ダイオード チャージポンプ回路(倍電圧・負電圧)

倍電圧発生回路

図1(a)は電源電圧VCCの2倍の電圧を発生する回路です。パルスV1はLow=0V, High=VCCを出力します。 ダイオードは、順バイアス印加時にオン、逆バイアス印加時にオフするスイッチとして働きます。 簡単のためダイオードのオン電圧を無視すると、以下のようなふるまいとなります。

図1(b): V1=Low=0Vのとき、D1には順バイアスが印加されるのでオンし、容量C1が充電されます。

図1(c): V1=High=VCCとなると、V1とC1の電圧が直列接続されるので、C1の右側端子の電圧は2VCCとなり、D2は順バイアスとなってオン、D1は逆バイアスとなってオフします。

図1(b)と(c)を繰り返すとC2が充電され、Vout=2VCCとなります。

負電圧発生回路

倍電圧発生回路のダイオードの向きを逆にしD1をGNDに接続すると、負電圧発生回路(図2)となります。簡単のためダイオードのオン電圧を無視すると、以下のようなふるまいとなります。

V1=High=VCCのときD1がオンしC1が図の矢印の向きに充電されます。V1=Low=0Vとなると、D1がオフ、D2がオンして出力は−VCCとなります。

※ スイッチ切り換り時の収束エラー回避のため、それぞれの電源のRSを設定しています。