌ−ΔＩｃａｌ」の電流が流れ、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２には「０．５×Ｉｃａｌ＋ΔＩｃａｌ」の電流が流れる。
【０１１３】
したがって、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインとの接続点ＣＮ１からは、「−２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｃとして流れ出す。これにより、充電部１３０の流し出す充電電流の値は「Ｉｃ０−２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１１４】
同様に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインとの接続点ＣＮ２には、「２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｄとして吸い込まれる。これにより、放電部１２０の吸い込む放電電流の値は「Ｉｄ０＋２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１１５】
このように、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ１の電位に対して低下する入力端子ＩＮ２の電位に応じて、変動電流値ΔＩｃａｌを調整する。その結果、充電部１３０の流し出す充電電流と放電部１２０の吸い込む放電電流とを等しくするようにフィードバックがかかる。
【０１１６】
ここで、チャージポンプ回路動作期間中は、次のような動作を行う。入力端子ＩＮ１に接続されたＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０１と、入力端子ＩＮ２に接続されたＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０２とにより、電流補正期間中における電流差検出回路１０５ｊの各出力端子の電位を保持する。これにより、チャージポンプ回路動作期間中は、電流補正回路１０６ｊによる補正電流値を保持する。
【０１１７】
なお、この電流差検出回路は、第１のスイッチ３０５を端子Ｃに接続したままにすることにより、第２実施形態における電流差検出回路としても適用できるものである。
【０１１８】
以上、述べたように、電流補正期間において、本実施形態における電流差検出回路により、充電電流と放電電流との差電流を検出して、充電電流と放電電流との差電流が無いチャージポンプ回路動作を可能とする。
【０１１９】
次に、本発明の第４実施形態に係るクロック生成器１ｋにおけるチャージポンプ回路１００ｋを、図９を用いて説明する。図９は、本発明の第４実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｋの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２０】
電流差検出回路１０５ｋは、電圧源１０５１ｋ、検出容量１０５２ｋ、第１のスイッチ６０５、及び第２のスイッチ（設定スイッチ）６０６を含む。
【０１２１】
電圧源１０５１ｋは、第２の定電圧源６０８を含む。第２の定電圧源６０８は、第２のモードにおいて、第２のスイッチ（設定スイッチ）６０６がオンした状態で、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１へ第２の参照電圧Ｖ２を供給する。また、第２の定電圧源６０８は、第３の出力端子ＯＴ３を介して第２の参照電圧Ｖ２を電流補正回路１０６ｊへ供給する。
【０１２２】
検出容量１０５２ｋは、差電流検出容量６０７を含む。差電流検出容量６０７は、第１の電極６０７１及び第２の電極６０７２を含む。第１の電極６０７１には、第２のモードにおいて、第１のノードＮ１又は第２のノードＮ２が接続される。これにより、第１の電極６０７１は、第２のモードにおいて、等価的に、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が流れ込む、又は、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が流れ出す。第２の電極６０７２には、基準電圧（例えば、グランド電圧）が供給されている。差電流検出容量６０７は、容量値Ｃ１を有する。
【０１２３】
第１のスイッチ６０５は、電流差検出回路１０５ｋの入力端子ＩＴ１と、端子Ｅ又は端子Ｆとの導通をオンオフする。第１のスイッチ６０５は、制御信号φ３に応じて、第２のモードにおける入力端子ＩＴ１と端子Ｅとが接続された状態と、第１のモードにおける入力端子ＩＴ１と端子Ｆとが接続された状態とを切り替える。端子Ｅには、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１と電流差検出回路１０５ｋの第２の出力端子ＯＴ２とが接続されている。端子Ｆには、チャージポンプ容量Ｃｃｐとチャージポンプ回路１００ｋの出力端子ＯＴｃｐとが接続されている。
【０１２４】
第２のスイッチ６０６は、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１と第２の定電圧源６０８との導通をオンオフする。第２のスイッチ６０６は、制御信号φ４に応じてオンすることにより、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧を第２の参照電圧Ｖ２に設定する。その後、第２のスイッチ６０６は、オフする。これにより、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１に差電流が流れ込んだ又は第１の電極６０７１から差電流が流れ出した際に、第１の電極６０７１の電圧は、第２の参照電圧Ｖ２に対する差電流に応じた電圧差を有した電圧になる。この電圧は、第２の出力端子ＯＴ２を介して、電流補正回路１０６ｊへ出力される。
【０１２５】
このように、第２のモードにおいて、第２のスイッチ６０６により第１の電極６０７１の電圧が第２の参照電圧Ｖ２に設定される。その後に、第１のスイッチ６０５のオン動作と第２のスイッチ６０６のオン動作とが等しい時間行われる。すなわち、充電部１３０が第１の電極６０７１へ充電電流Ｉｃを流し出す動作と放電部１２０が第１の電極６０７１から放電電流Ｉｄを吸い込む動作とが等しい時間行われる。電流差検出回路１０５ｋは、充電動作と放電動作とが等しい時間だけ行われた状態で差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧と第２の参照電圧Ｖ２とを受ける。これにより、電流差検出回路１０５ｋは、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧と第２の参照電圧Ｖ２との差に基づいて、充電部１３０が流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０が吸い込む放電電流Ｉｄとが等しくなるように補正する。
【０１２６】
次に、電流差検出回路１０５ｋの動作を、図１０を用いて説明する。図１０は、電流差検出回路１０５ｋの動作を示すタイミングチャートである。図１０では、充電制御信号ｕｐがローアクティブの信号として示されており、放電制御信号ｄｗがハイアクティブの信号として示されている。
【０１２７】
初期動作では、第２のスイッチ６０６が、アクティブレベルの制御信号φ４を受けてオンする。これにより、第２のスイッチ６０６は、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧を第２の参照電圧Ｖ２に設定する。この動作の期間は、図１０における制御信号φ４が「ｏｎ」として示されている期間である。
【０１２８】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）では、第１のスイッチ６０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｆとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ３が「Ｆ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ６０６は、オフしている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ４が「ｏｆｆ」として示されている期間である。
【０１２９】
チャージポンプ回路動作の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的にアクティブレベルになっている。充電制御信号ｕｐがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉに電荷が充電される。放電制御信号ｄｗがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉから電荷が放電される。
【０１３０】
電流補正動作（第２のモード）では、第１のスイッチ６０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｅとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ３が「Ｅ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ６０６は、オフしている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ４が「ｏｆｆ」として示されている期間である。
【０１３１】
電流補正動作（第２のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的に同じ時間だけアクティブレベルになっている。これにより、充電電流と放電電流との差電流に応じた電荷が、差電流検出容量６０７に蓄積される。
【０１３２】
具体的には、充電制御スイッチ１０３をオンかつ放電制御スイッチ１０４をオフにすると、差電流検出容量Ｃ１が可変充電電流源１０１の電流により充電される。また、充電制御スイッチ１０３をオフかつ放電制御スイッチ１０４をオンにすると、差電流検出容量Ｃ１が可変放電電流源１０２の電流により放電される。
【０１３３】
なお、ここで、充電制御スイッチ１０３をオンかつ放電制御スイッチ１０４をオフにする時間と、充電制御スイッチ１０３をオフかつ放電制御スイッチ１０４をオンにする時間とを同じ時間にして繰り返してもよい。
【０１３４】
例えば、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとに差が無い場合、可変充電電流源１０１により充電される電荷と、可変放電電流源１０２により放電される電荷とが等しくなる。このため、差電流検出容量Ｃ１の第１の電極の電圧は、第２の参照電圧Ｖ２となる。
【０１３５】
例えば、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きい場合、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄにより放電される電荷に対して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃにより充電される電荷では不足する。そのため、差電流検出容量Ｃ１の電圧は初期値であるＶ１から低下していく。この差電流検出容量Ｃ１の電圧が初期値Ｖ１から低下する電圧差を第１の出力端子及び第２の出力端子に出力する。ここで、電流補正回路１０６ｊは、電流差検出回路１０５ｋの第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３からの出力信号を入力して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きいことを判定する。その結果、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを大きくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを小さくする補正動作を行う。
【０１３６】
例えば、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さい場合を考える。この場合、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄにより放電される電荷に対して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃにより充電される電荷が充足し、余剰分が発生する。そのため、差電流検出容量Ｃ１の電圧は初期値である第２の参照電圧Ｖ２から上昇していく。これにより、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さいことを判定し、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを小さくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを大きくする動作を行う。
【０１３７】
次に、本発明の第５実施形態に係るクロック生成器１ｐにおけるチャージポンプ回路１００ｐを、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の第５実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｐの構成を示す図である。以下では、第１実施形態及び第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【０１３８】
チャージポンプ回路１００ｐは、電流差検出回路１０５ｐを備える。
【０１３９】
電流差検出回路１０５ｐは、検出抵抗１０５１ｐ、第９のスイッチ８０５、及び第１０のスイッチ８０６を含む。電流差検出回路１０５ｐは、電圧源を含まない。
【０１４０】
検出抵抗１０５１ｐは、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７の電圧を基準として用いて、差電流に応じた電圧を発生させる。具体的には、検出抵抗１０５１ｐは、差電流検出抵抗３０７を含む。差電流検出抵抗３０７は、第２のモードにおいて、その一端が第１のノードＮ１及び第２のノードＮ２に接続される。差電流検出抵抗３０７には、第２のモードにおいて、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が一端（端子Ｇ）と他端（端子Ｈ）との間に流れる。差電流検出抵抗３０７は、抵抗値Ｒ１を有する。ここで、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７は、第１のモードの後の第２のモードにおいて、発生させた制御電圧Ｖｃｐを差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｈ）へ供給している。これにより、差電流検出抵抗３０７の一端には、その抵抗値Ｒ１により、制御電圧Ｖｃｐに対する差電流に応じた電圧差を有した電圧が発生する。
【０１４１】
第９のスイッチ８０５は、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）と、電流差検出回路１０５ｐの第２の出力端子ＯＴ２との導通をオンオフする。第９のスイッチ８０５は、制御信号φ５に応じてオンすることにより、第２の出力端子ＯＴ２を介して差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）の電圧を電流補正回路１０６ｊへ供給する。
【０１４２】
第１０のスイッチ８０６は、差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｈ）と、電流差検出回路１０５ｐの第３の出力端子ＯＴ３との導通をオンオフする。第１０のスイッチ８０６は、制御信号φ６に応じてオンすることにより、第３の出力端子ＯＴ３を介して差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｈ）の電圧すなわち制御電圧Ｖｃｐを電流補正回路１０６ｊへ供給する。
【０１４３】
このように、電流差検出回路１０５ｐは、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）と他端（端子Ｈ）との電圧差を検出することにより、充電電流と放電電流との差電流を検出する。
【０１４４】
次に、電流差検出回路１０５ｐの動作を、図１２を用いて説明する。図１２は、電流差検出回路１０５ｐの動作を示すタイミングチャートである。図１２では、充電制御信号ｕｐがローアクティブの信号として示されており、放電制御信号ｄｗがハイアクティブの信号として示されている。
【０１４５】
チャージポンプ回路動作では、第９のスイッチ８０５及び第１０のスイッチ８０６がオフしており、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）及び他端（端子Ｈ）と、第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３との導通がそれぞれオフされている。この動作の期間は、図１２における制御信号φ５，φ６が「ｏｆｆ」として示されている期間である。
【０１４６】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的にアクティブレベルになっている。充電制御信号ｕｐがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐに電荷が充電される。放電制御信号ｄｗがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐから電荷が放電される。
【０１４７】
電流補正動作（第２のモード）では、第９のスイッチ８０５及び第１０のスイッチ８０６がオンしており、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）及び他端（端子Ｈ）と、第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３との導通がそれぞれオンされている。この動作の期間は、図１２における制御信号φ５，φ６が「ｏｎ」として示されている期間である。
【０１４８】
電流補正動作の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが同時にアクティブレベルになっている。これにより、充電電流と放電電流との差電流が、電流差検出回路１０５ｐへ流れ込む、又は電流差検出回路１０５ｐから流れ出すようになっている。
【０１４９】
ここで、上述した本実施形態においては、チャージポンプ回路動作期間と、電流補正期間とを交互に繰り返す。これにより、充電電流と放電電流との差電流が無くなるように常時補正された充電電流及び放電電流でのチャージポンプ回路動作が可能になるとしている。しかしながら、電流補正期間を、例えば、回路起動時の１回のみ設けたり、スタンバイ状態からの動作開始毎に設けたりしてもよい。この設けた電流補正期間における電流補正信号にて補正電流値を固定し、その後、固定された電流値によるチャージポンプ回路動作期間のみが連続してもよい。
【０１５０】
また、上述した本実施形態においては、電流補正回路において、充電電流と放電電流の双方の電流値を補正する説明を行っている。しかしながら、充電電流のみ、あるいは放電電流のみの補正を行うことにより、結果として、充電電流と放電電流との差電流を無くしてもよい。
【０１５１】
以上述べてきたように、本実施形態によれば、チャージポンプ回路において、チャージポンプ容量への充電電流及び放電電流を用いて電流補正を行うことにより、充電電流と放電電流とを等しくして精度を向上させることを可能にする。
【０１５２】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクロック生成器１の構成図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるチャージポンプ回路１００の構成を示す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るクロック生成器１ｉの構成を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｉの構成を示す図。
【図５】第１のバイアス設定素子２０３及び第２のバイアス設定素子２０４の構成を示す図。
【図６】本発明の第３実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｊの構成を示す図。
【図７】電流差検出回路１０５ｊの動作を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の第３実施形態における電流補正回路１０６ｊの構成を示す図。
【図９】本発明の第４実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｋの構成を示す図。
【図１０】電流差検出回路１０５ｋの動作を示すタイミングチャート。
【図１１】本発明の第５実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｐの構成を示す図。
【図１２】電流差検出回路１０５ｐの動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１５４】
１，１ｉ，１ｊ，１ｋ，１ｐ クロック生成器
１００，１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｐ チャージポンプ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージポンプ回路、及びクロック生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクなどの記録媒体（例えば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ）に対してデータの書き込み及び読み出しを行う情報記録装置は、記録媒体の回転同期信号を得て、それを基に同期クロックを抽出する。その情報記録装置は、これをデータ記録処理時の記録クロックとしている。一般に、このような周期クロックの抽出のために、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路が用いられている。また、記録媒体に書き込みを行う場合、その記録媒体の所定の記録ストラテジに基づいて、記録パルスのパルスタイミング位置を制御するために、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路が用いられる。これらのＰＬＬ回路やＤＬＬ回路においては、一般に、チャージポンプ回路が用いられている。
【０００３】
ここで、一般的なチャージポンプ回路では、チャージポンプ容量に蓄積される電荷が充電もしくは放電される。この電荷の充電は、充電電流値と、チャージポンプ容量への充電時間を制御する充電制御スイッチのオン時間とにより制御される。また、電荷の放電は、放電電流値と、チャージポンプ容量への放電時間を制御する放電制御スイッチのオン時間とにより制御される。この充電制御スイッチのオン時間及び放電制御スイッチのオン時間は、ＰＬＬ回路であれば、外部から供給された外部クロックと、電圧制御生成回路から出力された内部クロックに基づいたクロックとの位相差及び／又は周波数差に基づいて制御される。また、ＤＬＬ回路であれば、外部クロックと、所望のタップクロックとの位相差に基づいて制御される。このチャージポンプ容量への充電電荷量とチャージポンプ容量からの放電電荷量とが等しくなったときに、チャージポンプ容量が生成し電圧制御生成回路へ供給するための制御電圧が安定する。
【０００４】
ここで、充電電流値と放電電流値とが等しい場合には、チャージポンプ容量への充電時間を制御する充電制御スイッチのオン時間と、チャージポンプ容量からの放電時間を制御する放電制御スイッチのオン時間とが等しくなる。したがって、ＰＬＬ回路やＤＬＬ回路での厳密な動作タイミングの制御が行える。
【０００５】
しかし、充電電流値と放電電流値とに差があり、充電電荷量と放電電荷量とが等しくなるように動作した場合、充電制御スイッチのオン時間と放電制御スイッチのオン時間とに、電流差に応じた時間差が生じることとなる。このとき、この時間差がＰＬＬ回路やＤＬＬ回路における理想的な動作タイミングからのずれとなる。チャージポンプ回路におけるこの時間差により、例えば、光ディスクなどの記録媒体においては、記録媒体が有している回転同期信号に基づいた同期クロックが不安定になる。また、記録媒体に記録される記録マークのマーク長やエッジ位置などが適正範囲から外れることで、再生時にジッタ特性など情報の再生品質を劣化させたりすることとなる。
【特許文献１】特開２０００−２２４０３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２７０２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、特許文献１の図１に示すように、アクティブフィルタ１７に電流を吐き出してＶＣＯへの制御電圧を減少させたり、アクティブフィルタ１７から電流を吸い込んでＶＣＯへの制御電圧を増大させたりするチャージポンプ１０が記載されている。このチャージポンプ１０では、スイッチＳ１とスイッチＳ２との共通接続点の電圧Ｖ２が、演算増幅器ＯＰ１の作用により、演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子の電圧Ｖ１に等しくなる。また、チャージポンプ１０では、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子の電圧Ｖ３が、トランジスタＱ６，Ｑ４を経由した帰還ループの作用により、演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子の電圧Ｖ１に等しくなる。これにより、Ｖ３＝Ｖ２＝Ｖ１に制御されることになり、トランジスタＱ２，Ｑ４のコレクタ電圧がバイアス電源１７１の電圧Ｖ１によって固定される。このとき、演算増幅器ＯＰ２の入力インピーダンスが大きいので、トランジスタＱ４に流れる電流ｉ４は、トランジスタＱ２に流れる電流ｉ２にほぼ等しくなる。
【０００７】
ここで、特許文献１には、トランジスタＱ４，Ｑ５の面積比をＷ１とすれば、トランジスタＱ５に流れる電流ｉ５が、トランジスタＱ４に流れる電流ｉ４のＷ１倍になることが記載されている。また、特許文献１には、トランジスタＱ２，Ｑ３の面積比を上記と同じＷ１とすれば、トランジスタＱ３に流れる電流ｉ３が、トランジスタＱ２に流れる電流ｉ２のＷ１倍になることが記載されている。これにより、特許文献１によれば、ｉ３＝ｉ２×Ｗ１＝ｉ４×Ｗ１＝ｉ５となるので、電圧Ｖ１にリンクした形でｉ３＝ｉ５すなわち吐出電流と吸い込み電流との値を同一値に保証できるとされている。
【０００８】
しかし、トランジスタＱ２〜Ｑ５の製造プロセスのばらつきにより、トランジスタＱ４，Ｑ５の面積比とトランジスタＱ２，Ｑ３の面積比とが大きく異なることがある。この場合、ｉ３とｉ２との比がｉ５とｉ４との比から大きく異なるので、吐出電流と吸い込み電流との値を同一値に保証することが困難になる。
【０００９】
一方、特許文献２には、特許文献２の図３に示すように、ＬＰＦ８の容量Ｃ１を充電する充電電流を出力ノードＮ１１から出力したり、ＬＰＦ８の容量Ｃ１を放電する放電電流を出力ノードＮ１１からＶｓｓ側へ流すチャージポンプ回路６が記載されている。このチャージポンプ回路６には、充電電流と放電電流とを同一にするための補正チャージポンプ電流ΔＩｐｃｈが、チャージポンプ補正回路９から供給された比較増幅信号に応じて流れる。
【００１０】
ここで、特許文献２には、充電電流を発生するＰｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１に対してＫ倍のゲート寸法（ゲート長又はゲート幅）のゲートを有したＰｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１ａをチャージポンプ補正回路９に設けることが記載されている。Ｐｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１のゲートとＰｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１ａのゲートとには、バイアス回路７から同一のバイアス電圧Ｖｐが供給される。また、放電電流を発生するＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２に対してＫ倍のゲート寸法（ゲート長又はゲート幅）のゲートを有したＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２ａをチャージポンプ補正回路９に設けることが記載されている。Ｎｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２のゲートとＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２ａのゲートとには、バイアス回路７から同一のバイアス電圧Ｖｎが供給される。そして、チャージポンプ補正回路９では、Ｐｃｈ ＭＯＳトランジスタＰＴ１ａを流れる第１の電流とＮｃｈ ＭＯＳトランジスタＮＴ２ａを流れる第２の電流とが同一になるように、比較増幅信号を発生させてチャージポンプ回路６へ供給する。これにより、特許文献２によれば、充電電流と放電電流とを同一にすることができるとされている。
【００１１】
しかし、ＭＯＳトランジスタＰＴ１，ＰＴ１ａ，ＮＴ２，ＮＴ２ａの製造プロセスのばらつきにより、ＭＯＳトランジスタＰＴ１，ＰＴ１ａのゲート寸法比とＭＯＳトランジスタＮＴ２，ＮＴ２ａのゲート寸法比とが大きく異なることがある。この場合、充電電流と第１の電流との比が放電電流と第２の電流との比から大きく異なるので、充電電流と放電電流とを同一にすることが困難になる。
【００１２】
本発明の目的は、チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある複数の電流を用いない、充電電流と放電電流とが等しくなるように補正するための新規な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１側面に係るチャージポンプ回路は、外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、前記第２のモードにおいて、前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続される検出抵抗と、前記検出抵抗の他端に参照電圧を供給する電圧源と、前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２側面に係るチャージポンプ回路は、外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、前記第２のモードにおいて、前記第１のノード又は前記第２のノードに接続される第１の電極と基準電圧が供給された第２の電極とを有した検出容量と、前記検出容量の前記第１の電極の電圧を設定する設定スイッチと、前記設定スイッチがオンした状態で、前記検出容量の前記第１の電極に参照電圧を供給する電圧源と、前記第２のモードにおいて、前記設定スイッチにより前記第１の電極の電圧が前記参照電圧に設定された後に前記充電部が前記第１の電極へ充電電流を流し出す動作と前記放電部が前記第１の電極から放電電流を吸い込む動作とが等しい時間行われた状態における前記検出容量の前記第１の電極の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３側面に係るチャージポンプ回路は、外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、前記第２のモードにおいて前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続され、前記チャージポンプ容量に他端が接続された検出抵抗と、前記第１のモードの後の前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記他端の電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４側面に係るクロック生成器は、外部から受けた外部クロックに対して特定の位相関係にあるクロックを生成するクロック生成器であって、本発明の第１側面から第３側面のいずれかに係るチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路から制御電圧を受けて、前記制御電圧に応じた周波数を有したクロック、又は、前記外部クロックに対する前記制御電圧に応じた遅延量を有したクロックを生成させる電圧制御生成回路と、前記外部クロックの位相と内部で発生したクロックの位相とを比較し、比較結果に応じて充電制御信号又は放電制御信号を前記チャージポンプ回路へ供給する位相比較器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある複数の電流を用いない、充電電流と放電電流とが等しくなるように補正するための新規な構成を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１実施形態に係るクロック生成器１を、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るクロック生成器１の構成図である。
【００１９】
クロック生成器１は、外部から受けた外部クロックｒｃｋに対して特定の位相関係にある内部クロックｏｃｋを生成する。クロック生成器１は、例えば、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路である。
【００２０】
クロック生成器１は、主として、分周器３０、位相比較器１０、チャージポンプ回路１００、及び電圧制御生成回路２０を備える。
【００２１】
分周器３０は、供給された内部クロックｏｃｋを分周して分周クロックｉｃｋを発生し位相比較器１０へ供給する。ただし、クロック生成器がＤＬＬ回路である場合には、分周器３０は不要である。
【００２２】
位相比較器１０は、外部から外部クロックｒｃｋを受け、分周器３０から分周クロックｉｃｋを受ける。位相比較器１０は、外部クロックｒｃｋの位相と分周クロックｉｃｋの位相とを比較する。位相比較器１０は、比較結果として、外部クロックｒｃｋの位相と分周クロックｉｃｋの位相との位相差を示す位相差信号をチャージポンプ回路１００へ供給する。具体的には、位相比較器１０は、アクティブレベルの充電制御信号ｕｐ（第１の位相差信号）及びアクティブレベルの充電制御信号ｄｗ（第２の位相差信号）のいずれかをチャージポンプ回路１００へ供給する。すなわち、位相比較器１０は、分周クロックｉｃｋの位相が外部クロックｒｃｋの位相より進んでいるか遅れているかに応じて、充電制御信号ｕｐ及び放電制御信号ｄｗのいずれかをアクティブレベルにしてチャージポンプ回路１００へ供給する。
【００２３】
チャージポンプ回路１００は、位相比較器１０から受けたアクティブレベルの充電制御信号ｕｐに応じて、後述のチャージポンプ容量Ｃｃｐに電荷を充電することにより、制御電圧Ｖｃｐを増加させる。あるいは、チャージポンプ回路１００は、位相比較器１０から受けたアクティブレベルの放電制御信号ｄｗに応じて、チャージポンプ容量Ｃｃｐから電荷を放電することにより、制御電圧Ｖｃｐを減少させる。そして、チャージポンプ回路１００は、増加又は減少させた制御電圧Ｖｃｐを電圧制御生成回路２０へ出力する。
【００２４】
電圧制御生成回路２０は、チャージポンプ回路１００から制御電圧Ｖｃｐを受けて、制御電圧Ｖｃｐに応じた周波数を有した内部クロックｏｃｋ、又は、外部クロックｒｃｋに対する制御電圧Ｖｃｐに応じた遅延量を有した内部クロックｏｃｋを生成する。電圧制御生成回路２０は、例えば、ＰＬＬ回路における電圧制御発振回路（ＶＣＯ）、又は、ＤＬＬ回路における電圧制御遅延回路である。電圧制御生成回路２０は、生成した内部クロックｏｃｋを外部へ出力するとともに分周器３０へ供給する。
【００２５】
次に、本発明の第１実施形態におけるチャージポンプ回路１００の構成を、図２用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態におけるチャージポンプ回路１００の構成を示す図である。
【００２６】
チャージポンプ回路１００は、第１のモードと第２のモードとを有している。第１のモードは、制御電圧Ｖｃｐを増加又は減少させるモードである。第２のモードは、補正動作を行うモードである。
【００２７】
チャージポンプ回路１００は、チャージポンプ容量Ｃｃｐ、充電部１３０、放電部１２０、電流差検出回路１０５、及び電流補正回路（補正部）１０６を備える。
【００２８】
チャージポンプ容量Ｃｃｐは、第１のモードにおいて、制御電圧Ｖｃｐを発生させる。チャージポンプ容量Ｃｃｐは、電荷を保持するための保持電極１０７と、基準電圧（例えば、グランド電圧）が供給される基準電極１０８とを有する。保持電極１０７は、電流差検出回路１０５の第１の出力端子ＯＴ１と、チャージポンプ回路１００の出力端子ＯＴｃｐとに接続されている。これにより、チャージポンプ回路１００は、出力端子ＯＴｃｐから電圧制御生成回路２０へ制御電圧Ｖｃｐを出力する。
【００２９】
充電部１３０は、第１のモードにおいて、位相比較器１０からアクティブレベルの充電制御信号ｕｐ（第１の位相差信号）を受けたことに応じて、チャージポンプ容量Ｃｃｐへ電荷が充電されるように、第１のノードＮ１を通して充電電流Ｉｃを流し出す。充電部１３０は、可変充電電流源１０１、充電制御スイッチ（第１のスイッチ）１０３、及び第３のノードＮ３を含む。可変充電電流源１０１は、電流Ｉｃ０を第３のノードＮ３へ流し出す。充電制御スイッチ１０３は、電流差検出回路１０５と可変充電電流源１０１との導通をオンオフする。充電制御スイッチ１０３は、さらに、チャージポンプ容量Ｃｃｐと可変充電電流源１０１との導通をオンオフする。充電制御スイッチ１０３は、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの充電制御信号ｕｐを受けた際に、可変充電電流源１０１と第１のノードＮ１とを接続するようにオンする。第３のノードＮ３は、可変充電電流源１０１と充電制御スイッチ１０３とを接続する。
【００３０】
放電部１２０は、第１のモードにおいて、位相比較器１０からアクティブレベルの充電制御信号ｄｗ（第２の位相差信号）を受けたことに応じて、チャージポンプ容量Ｃｃｐから電荷が放電されるように、第２のノードＮ２を通して放電電流Ｉｄを吸い込む。放電部１２０は、可変放電電流源１０２、放電制御スイッチ（第２のスイッチ）１０４、及び第４のノードＮ４を含む。可変放電電流源１０２は、第４のノードＮ４から電流Ｉｄ０を吸い込む。放電制御スイッチ１０４は、電流差検出回路１０５と可変放電電流源１０２との導通をオンオフする。放電制御スイッチ１０４は、さらに、チャージポンプ容量Ｃｃｐと可変放電電流源１０２との導通をオンオフする。放電制御スイッチ１０４は、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの放電制御信号ｄｗを受けた際に、可変放電電流源１０２と第２のノードＮ２とを接続するようにオンする。第４のノードＮ４は、可変放電電流源１０２と放電制御スイッチ１０４とを接続する。
【００３１】
電流差検出回路１０５は、その入力端子ＩＴ１に充電制御スイッチ１０３と放電制御スイッチ１０４とが接続されている。これにより、電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、充電制御スイッチ１０３及び放電制御スイッチ１０４がともにオンした状態で、充電電流Ｉｃと放電電流Ｉｄとの差に応じた差電流を検出する。
【００３２】
電流差検出回路１０５は、その第１の出力端子ＯＴ１にチャージポンプ容量Ｃｃｐが接続されている。これにより、第１のモードにおいて、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７には、充電制御スイッチ１０３がオンし放電制御スイッチ１０４がオフした状態で、可変充電電流源１０１から電流差検出回路１０５経由で電荷が充電される。第１のモードにおいて、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７からは、充電制御スイッチ１０３がオフし放電制御スイッチ１０４がオンした状態で、電流差検出回路１０５経由で可変放電電流源１０２へ電荷が放電される。第１のモードにおいて、これらの動作を交互に行うことによりチャージポンプ容量Ｃｃｐにより発生させる制御電圧Ｖｃｐを調整する。
【００３３】
電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、放電電流Ｉｄと充電電流Ｉｃとの差に応じた差電流を検出する。具体的には、電流差検出回路１０５は、検出抵抗１０５２及び電圧源１０５１を含む。検出抵抗１０５２は、第２のモードにおいて、その一端が第１のノードＮ１と第２のノードＮ２とに接続される。検出抵抗１０５２では、第２のモードにおいて、充電電流Ｉｃと放電電流Ｉｄとの差に応じた差電流が、その一端と他端との間に流れる。電圧源１０５１は、検出抵抗の他端へ参照電圧を供給する。電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、検出抵抗１０５２の一端の電圧を、電流差検出回路１０５の第２の出力端子ＯＴ２を介して電流補正回路１０６へ供給する。電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、電圧源１０５１により発生された参照電圧を、電流差検出回路１０５の第３の出力端子ＯＴ３を介して電流補正回路１０６へ供給する。すなわち、電流差検出回路１０５は、第２のモードにおいて、検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とを電流補正回路１０６へ供給する。
【００３４】
電流補正回路１０６は、第２のモードにおいて、電流差検出回路１０５により検出された差電流、すなわち、検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とに応じて、充電電流Ｉｃの電流値と放電電流Ｉｄの電流値とが等しくなるように補正する。
【００３５】
具体的には、電流補正回路１０６は、第２のモードにおいて、充電制御スイッチ１０３及び放電制御スイッチ１０４がともにオンした状態で検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とを受ける。すなわち、電流補正回路１０６は、第２のモードにおいて、充電部１３０が検出抵抗１０５２の一端へ充電電流Ｉｃを流し出し放電部１２０が検出抵抗１０５２の一端から放電電流Ｉｄを吸い込んだ状態で検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧とを受ける。そして、電流補正回路１０６は、検出抵抗１０５２の一端の電圧と参照電圧との差に基づいて、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃを流し出す動作と第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄを吸い込む動作との少なくとも一方を行う。
【００３６】
例えば、補正前の充電電流Ｉｃ１が補正前の放電電流Ｉｄ１より多い場合、検出抵抗１０５２の一端から他端へ、充電電流Ｉｃ１と放電電流Ｉｄ１との差電流（Ｉｃ１−Ｉｄ１）が流れる。この場合、検出抵抗１０５２の他端へ供給されている参照電圧をＶｒｅｆとすると、検出抵抗１０５２の一端の電圧は、「Ｖｒｅｆ＋Ｒ１×（Ｉｃ１−Ｉｄ１）」となる。電流補正回路１０６は、検出抵抗１０５２の一端の電圧「Ｖｒｅｆ＋Ｒ１×（Ｉｃ１−Ｉｄ１）」とＶｒｅｆとの差に基づいて、補正電流を生成する。すなわち、電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃ（＝−（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２）を流し出し、第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄ（＝（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２）を吸い込む。これにより、充電部１３０が流し出す充電電流は、
Ｉｃ＝Ｉｃ１＋ΔＩｃ
＝Ｉｃ１−（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２
＝Ｉｃ１×１／２＋Ｉｄ１×１／２・・・数式１
となる。また、放電部１２０が吸い込む放電電流は、
Ｉｄ＝Ｉｄ１＋ΔＩｄ
＝Ｉｄ１＋（Ｉｃ１−Ｉｄ１）×１／２
＝Ｉｃ１×１／２＋Ｉｄ１×１／２・・・数式２
となる。数式１と数式２とから、
Ｉｃ＝Ｉｄ
と補正されたことが分かる。
【００３７】
あるいは、例えば、補正前の充電電流Ｉｃ２が補正前の放電電流Ｉｄ２より少ない場合、検出抵抗１０５２の他端から一端へ、充電電流Ｉｃ２と放電電流Ｉｄ２との差電流（Ｉｄ２−Ｉｃ２）が流れる。この場合、検出抵抗１０５２の他端へ供給されている参照電圧をＶｒｅｆとすると、検出抵抗１０５２の一端の電圧は、「Ｖｒｅｆ−Ｒ１×（Ｉｄ２−Ｉｃ２）」となる。電流補正回路１０６は、検出抵抗１０５２の一端の電圧「Ｖｒｅｆ−Ｒ１×（Ｉｄ２−Ｉｃ２）」とＶｒｅｆとを受けて、補正電流を生成する。すなわち、電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃ（＝（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２）を流し出し、第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄ（＝−（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２）を吸い込む。これにより、充電部１３０が流し出す充電電流は、
Ｉｃ＝Ｉｃ２＋ΔＩｃ
＝Ｉｃ２＋（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２
＝Ｉｃ２×１／２＋Ｉｄ２×１／２・・・数式３
となる。また、放電部１２０が吸い込む放電電流は、
Ｉｄ＝Ｉｄ２＋ΔＩｄ
＝Ｉｄ２−（Ｉｄ２−Ｉｃ２）×１／２
＝Ｉｃ２×１／２＋Ｉｄ２×１／２・・・数式４
となる。数式３と数式４とから、
Ｉｃ＝Ｉｄ
と補正されたことが分かる。
【００３８】
このように、電圧源により供給された参照電圧を基準として検出抵抗の両端に発生した電圧を検出することにより充電電流と放電電流との差を検出する。これにより、充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある第１の電流及び第２の電流を生成するための回路が不要となる。この結果、製造プロセスのばらつきにより、充電電流に対する第１の電流の比率と放電電流に対する第２の電流の比率とが異なることによる充電電流と放電電流との差の検出精度の低下を避けることができる。すなわち、本実施形態によれば、チャージポンプ容量の充電電流と放電電流とのそれぞれに対して所定の比率にある複数の電流を用いない、充電電流と放電電流とが等しくなるように補正するための新規な構成を提供することができる。
【００３９】
次に、チャージポンプ回路１００の動作を説明する。
【００４０】
チャージポンプ回路動作では、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの充電制御信号ｕｐが入ると、充電制御スイッチ１０３が、オンする。これにより、チャージポンプ容量Ｃｃｐには、充電部１３０が流し出す充電電流Ｉｃにより電荷が充電される。また、位相比較器１０（図１参照）からアクティブレベルの放電制御信号ｄｗが入ると、放電制御スイッチ１０４は、オンする。これにより、チャージポンプ容量Ｃｃｐからは、放電部１２０が吸い込む放電電流Ｉｄにより電荷が放電される。これらの動作を交互に行うことによりチャージポンプ容量Ｃｃｐにより発生させる制御電圧Ｖｃｐを調整する。
【００４１】
ここで、本実施形態においては、このチャージポンプ回路動作期間に対して、充電電流及び放電電流を補正する電流補正期間（第２のモード）を設け、チャージポンプ回路動作に必要な充電電流及び放電電流の補正を行う。
【００４２】
電流補正動作（第２のモード）では、充電制御信号ｕｐにて充電制御スイッチ１０３をオンにすると同時に、放電制御信号ｄｗにて放電制御スイッチ１０４をオンにする。これにより、充電部１３０が流し出す充電電流と放電部１２０が吸い込む放電電流との差電流が、電流差検出回路１０５へ流れ込む、又は、電流差検出回路１０５から流れ出す。
【００４３】
または、充電制御信号ｕｐにて充電制御スイッチ１０３をオンにする時間と、放電制御信号ｄｗにて放電制御スイッチ１０４をオンにする時間とを等しくする。これにより、充電部１３０が電流差検出回路１０５へ充電電流を流し出す動作と放電部１２０が電流差検出回路１０５から放電電流を吸い込む動作とが等しい時間だけ行われる。
【００４４】
この電流差検出回路１０５にて、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとの電流差を検出して、その電流差に応じた出力信号（検出抵抗１０５２の一端の電圧及び参照電圧）を電流補正回路１０６へ出力する。電流補正回路１０６は、この電流差に応じた出力信号を基に電流補正信号を出力する。すなわち、電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃを流し出す動作と第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄを吸い込む動作との少なくとも一方を行う。これにより、電流補正回路１０６は、充電部１３０が流し出す充電電流Ｉｃの値と放電部１２０が吸い込む放電電流Ｉｄの値との差が無くなるようにそれぞれの電流値を補正する。
【００４５】
そして、チャージポンプ回路動作期間（第１のモード）中、電流補正回路１０６は、電流補正期間に設定した電流補正信号を保持している。電流補正回路１０６は、第３のノードＮ３へ補正電流ΔＩｃを流し出す動作と第４のノードＮ４から補正電流ΔＩｄを吸い込む動作との少なくとも一方を行い続けている。
【００４６】
このように、チャージポンプ回路動作期間（第１のモード）中、チャージポンプ容量Ｃｃｐを充放電して制御電圧Ｖｃｐを調整する。これに対して、電流補正期間（第２のモード）中、充電制御スイッチ１０３及び放電制御スイッチ１０４のオンオフ制御を、位相情報とは相関の無い充電制御信号ｕｐ及び放電制御信号ｄｗにてそれぞれ行う。このときの充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄは、制御電圧Ｖｃｐの発生には寄与せず、これらの電流差が検出され、その電流差が無くなるように電流補正が行われる。この電流補正期間で補正を行った充放電電流により、チャージポンプ回路動作期間のチャージポンプ動作を行い、また、制御電圧の発生には寄与しない電流補正期間を設けて電流補正を行うということを繰り返す。これにより、充電電流と放電電流との差電流が無くなるように常時補正された充電電流及び放電電流でのチャージポンプ回路動作が可能となり、チャージポンプ回路動作の精度向上を実現できる。
【００４７】
本発明の第２実施形態に係るクロック生成器１ｉを、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るクロック生成器１ｉの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４８】
クロック生成器１ｉは、位相比較器１０ｉ及びチャージポンプ回路１００ｉを備える。位相比較器１０ｉは、第１の充電制御信号ｕｐｂ、第２の充電制御信号ｕｐｃ、第１の放電制御信号ｄｗｂ、第２の放電制御信号ｄｗｃをチャージポンプ回路１００ｉへ供給する。
【００４９】
チャージポンプ回路１００ｉは、図４に示すように、内部構成が第１実施形態と異なる。図４は、本発明の第２実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｉの構成を示す図である。
【００５０】
チャージポンプ回路１００ｉは、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉ、充電部２３０、放電部２２０、及び第１のバイアス設定素子２０３を含む。チャージポンプ回路１００ｉは、第２のバイアス設定素子２０４、及び電流差検出回路２１１を含む。
【００５１】
チャージポンプ容量Ｃｃｐｉの保持電極１０７ｉは、第１のバイアス設定素子２０３と第２のバイアス設定素子２０４とに接続されている。
【００５２】
充電部２３０は、第１の充電制御スイッチ（第３のスイッチ）２０５、第２の充電制御スイッチ（第１のスイッチ）２０７、及び第１のバイアス回路２０９を含む。
【００５３】
第１の充電制御スイッチ（第３のスイッチ）２０５は、可変充電電流源１０１と第１のバイアス回路２０９との導通をオンオフする。第１の充電制御スイッチ２０５は、アクティブレベルの（充電を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオフし、ノンアクティブレベルの（充電停止を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオンする。
【００５４】
第２の充電制御スイッチ（第１のスイッチ）２０７は、電流差検出回路２１１と可変充電電流源１０１との導通をオンオフする。第２の充電制御スイッチ２０７は、アクティブレベルの（検出を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオンし、ノンアクティブレベルの（検出停止を指示するレベルの）第１の充電制御信号ｕｐｂを受けてオフする。
【００５５】
第１のバイアス回路２０９は、第１の充電制御スイッチ２０５に接続されている。第１のバイアス回路２０９は、第１の充電制御スイッチ２０５がオンした状態で、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉへ充電電流Ｉｃ（＝Ｉｃ０＋ΔＩｃ）が流れ込まないように充電電流Ｉｃを吸い込む。これにより、充電部２３０は、第１のモードにおいて、第１の充電制御スイッチ２０５がオフした状態で充電電流を流し出し、第１の充電制御スイッチ２０５がオンした状態で充電電流を流し出さない。
【００５６】
放電部２２０は、第１の放電制御スイッチ（第４のスイッチ）２０６、第２の放電制御スイッチ（第２のスイッチ）２０８、及び第２のバイアス回路２１０を含む。
【００５７】
第１の放電制御スイッチ（第４のスイッチ）２０６は、可変放電電流源１０２と第２のバイアス回路２１０との導通をオンオフする。第１の放電制御スイッチ２０６は、アクティブレベルの（放電を指示するレベルの）第１の放電制御信号ｄｗｂを受けてオフし、ノンアクティブレベルの（放電停止を指示するレベルの）第１の放電制御信号ｄｗｂを受けてオンする。
【００５８】
第２の放電制御スイッチ（第２のスイッチ）２０８は、電流差検出回路２１１と可変放電電流源１０２との導通をオンオフする。第２の放電制御スイッチ２０８は、アクティブレベルの（検出を指示するレベルの）第２の放電制御信号ｄｗｃを受けてオンし、ノンアクティブレベルの（検出停止を指示するレベルの）第２の放電制御信号ｄｗｃを受けてオフする。
【００５９】
第２のバイアス回路２１０は、第１の放電制御スイッチ２０６に接続されている。第２のバイアス回路２１０は、第１の放電制御スイッチ２０６がオンした状態で、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉから放電電流Ｉｄ（＝Ｉｄ０＋ΔＩｄ）が流れ出さないように放電電流Ｉｄを流し出す。
【００６０】
第１のバイアス設定素子２０３は、充電部２３０が流し出す充電電流Ｉｃの急激な変動を抑制する。第１のバイアス設定素子２０３は、充電部２３０とチャージポンプ容量Ｃｃｐｉとの間に接続されている。
【００６１】
第２のバイアス設定素子２０４は、放電部２２０が吸い込む放電電流Ｉｄの急激な変動を抑制する。第２のバイアス設定素子２０４は、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉと放電部２２０との間に接続されている。
【００６２】
電流差検出回路２１１は、その入力端子ＩＴ１ｉに第２の充電制御スイッチ２０７と第２の放電制御スイッチ２０８とが接続されている。これにより、電流差検出回路２１１は、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がともにオンするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５及び第１の放電制御スイッチ２０６がともにオフした状態で、差電流を検出する。なお、電流差検出回路１０５は、第１の出力端子ＯＴ１（図２参照）を含まない。
【００６３】
また、チャージポンプ回路１００ｉの動作が、次の点で第１実施形態と異なる。
【００６４】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）では、位相比較器１０ｉ（図３参照）からノンアクティブレベルの第２の充電制御信号ｕｐｃが第２の充電制御スイッチ２０７へ供給されている。位相比較器１０ｉ（図３参照）からノンアクティブレベルの第２の放電制御信号ｄｗｃが第２の放電制御スイッチ２０８へ供給されている。これにより、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８は、ともにオフ状態である。また、位相比較器１０ｉ（図３参照）からノンアクティブレベルの第１の充電制御信号ｕｐｂが第１の充電制御スイッチ２０５へ供給されている。
【００６５】
位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベル（充電を指示するレベル）の第１の充電制御信号ｕｐｂが入ると、第１の充電制御スイッチ２０５は、オフする。これにより、充電部２３０は、第１のバイアス設定素子２０３を介して充電電流Ｉｃをチャージポンプ容量Ｃｃｐｉへ流し出す。すなわち、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉには、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がオフするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５がオフし第１の放電制御スイッチ２０６がオンした状態で、電荷が充電される。
【００６６】
また、位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベル（放電を指示するレベル）の第１の放電制御信号ｄｗｂが入ると、第１の放電制御スイッチ２０６は、オフする。これにより、放電部２２０は、第２のバイアス設定素子２０４を介してチャージポンプ容量Ｃｃｐから放電電流Ｉｄを吸い込む。すなわち、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉからは、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がオフするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５がオンし第１の放電制御スイッチ２０６がオフした状態で、電荷が放電される。
【００６７】
一方、電流補正動作（第２のモード）では、位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第１の充電制御信号ｕｐｂが第１の充電制御スイッチ２０５へ供給されている。位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第１の放電制御信号ｄｗｂが第１の放電制御スイッチ２０６へ供給されている。これにより、第１の充電制御スイッチ２０５及び第１の放電制御スイッチ２０６は、ともにオフ状態である。
【００６８】
ここで、位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第２の充電制御信号ｕｐｃが第２の充電制御スイッチ２０７へ供給される。位相比較器１０ｉ（図３参照）からアクティブレベルの第２の放電制御信号ｄｗｃが第２の放電制御スイッチ２０８へ供給される。これにより、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８は、ともにオンする。すなわち、電流差検出回路２１１は、第２の充電制御スイッチ２０７及び第２の放電制御スイッチ２０８がともにオンするとともに、第１の充電制御スイッチ２０５及び第１の放電制御スイッチ２０６がともにオフした状態で、差電流を検出する。
【００６９】
次に、第１のバイアス設定素子２０３及び第２のバイアス設定素子２０４の更に具体的な構成を、図５を用いて説明する。図５は、、第１のバイアス設定素子２０３及び第２のバイアス設定素子２０４の構成を示す図である。
【００７０】
第１のバイアス設定素子２０３は、ゲート接地型の第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１を含む。第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１は、ソースが可変充電電流源１０１に接続され、ドレインがチャージポンプ容量Ｃｃｐｉに接続され、ゲートが第１のバイアス電圧Ｖｂｐに接続されている。これにより、第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１のドレイン−ソース間電圧を一定にできる。この結果、制御電圧Ｖｃｐの電圧値の影響を受けない充電電流Ｉｃを生成することが可能となる。
【００７１】
第２のバイアス設定素子２０４は、ゲート接地型の第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１を含む。第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１は、ソースが可変放電電流源１０２に接続され、ドレインがチャージポンプ容量Ｃｃｐｉに接続され、ゲートが第２のバイアス電圧Ｖｂｎに接続されている。これにより、第２のＰＭＯＳトランジスタＭ２１のドレイン−ソース間電圧を一定にできる。この結果、制御電圧Ｖｃｐの電圧値の影響を受けない放電電流Ｉｄを生成することが可能となる。
【００７２】
本発明の第３実施形態に係るクロック生成器１ｊにおけるチャージポンプ回路１００ｊを、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第３実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｊの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
チャージポンプ回路１００ｊは、電流差検出回路１０５ｊ、及び電流補正回路１０６ｊを備える。
【００７４】
電流差検出回路１０５ｊは、電圧源１０５１ｊ、検出抵抗１０５２ｊ、第１のスイッチ３０５、及び第２のスイッチ３０６を含む。
【００７５】
電圧源１０５１ｊは、定電圧源３０８を含む。定電圧源３０８は、第１の参照電圧Ｖ１を差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ａ側）に供給する。また、定電圧源３０８は、第３の出力端子ＯＴ３を介して第１の参照電圧Ｖ１を電流補正回路１０６ｊへ出力する。
【００７６】
検出抵抗１０５２ｊは、差電流検出抵抗３０７を含む。差電流検出抵抗３０７には、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が一端（端子Ｃ）と他端（端子Ａ）との間に流れる。差電流検出抵抗３０７は、抵抗値Ｒ１を有する。これにより、差電流検出抵抗３０７の一端には、参照電圧に対する差電流に応じた電圧差を有した電圧が発生する。
【００７７】
第１のスイッチ３０５は、電流差検出回路１０５ｊの入力端子ＩＴ１と、端子Ｃ又は端子Ｄとの導通をオンオフする。第１のスイッチ３０５は、制御信号φ１に応じて、入力端子ＩＴ１と端子Ｃとが接続された状態と、入力端子ＩＴ１と端子Ｄとが接続された状態とを切り替える。端子Ｃには、差電流検出抵抗３０７が接続されている。端子Ｄには、チャージポンプ容量Ｃｃｐが接続されている。
【００７８】
第２のスイッチ３０６は、端子Ａ又は端子Ｂと電流差検出回路１０５ｊの第２の出力端子ＯＴ２との導通をオンオフする。第２のスイッチ３０６は、制御信号φ２に応じて、端子Ａと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態と、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態とを切り替える。端子Ａには、定電圧源３０８及び電流差検出回路１０５ｊの第３の出力端子ＯＴ３が接続されている。端子Ｂには、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）が接続されている。第２のスイッチ３０６は、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態に切り替えることにより、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）の電圧が第２の出力端子ＯＴ２を介して電流補正回路１０６ｊへ出力されるようにする。また、差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ａ）の電圧は、第３の出力端子ＯＴ３を介して電流補正回路１０６ｊへ出力されている。
【００７９】
このように、電流差検出回路１０５ｊは、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）と他端（端子Ａ）との電圧差を検出することにより、充電電流と放電電流との差電流を検出する。
【００８０】
次に、電流差検出回路１０５ｊの動作を、図７を用いて説明する。図７は、電流差検出回路１０５ｊの動作を示すタイミングチャートである。図７では、充電制御信号ｕｐがローアクティブの信号として示されており、放電制御信号ｄｗがハイアクティブの信号として示されている。
【００８１】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）では、第１のスイッチ３０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｄとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ１が「Ｄ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ３０６は、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ２が「Ｂ」として示されている期間である。
【００８２】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的にアクティブレベルになっている。充電制御信号ｕｐがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉに電荷が充電される。放電制御信号ｄｗがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉから電荷が放電される。
【００８３】
電流補正動作（第２のモード）では、第１のスイッチ３０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｃとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ１が「Ｃ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ３０６は、端子Ｂと第２の出力端子ＯＴ２とが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図７における制御信号φ２が「Ｂ」として示されている期間である。
【００８４】
電流補正動作（第２のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが同時にアクティブになっている。これにより、充電電流と放電電流との差電流が、電流差検出回路１０５ｊへ流れ込む、又は電流差検出回路１０５ｊから流れ出すようになっている。
【００８５】
ここで、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとに差が無い場合には、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃは放電部１２０に過不足なく全て吸い込まれる。そのため、差電流検出抵抗３０７への電流の流れ込みや、差電流検出抵抗３０７からの電流の流れ出しは無く、差電流検出抵抗３０７の両端の電圧差は生じない。
【００８６】
充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きい場合には、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄに対して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃでは不足する。そのため、定電圧源３０８から差電流検出抵抗３０７を介して不足分の電流が流れ出すこととなる。このとき、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧は、差電流とによる電圧分だけ低くなる。この電圧差が生じた差電流検出抵抗３０７の両端の電圧を第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３に出力する。
【００８７】
この場合、電流補正回路１０６ｊは、電流差検出回路１０５ｊの第１の出力端子及び第２の出力端子からの出力信号を入力して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きいことを判定する。その結果、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを大きくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを小さくする動作を行う。
【００８８】
また、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さい場合には、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃは、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを充足するとともに余剰分を生じさせる。そのため、定電圧源３０８に差電流検出抵抗３０７を介して余剰分の電流が流れ込み、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧は高くなる。
【００８９】
この場合、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さいことを判定する。そして、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを小さくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを大きくする動作を行う。
【００９０】
このようにして、電流差検出回路１０５ｊから出力された差電流信号を基に、電流補正回路１０６ｊは電流補正信号を出力し、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとの差が無くなるように補正を行う。
【００９１】
また、電流補正回路１０６ｊは、図８に示すような構成により、補正電流ΔＩｃ，ΔＩｄを発生する。なお、図８は、本発明の第３実施形態における電流補正回路１０６ｊの構成を示す図である。
【００９２】
電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ１は、電流差検出回路１０５ｊの第２の出力端子ＯＴ２から出力された信号（差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｃ）の電圧）を受ける。その入力端子ＩＮ１には、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１のゲート及びＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０１が接続されている。
【００９３】
電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ２は、電流差検出回路１０５ｊの第３の出力端子ＯＴ３から出力された信号（差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｄ）の電圧）を受ける。その入力端子ＩＮ２には、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２のゲート及びＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０２が接続されている。
【００９４】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１及びＰＭＯＳトランジスタＭ０２は差動対を構成している。ＰＭＯＳトランジスタＭ０１及びＰＭＯＳトランジスタＭ０２のソースには、補正電流生成のための定電流源Ｉｃａｌが接続されている。
【００９５】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０３のゲート及びドレインが接続されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ０３のゲート及びドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０４のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【００９６】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０５のゲート及びドレインが接続されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ０５のゲート及びドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６及びＮＭＯＳトランジスタＭ０９のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【００９７】
また、ＮＭＯＳトランジスタＭ０４のドレインには、ＰＭＯＳトランジスタＭ０７のゲート及びドレインが接続されている。このＰＭＯＳトランジスタＭ０７のゲート及びドレインには、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８及びＰＭＯＳトランジスタＭ１０のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【００９８】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインが接続されている。また、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインが接続されている。
【００９９】
また、チャージポンプ電流の基本電流源として、ＧＮＤ電圧へ流れ込む定電流源Ｉｃｐには、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲート及びドレインが接続されている。このＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲート及びドレインには、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２及びＰＭＯＳトランジスタＭ１３のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【０１００】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４のゲート及びドレインが接続されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ１４のゲート及びドレインには、ＮＭＯＳトランジスタＭ１５のゲートが接続されており、カレントミラー回路を構成している。
【０１０１】
ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインとの接続点ＣＮ１に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインすなわち第３のノードＮ３が接続されている。この接続点ＣＮ１から第３のノードＮ３へ流れ出す補正電流ΔＩｃとＰＭＯＳトランジスタＭ１３が第３のノードＮ３へ流し出す電流Ｉｃ０とが充電部１３０の流し出すべき充電電流Ｉｃとなる。
【０１０２】
ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインとの接続点ＣＮ２に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１５のドレインすなわち第４のノードＮ４が接続されている。第４のノードＮ４からこの接続点ＣＮ２へ吸い込まれるべき補正電流ΔＩｄと第４のノードＮ４からＰＭＯＳトランジスタＭ１５が吸い込むべき電流Ｉｄ０とが充電部１３０の吸い込んだ放電電流Ｉｄとなる。
【０１０３】
ここで、トランジスタＭ０１〜Ｍ１０が電流補正回路１０６ｊとして機能し、定電流源Ｉｃｐ及びトランジスタＭ１１〜Ｍ１３が可変充電電流源１０１として機能し、定電流源Ｉｃｐ及びトランジスタＭ１４，Ｍ１５が可変放電電流源１０２として機能する。
【０１０４】
次に、図８に示す回路の動作について説明する。
【０１０５】
例えば、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ１と入力端子ＩＮ２とが同電位の場合、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１及びＰＭＯＳトランジスタＭ０２のドレインには、それぞれ定電流源Ｉｃａｌの電流値の半分が流れる。これらの電流を、それぞれのカレントミラーで折り返すと、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインから流れ出す電流値とＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインに流れ込む電流値とが等しくなる。同様に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインから流れ出す電流値とＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインに流れ込む電流値とが等しくなる。したがって、可変充電電流源１０１及び可変放電電流源１０２の電流には、定電流源Ｉｃａｌからの電流は寄与せず、可変充電電流源１０１の流し出す電流Ｉｃ０と可変放電電流源１０２の吸い込む電流Ｉｄ０はともに「Ｉｃｐ」となる。すなわち、理想的には、Ｉｃ０＝Ｉｄ０＝Ｉｃｐとなる。しかし、実際には、可変充電電流源１０１の流す電流Ｉｃ０と可変放電電流源１０２の流すＩｄ０とが等しくならないことがある。
【０１０６】
例えば、可変充電電流源１０１の流し出す電流Ｉｃ０に比べて可変放電電流源１０２の吸い込む電流Ｉｄ０が大きい場合を考える。この場合、仮に、充電部１３０が電流Ｉｃ０のみを充電電流Ｉｃとして流し出し、放電部１２０が電流Ｉｄ０のみを放電電流Ｉｄとして吸い込むとする。この場合、放電部１２０の吸い込む放電電流に対して、充電部１３０の流し出す充電電流では不足する。そのため、定電圧源３０８（図６参照）から差電流検出抵抗３０７を介して不足分の電流が流れ出すこととなる。このとき、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧が低くなり、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ２の電位に対して、入力端子ＩＮ１の電位が低くなる。
【０１０７】
このとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１には、定電流源Ｉｃａｌの電流値の半分より多い電流が流れ、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２には、定電流源Ｉｃａｌの電流値の半分より少ない電流が流れる。この変動電流値をΔＩｃａｌとすると、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１には「０．５×Ｉｃａｌ＋ΔＩｃａｌ」の電流が、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２には「０．５×Ｉｃａｌ−ΔＩｃａｌ」の電流がそれぞれ流れる。
【０１０８】
したがって、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインとの接続点ＣＮ１からは、「２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｃとして流れ出す。これにより、充電部１３０の流し出す充電電流の値は「Ｉｃ０＋２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１０９】
同様に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインとの接続点ＣＮ２には、「−２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｄとして吸い込まれる。、これにより、放電部１２０の吸い込む放電電流の値は「Ｉｄ０−２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１１０】
このように、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ２の電位に対して低下する入力端子ＩＮ１の電位に応じて、変動電流値ΔＩｃａｌを調整する。その結果、充電部１３０の流し出す充電電流と放電部１２０の吸い込む放電電流とを等しくするようにフィードバックがかかる。
【０１１１】
例えば、可変充電電流源１０１の流し出す電流Ｉｃ０に比べて可変放電電流源１０２の吸い込む電流Ｉｄ０が小さい場合を考える。この場合、仮に、充電部１３０が電流Ｉｃ０のみを充電電流Ｉｃとして流し出し、放電部１２０が電流Ｉｄ０のみを放電電流Ｉｄとして吸い込むとする。この場合、放電部１２０の吸い込む放電電流に対して、充電部１３０の流し出す充電電流の値が充足するとともに余剰分の電流が生じる。そのため、定電圧源３０８に差電流検出抵抗３０７を介して余剰分の電流が流れ込み、差電流検出抵抗３０７と定電圧源３０８との端子Ａの電圧に対して、差電流検出抵抗３０７と第１のスイッチ３０５との端子Ｃの電圧が高くなる。
【０１１２】
このとき、ＰＭＯＳトランジスタＭ０１には「０．５×Ｉｃａｌ−ΔＩｃａｌ」の電流が流れ、ＰＭＯＳトランジスタＭ０２には「０．５×Ｉｃａｌ＋ΔＩｃａｌ」の電流が流れる。
【０１１３】
したがって、ＰＭＯＳトランジスタＭ０８のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０６のドレインとの接続点ＣＮ１からは、「−２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｃとして流れ出す。これにより、充電部１３０の流し出す充電電流の値は「Ｉｃ０−２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１１４】
同様に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインと、ＮＭＯＳトランジスタＭ０９のドレインとの接続点ＣＮ２には、「２×ΔＩｃａｌ」の電流が補正電流ΔＩｄとして吸い込まれる。これにより、放電部１２０の吸い込む放電電流の値は「Ｉｄ０＋２×ΔＩｃａｌ」となる。
【０１１５】
このように、電流補正回路１０６ｊの入力端子ＩＮ１の電位に対して低下する入力端子ＩＮ２の電位に応じて、変動電流値ΔＩｃａｌを調整する。その結果、充電部１３０の流し出す充電電流と放電部１２０の吸い込む放電電流とを等しくするようにフィードバックがかかる。
【０１１６】
ここで、チャージポンプ回路動作期間中は、次のような動作を行う。入力端子ＩＮ１に接続されたＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０１と、入力端子ＩＮ２に接続されたＧＮＤ電圧基準の保持容量Ｃ０２とにより、電流補正期間中における電流差検出回路１０５ｊの各出力端子の電位を保持する。これにより、チャージポンプ回路動作期間中は、電流補正回路１０６ｊによる補正電流値を保持する。
【０１１７】
なお、この電流差検出回路は、第１のスイッチ３０５を端子Ｃに接続したままにすることにより、第２実施形態における電流差検出回路としても適用できるものである。
【０１１８】
以上、述べたように、電流補正期間において、本実施形態における電流差検出回路により、充電電流と放電電流との差電流を検出して、充電電流と放電電流との差電流が無いチャージポンプ回路動作を可能とする。
【０１１９】
次に、本発明の第４実施形態に係るクロック生成器１ｋにおけるチャージポンプ回路１００ｋを、図９を用いて説明する。図９は、本発明の第４実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｋの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２０】
電流差検出回路１０５ｋは、電圧源１０５１ｋ、検出容量１０５２ｋ、第１のスイッチ６０５、及び第２のスイッチ（設定スイッチ）６０６を含む。
【０１２１】
電圧源１０５１ｋは、第２の定電圧源６０８を含む。第２の定電圧源６０８は、第２のモードにおいて、第２のスイッチ（設定スイッチ）６０６がオンした状態で、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１へ第２の参照電圧Ｖ２を供給する。また、第２の定電圧源６０８は、第３の出力端子ＯＴ３を介して第２の参照電圧Ｖ２を電流補正回路１０６ｊへ供給する。
【０１２２】
検出容量１０５２ｋは、差電流検出容量６０７を含む。差電流検出容量６０７は、第１の電極６０７１及び第２の電極６０７２を含む。第１の電極６０７１には、第２のモードにおいて、第１のノードＮ１又は第２のノードＮ２が接続される。これにより、第１の電極６０７１は、第２のモードにおいて、等価的に、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が流れ込む、又は、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が流れ出す。第２の電極６０７２には、基準電圧（例えば、グランド電圧）が供給されている。差電流検出容量６０７は、容量値Ｃ１を有する。
【０１２３】
第１のスイッチ６０５は、電流差検出回路１０５ｋの入力端子ＩＴ１と、端子Ｅ又は端子Ｆとの導通をオンオフする。第１のスイッチ６０５は、制御信号φ３に応じて、第２のモードにおける入力端子ＩＴ１と端子Ｅとが接続された状態と、第１のモードにおける入力端子ＩＴ１と端子Ｆとが接続された状態とを切り替える。端子Ｅには、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１と電流差検出回路１０５ｋの第２の出力端子ＯＴ２とが接続されている。端子Ｆには、チャージポンプ容量Ｃｃｐとチャージポンプ回路１００ｋの出力端子ＯＴｃｐとが接続されている。
【０１２４】
第２のスイッチ６０６は、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１と第２の定電圧源６０８との導通をオンオフする。第２のスイッチ６０６は、制御信号φ４に応じてオンすることにより、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧を第２の参照電圧Ｖ２に設定する。その後、第２のスイッチ６０６は、オフする。これにより、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１に差電流が流れ込んだ又は第１の電極６０７１から差電流が流れ出した際に、第１の電極６０７１の電圧は、第２の参照電圧Ｖ２に対する差電流に応じた電圧差を有した電圧になる。この電圧は、第２の出力端子ＯＴ２を介して、電流補正回路１０６ｊへ出力される。
【０１２５】
このように、第２のモードにおいて、第２のスイッチ６０６により第１の電極６０７１の電圧が第２の参照電圧Ｖ２に設定される。その後に、第１のスイッチ６０５のオン動作と第２のスイッチ６０６のオン動作とが等しい時間行われる。すなわち、充電部１３０が第１の電極６０７１へ充電電流Ｉｃを流し出す動作と放電部１２０が第１の電極６０７１から放電電流Ｉｄを吸い込む動作とが等しい時間行われる。電流差検出回路１０５ｋは、充電動作と放電動作とが等しい時間だけ行われた状態で差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧と第２の参照電圧Ｖ２とを受ける。これにより、電流差検出回路１０５ｋは、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧と第２の参照電圧Ｖ２との差に基づいて、充電部１３０が流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０が吸い込む放電電流Ｉｄとが等しくなるように補正する。
【０１２６】
次に、電流差検出回路１０５ｋの動作を、図１０を用いて説明する。図１０は、電流差検出回路１０５ｋの動作を示すタイミングチャートである。図１０では、充電制御信号ｕｐがローアクティブの信号として示されており、放電制御信号ｄｗがハイアクティブの信号として示されている。
【０１２７】
初期動作では、第２のスイッチ６０６が、アクティブレベルの制御信号φ４を受けてオンする。これにより、第２のスイッチ６０６は、差電流検出容量６０７の第１の電極６０７１の電圧を第２の参照電圧Ｖ２に設定する。この動作の期間は、図１０における制御信号φ４が「ｏｎ」として示されている期間である。
【０１２８】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）では、第１のスイッチ６０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｆとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ３が「Ｆ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ６０６は、オフしている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ４が「ｏｆｆ」として示されている期間である。
【０１２９】
チャージポンプ回路動作の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的にアクティブレベルになっている。充電制御信号ｕｐがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉに電荷が充電される。放電制御信号ｄｗがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐｉから電荷が放電される。
【０１３０】
電流補正動作（第２のモード）では、第１のスイッチ６０５が、入力端子ＩＴ１と端子Ｅとが接続された状態に切り替えている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ３が「Ｅ」として示されている期間である。このとき、第２のスイッチ６０６は、オフしている。この動作の期間は、図１０における制御信号φ４が「ｏｆｆ」として示されている期間である。
【０１３１】
電流補正動作（第２のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的に同じ時間だけアクティブレベルになっている。これにより、充電電流と放電電流との差電流に応じた電荷が、差電流検出容量６０７に蓄積される。
【０１３２】
具体的には、充電制御スイッチ１０３をオンかつ放電制御スイッチ１０４をオフにすると、差電流検出容量Ｃ１が可変充電電流源１０１の電流により充電される。また、充電制御スイッチ１０３をオフかつ放電制御スイッチ１０４をオンにすると、差電流検出容量Ｃ１が可変放電電流源１０２の電流により放電される。
【０１３３】
なお、ここで、充電制御スイッチ１０３をオンかつ放電制御スイッチ１０４をオフにする時間と、充電制御スイッチ１０３をオフかつ放電制御スイッチ１０４をオンにする時間とを同じ時間にして繰り返してもよい。
【０１３４】
例えば、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃと放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄとに差が無い場合、可変充電電流源１０１により充電される電荷と、可変放電電流源１０２により放電される電荷とが等しくなる。このため、差電流検出容量Ｃ１の第１の電極の電圧は、第２の参照電圧Ｖ２となる。
【０１３５】
例えば、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きい場合、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄにより放電される電荷に対して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃにより充電される電荷では不足する。そのため、差電流検出容量Ｃ１の電圧は初期値であるＶ１から低下していく。この差電流検出容量Ｃ１の電圧が初期値Ｖ１から低下する電圧差を第１の出力端子及び第２の出力端子に出力する。ここで、電流補正回路１０６ｊは、電流差検出回路１０５ｋの第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３からの出力信号を入力して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが大きいことを判定する。その結果、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを大きくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを小さくする補正動作を行う。
【０１３６】
例えば、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さい場合を考える。この場合、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄにより放電される電荷に対して、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃにより充電される電荷が充足し、余剰分が発生する。そのため、差電流検出容量Ｃ１の電圧は初期値である第２の参照電圧Ｖ２から上昇していく。これにより、電流補正回路１０６ｊは、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃに比べて放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄが小さいことを判定し、充電部１３０の流し出す充電電流Ｉｃを小さくし、放電部１２０の吸い込む放電電流Ｉｄを大きくする動作を行う。
【０１３７】
次に、本発明の第５実施形態に係るクロック生成器１ｐにおけるチャージポンプ回路１００ｐを、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の第５実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｐの構成を示す図である。以下では、第１実施形態及び第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【０１３８】
チャージポンプ回路１００ｐは、電流差検出回路１０５ｐを備える。
【０１３９】
電流差検出回路１０５ｐは、検出抵抗１０５１ｐ、第９のスイッチ８０５、及び第１０のスイッチ８０６を含む。電流差検出回路１０５ｐは、電圧源を含まない。
【０１４０】
検出抵抗１０５１ｐは、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７の電圧を基準として用いて、差電流に応じた電圧を発生させる。具体的には、検出抵抗１０５１ｐは、差電流検出抵抗３０７を含む。差電流検出抵抗３０７は、第２のモードにおいて、その一端が第１のノードＮ１及び第２のノードＮ２に接続される。差電流検出抵抗３０７には、第２のモードにおいて、充電電流と放電電流との差に応じた差電流が一端（端子Ｇ）と他端（端子Ｈ）との間に流れる。差電流検出抵抗３０７は、抵抗値Ｒ１を有する。ここで、チャージポンプ容量Ｃｃｐの保持電極１０７は、第１のモードの後の第２のモードにおいて、発生させた制御電圧Ｖｃｐを差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｈ）へ供給している。これにより、差電流検出抵抗３０７の一端には、その抵抗値Ｒ１により、制御電圧Ｖｃｐに対する差電流に応じた電圧差を有した電圧が発生する。
【０１４１】
第９のスイッチ８０５は、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）と、電流差検出回路１０５ｐの第２の出力端子ＯＴ２との導通をオンオフする。第９のスイッチ８０５は、制御信号φ５に応じてオンすることにより、第２の出力端子ＯＴ２を介して差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）の電圧を電流補正回路１０６ｊへ供給する。
【０１４２】
第１０のスイッチ８０６は、差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｈ）と、電流差検出回路１０５ｐの第３の出力端子ＯＴ３との導通をオンオフする。第１０のスイッチ８０６は、制御信号φ６に応じてオンすることにより、第３の出力端子ＯＴ３を介して差電流検出抵抗３０７の他端（端子Ｈ）の電圧すなわち制御電圧Ｖｃｐを電流補正回路１０６ｊへ供給する。
【０１４３】
このように、電流差検出回路１０５ｐは、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）と他端（端子Ｈ）との電圧差を検出することにより、充電電流と放電電流との差電流を検出する。
【０１４４】
次に、電流差検出回路１０５ｐの動作を、図１２を用いて説明する。図１２は、電流差検出回路１０５ｐの動作を示すタイミングチャートである。図１２では、充電制御信号ｕｐがローアクティブの信号として示されており、放電制御信号ｄｗがハイアクティブの信号として示されている。
【０１４５】
チャージポンプ回路動作では、第９のスイッチ８０５及び第１０のスイッチ８０６がオフしており、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）及び他端（端子Ｈ）と、第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３との導通がそれぞれオフされている。この動作の期間は、図１２における制御信号φ５，φ６が「ｏｆｆ」として示されている期間である。
【０１４６】
チャージポンプ回路動作（第１のモード）の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが選択的にアクティブレベルになっている。充電制御信号ｕｐがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐに電荷が充電される。放電制御信号ｄｗがアクティブレベルになっている期間に、チャージポンプ容量Ｃｃｐから電荷が放電される。
【０１４７】
電流補正動作（第２のモード）では、第９のスイッチ８０５及び第１０のスイッチ８０６がオンしており、差電流検出抵抗３０７の一端（端子Ｇ）及び他端（端子Ｈ）と、第２の出力端子ＯＴ２及び第３の出力端子ＯＴ３との導通がそれぞれオンされている。この動作の期間は、図１２における制御信号φ５，φ６が「ｏｎ」として示されている期間である。
【０１４８】
電流補正動作の期間では、充電制御信号ｕｐと放電制御信号ｄｗとが同時にアクティブレベルになっている。これにより、充電電流と放電電流との差電流が、電流差検出回路１０５ｐへ流れ込む、又は電流差検出回路１０５ｐから流れ出すようになっている。
【０１４９】
ここで、上述した本実施形態においては、チャージポンプ回路動作期間と、電流補正期間とを交互に繰り返す。これにより、充電電流と放電電流との差電流が無くなるように常時補正された充電電流及び放電電流でのチャージポンプ回路動作が可能になるとしている。しかしながら、電流補正期間を、例えば、回路起動時の１回のみ設けたり、スタンバイ状態からの動作開始毎に設けたりしてもよい。この設けた電流補正期間における電流補正信号にて補正電流値を固定し、その後、固定された電流値によるチャージポンプ回路動作期間のみが連続してもよい。
【０１５０】
また、上述した本実施形態においては、電流補正回路において、充電電流と放電電流の双方の電流値を補正する説明を行っている。しかしながら、充電電流のみ、あるいは放電電流のみの補正を行うことにより、結果として、充電電流と放電電流との差電流を無くしてもよい。
【０１５１】
以上述べてきたように、本実施形態によれば、チャージポンプ回路において、チャージポンプ容量への充電電流及び放電電流を用いて電流補正を行うことにより、充電電流と放電電流とを等しくして精度を向上させることを可能にする。
【０１５２】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクロック生成器１の構成図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるチャージポンプ回路１００の構成を示す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るクロック生成器１ｉの構成を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｉの構成を示す図。
【図５】第１のバイアス設定素子２０３及び第２のバイアス設定素子２０４の構成を示す図。
【図６】本発明の第３実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｊの構成を示す図。
【図７】電流差検出回路１０５ｊの動作を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の第３実施形態における電流補正回路１０６ｊの構成を示す図。
【図９】本発明の第４実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｋの構成を示す図。
【図１０】電流差検出回路１０５ｋの動作を示すタイミングチャート。
【図１１】本発明の第５実施形態におけるチャージポンプ回路１００ｐの構成を示す図。
【図１２】電流差検出回路１０５ｐの動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１５４】
１，１ｉ，１ｊ，１ｋ，１ｐ クロック生成器
１００，１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｐ チャージポンプ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、
前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、
前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、
前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、
前記第２のモードにおいて、前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続される検出抵抗と、
前記検出抵抗の他端に参照電圧を供給する電圧源と、
前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し、前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と、
を備えたことを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項２】
前記充電部は、
充電電流源と、
前記充電制御信号に応じて、前記第１のノードと前記充電電流源とを接続するようにオンする第１のスイッチと、
前記充電電流源と前記第１のスイッチとを接続する第３のノードと、
を含み、
前記放電部は、
放電電流源と、
前記放電制御信号に応じて、前記第２のノードと前記放電電流源とを接続するようにオンする第２のスイッチと、
前記放電電流源と前記第２のスイッチとを接続する第４のノードと、
を含み、
前記補正部は、前記第２のモードにおいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがともにオンした状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記第３のノードへ補正電流を流し出す動作と前記第４のノードから補正電流を吸い込む動作との少なくとも一方を行い、
前記充電部は、前記第２のモードにおいて、前記充電電流源から前記第３のノードへ流し出された電流と前記補正部から前記第３のノードへ流し出された補正電流とを充電電流として流し出し、
前記放電部は、前記第２のモードにおいて、前記第４のノードから前記放電電流源へ吸い込まれるべき電流と前記第４のノードから前記補正部へ吸い込まれるべき補正電流とを放電電流として吸い込む
ことを特徴とする請求項１に記載のチャージポンプ回路。
【請求項３】
前記充電部は、
第１のバイアス回路と、
前記第３のノードと前記第１のバイアス回路との導通をオンオフする第３のスイッチと、
をさらに含み、
前記放電部は、
第２のバイアス回路と、
前記第４のノードと前記第２のバイアス回路との導通をオンオフする第４のスイッチと、
をさらに含み、
前記第１のバイアス回路は、前記第１のモードにおいて、前記第３のスイッチがオンした状態で、前記チャージポンプ容量へ電荷が充電されないように電流を吸い込み、
前記第２のバイアス回路は、前記第１のモードにおいて、前記第４のスイッチがオンした状態で、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されないように電流を流し出し、
前記補正部は、前記第２のモードにおいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがともにオンし前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチがともにオフした状態で、前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧とを受ける
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】
外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、
前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、
前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、
前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、
前記第２のモードにおいて、前記第１のノード又は前記第２のノードに接続される第１の電極と基準電圧が供給された第２の電極とを有した検出容量と、
前記検出容量の前記第１の電極の電圧を設定する設定スイッチと、
前記設定スイッチがオンした状態で、前記検出容量の前記第１の電極に参照電圧を供給する電圧源と、
前記第２のモードにおいて、前記設定スイッチにより前記第１の電極の電圧が前記参照電圧に設定された後に前記充電部が前記第１の電極へ充電電流を流し出す動作と前記放電部が前記第１の電極から放電電流を吸い込む動作とが等しい時間行われた状態における前記検出容量の前記第１の電極の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と、
備えたことを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項５】
前記充電部は、
充電電流源と、
前記充電制御信号に応じて、前記第１のノードと前記充電電流源とを接続するようにオンする第１のスイッチと、
前記充電電流源と前記第１のスイッチとを接続する第３のノードと、
を含み、
前記放電部は、
放電電流源と、
前記放電制御信号に応じて、前記第２のノードと前記放電電流源とを接続するようにオンする第２のスイッチと、
前記放電電流源と前記第２のスイッチとを接続する第４のノードと、
を含み、
前記補正部は、前記第２のモードにおいて、前記設定スイッチにより前記第１の電極の電圧が前記参照電圧に設定された後に前記第１のスイッチのオン動作と前記第２のスイッチのオン動作とが等しい時間行われた状態における前記検出容量の前記第１の電極の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記第３のノードへ補正電流を流し出す動作と前記第４のノードから補正電流を吸い込む動作との少なくとも一方を行い、
前記充電部は、前記第２のモードにおいて、前記充電電流源から前記第３のノードへ流し出された電流と前記補正部から前記第３のノードへ流し出された補正電流とを充電電流として流し出し、
前記放電部は、前記第２のモードにおいて、前記第４のノードから前記放電電流源へ吸い込まれるべき電流と前記第４のノードから前記補正部へ吸い込まれるべき補正電流とを放電電流として吸い込む
ことを特徴とする請求項４に記載のチャージポンプ回路。
【請求項６】
外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、
前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、
前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、
前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、
前記第２のモードにおいて前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続され、前記チャージポンプ容量に他端が接続された検出抵抗と、
前記第１のモードの後の前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記他端の電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と、
を備えたことを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項７】
前記充電部は、
充電電流源と、
前記充電制御信号に応じて、前記第１のノードと前記充電電流源とを接続するようにオンする第１のスイッチと、
前記充電電流源と前記第１のスイッチとを接続する第３のノードと、
を含み、
前記放電部は、
放電電流源と、
前記放電制御信号に応じて、前記第２のノードと前記放電電流源とを接続するようにオンする第２のスイッチと、
前記放電電流源と前記第２のスイッチとを接続する第４のノードと、
を含み、
前記補正部は、前記第１のモードの後の前記第２のモードにおいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがともにオンした状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記他端の電圧との差に基づいて、前記第３のノードへ補正電流を流し出す動作と前記第４のノードから補正電流を吸い込む動作との少なくとも一方を行い、
前記充電部は、前記第２のモードにおいて、前記充電電流源から前記第３のノードへ流し出された電流と前記補正部から前記第３のノードへ流し出された補正電流とを充電電流として流し出し、
前記放電部は、前記第２のモードにおいて、前記第４のノードから前記放電電流源へ吸い込まれるべき電流と前記第４のノードから前記補正部へ吸い込まれるべき補正電流とを放電電流として吸い込む
ことを特徴とする請求項６に記載のチャージポンプ回路。
【請求項８】
外部から受けた外部クロックに対して特定の位相関係にあるクロックを生成するクロック生成器であって、
請求項１から７のいずれか１項に記載のチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路から制御電圧を受けて、前記制御電圧に応じた周波数を有したクロック、又は、前記外部クロックに対する前記制御電圧に応じた遅延量を有したクロックを生成させる電圧制御生成回路と、
前記外部クロックの位相と内部で発生したクロックの位相とを比較し、比較結果に応じて充電制御信号又は放電制御信号を前記チャージポンプ回路へ供給する位相比較器と、
を備えたことを特徴とするクロック生成器。
【請求項１】
外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、
前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、
前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、
前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、
前記第２のモードにおいて、前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続される検出抵抗と、
前記検出抵抗の他端に参照電圧を供給する電圧源と、
前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し、前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と、
を備えたことを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項２】
前記充電部は、
充電電流源と、
前記充電制御信号に応じて、前記第１のノードと前記充電電流源とを接続するようにオンする第１のスイッチと、
前記充電電流源と前記第１のスイッチとを接続する第３のノードと、
を含み、
前記放電部は、
放電電流源と、
前記放電制御信号に応じて、前記第２のノードと前記放電電流源とを接続するようにオンする第２のスイッチと、
前記放電電流源と前記第２のスイッチとを接続する第４のノードと、
を含み、
前記補正部は、前記第２のモードにおいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがともにオンした状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記第３のノードへ補正電流を流し出す動作と前記第４のノードから補正電流を吸い込む動作との少なくとも一方を行い、
前記充電部は、前記第２のモードにおいて、前記充電電流源から前記第３のノードへ流し出された電流と前記補正部から前記第３のノードへ流し出された補正電流とを充電電流として流し出し、
前記放電部は、前記第２のモードにおいて、前記第４のノードから前記放電電流源へ吸い込まれるべき電流と前記第４のノードから前記補正部へ吸い込まれるべき補正電流とを放電電流として吸い込む
ことを特徴とする請求項１に記載のチャージポンプ回路。
【請求項３】
前記充電部は、
第１のバイアス回路と、
前記第３のノードと前記第１のバイアス回路との導通をオンオフする第３のスイッチと、
をさらに含み、
前記放電部は、
第２のバイアス回路と、
前記第４のノードと前記第２のバイアス回路との導通をオンオフする第４のスイッチと、
をさらに含み、
前記第１のバイアス回路は、前記第１のモードにおいて、前記第３のスイッチがオンした状態で、前記チャージポンプ容量へ電荷が充電されないように電流を吸い込み、
前記第２のバイアス回路は、前記第１のモードにおいて、前記第４のスイッチがオンした状態で、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されないように電流を流し出し、
前記補正部は、前記第２のモードにおいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがともにオンし前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチがともにオフした状態で、前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記参照電圧とを受ける
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】
外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、
前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、
前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、
前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、
前記第２のモードにおいて、前記第１のノード又は前記第２のノードに接続される第１の電極と基準電圧が供給された第２の電極とを有した検出容量と、
前記検出容量の前記第１の電極の電圧を設定する設定スイッチと、
前記設定スイッチがオンした状態で、前記検出容量の前記第１の電極に参照電圧を供給する電圧源と、
前記第２のモードにおいて、前記設定スイッチにより前記第１の電極の電圧が前記参照電圧に設定された後に前記充電部が前記第１の電極へ充電電流を流し出す動作と前記放電部が前記第１の電極から放電電流を吸い込む動作とが等しい時間行われた状態における前記検出容量の前記第１の電極の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と、
備えたことを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項５】
前記充電部は、
充電電流源と、
前記充電制御信号に応じて、前記第１のノードと前記充電電流源とを接続するようにオンする第１のスイッチと、
前記充電電流源と前記第１のスイッチとを接続する第３のノードと、
を含み、
前記放電部は、
放電電流源と、
前記放電制御信号に応じて、前記第２のノードと前記放電電流源とを接続するようにオンする第２のスイッチと、
前記放電電流源と前記第２のスイッチとを接続する第４のノードと、
を含み、
前記補正部は、前記第２のモードにおいて、前記設定スイッチにより前記第１の電極の電圧が前記参照電圧に設定された後に前記第１のスイッチのオン動作と前記第２のスイッチのオン動作とが等しい時間行われた状態における前記検出容量の前記第１の電極の電圧と前記参照電圧との差に基づいて、前記第３のノードへ補正電流を流し出す動作と前記第４のノードから補正電流を吸い込む動作との少なくとも一方を行い、
前記充電部は、前記第２のモードにおいて、前記充電電流源から前記第３のノードへ流し出された電流と前記補正部から前記第３のノードへ流し出された補正電流とを充電電流として流し出し、
前記放電部は、前記第２のモードにおいて、前記第４のノードから前記放電電流源へ吸い込まれるべき電流と前記第４のノードから前記補正部へ吸い込まれるべき補正電流とを放電電流として吸い込む
ことを特徴とする請求項４に記載のチャージポンプ回路。
【請求項６】
外部から充電制御信号を受けて制御電圧を増加させ、前記外部から放電制御信号を受けて制御電圧を減少させる第１のモードと、補正動作を行う第２のモードとを有したチャージポンプ回路であって、
前記制御電圧を発生させるチャージポンプ容量と、
前記第１のモードにおいて、前記充電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量へ電荷を充電するように第１のノードを通して充電電流を流し出す充電部と、
前記第１のモードにおいて、前記放電制御信号に応じて、前記チャージポンプ容量から電荷が放電されるように第２のノードを通して放電電流を吸い込む放電部と、
前記第２のモードにおいて前記第１のノードと前記第２のノードとに一端が接続され、前記チャージポンプ容量に他端が接続された検出抵抗と、
前記第１のモードの後の前記第２のモードにおいて、前記充電部が前記検出抵抗の前記一端へ充電電流を流し出し前記放電部が前記検出抵抗の前記一端から放電電流を吸い込んだ状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記他端の電圧との差に基づいて、前記充電部が流し出す充電電流と前記放電部が吸い込む放電電流とが等しくなるように補正する補正部と、
を備えたことを特徴とするチャージポンプ回路。
【請求項７】
前記充電部は、
充電電流源と、
前記充電制御信号に応じて、前記第１のノードと前記充電電流源とを接続するようにオンする第１のスイッチと、
前記充電電流源と前記第１のスイッチとを接続する第３のノードと、
を含み、
前記放電部は、
放電電流源と、
前記放電制御信号に応じて、前記第２のノードと前記放電電流源とを接続するようにオンする第２のスイッチと、
前記放電電流源と前記第２のスイッチとを接続する第４のノードと、
を含み、
前記補正部は、前記第１のモードの後の前記第２のモードにおいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがともにオンした状態における前記検出抵抗の前記一端の電圧と前記他端の電圧との差に基づいて、前記第３のノードへ補正電流を流し出す動作と前記第４のノードから補正電流を吸い込む動作との少なくとも一方を行い、
前記充電部は、前記第２のモードにおいて、前記充電電流源から前記第３のノードへ流し出された電流と前記補正部から前記第３のノードへ流し出された補正電流とを充電電流として流し出し、
前記放電部は、前記第２のモードにおいて、前記第４のノードから前記放電電流源へ吸い込まれるべき電流と前記第４のノードから前記補正部へ吸い込まれるべき補正電流とを放電電流として吸い込む
ことを特徴とする請求項６に記載のチャージポンプ回路。
【請求項８】
外部から受けた外部クロックに対して特定の位相関係にあるクロックを生成するクロック生成器であって、
請求項１から７のいずれか１項に記載のチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路から制御電圧を受けて、前記制御電圧に応じた周波数を有したクロック、又は、前記外部クロックに対する前記制御電圧に応じた遅延量を有したクロックを生成させる電圧制御生成回路と、
前記外部クロックの位相と内部で発生したクロックの位相とを比較し、比較結果に応じて充電制御信号又は放電制御信号を前記チャージポンプ回路へ供給する位相比較器と、
を備えたことを特徴とするクロック生成器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１０３７０７（Ｐ２０１０−１０３７０７Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７２３５２（Ｐ２００８−２７２３５２）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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