The present disclosure relates to the operation of a multistage charge pump circuit for generating both positive and negative voltages. For example, a charge pump includes a step-up circuit cascaded between the first and second nodes, where each step-up circuit is operable to raise the voltage forward in a positive voltage boost mode and negatively in a negative voltage boost mode. The first switching circuit selectively applies a first voltage to one of the cascaded boost circuits in response to the first logical state of the periodic enabling signal, in which the cascaded boost circuit operates in the positive voltage boost mode to generate a higher positive voltage at the second node. The second switching circuit selectively applies a second voltage to another boost circuit in the cascade boost circuit in response to the second logical state of the periodic enabling signal, in which the cascade boost circuit operates in the negative voltage boost mode to generate a higher negative voltage at the first node. The positive and negative voltages are simultaneously output.
【技术实现步骤摘要】
操作用于同时生成正电压和负电压的多级电荷泵电路
本专利技术涉及用于生成正电压和负电压的多级电荷泵电路。
技术介绍
电荷泵电路是被配置用于提供具有高压电平的电压的电路类型,该电压或者比电源电压更正(被称作为较高正电压)或相对于电源电压具有相反极性(被称作为较高负电压)。在许多电路应用中,需要较高正电压和较高负电压两者,并且通常这些电压将在片上生成。为此,常规的解决方案是包括两个不同的电荷泵电路,一个用于生成所需的较高正电压,并且另一个用于生成所需的较高负电压。与此常规解决方案相关联的缺点是:增大了由这两个不同的电荷泵电路所占据的片上面积(更确切地,相对于所需的电容器和电阻器)并且增大了功耗。取决于所需的较高正电压和较高负电压的大小,针对每个电压发生器电路可能需要多级电荷泵电路。为获取所期望的电压大小使用多级可能在降低效率和降低可靠性方面具有不利的后果。另外,用于生成较高正电压和较高负电压的单独的电压生成器要求单独的时钟缓冲电路驱动电容性切换操作,并且这可能会导致片上电流消耗的不期望的增大。本领域需要一种多级电荷泵电路,这种多级电荷泵电路解决上述问题和其他问题,以支持从常用电荷泵电路中同时生成较高正电压和较高负电压两者。
技术实现思路
在实施例中,电荷泵电路包括:多个升压电路,所述多个升压电路级联耦合在第一节点与第二节点之间,其中,每个升压电路具有A节点和B节点,并且在正电压升压模式下可操作用于从所述A节点到所述B节点正向地升高电压,并且在负电压升压模式下可操作用于从所述B节点到所述A节点负向地升高电压;第一切换电路,所述第一切换电路被配置用于响应于周期性使能信号 ...
【技术保护点】
1.一种电荷泵电路,包括:多个升压电路,所述多个升压电路级联耦合在第一节点与第二节点之间,其中,每个升压电路具有A节点和B节点,并且在正电压升压模式下可操作用于从所述A节点到所述B节点正向地升高电压,并且在负电压升压模式下可操作用于从所述B节点到所述A节点负向地升高电压;第一切换电路,所述第一切换电路被配置用于响应于周期性使能信号的第一逻辑状态而在所述多个升压电路中的一个升压电路的A节点处施加第一电压,从而使得所述多个升压电路的升压电路在所述正电压升压模式下操作用于在所述第二节点处生成较高正电压;以及第二切换电路,所述第二切换电路被配置用于响应于所述周期性使能信号的第二逻辑状态而在所述多个升压电路中的另一升压电路的B节点处施加第二电压,从而使得所述多个升压电路的升压电路在所述负电压升压模式下操作用于在所述第一节点处生成较高负电压。
【技术特征摘要】
2017.07.18 US 15/652,7481.一种电荷泵电路,包括:多个升压电路,所述多个升压电路级联耦合在第一节点与第二节点之间,其中,每个升压电路具有A节点和B节点,并且在正电压升压模式下可操作用于从所述A节点到所述B节点正向地升高电压,并且在负电压升压模式下可操作用于从所述B节点到所述A节点负向地升高电压;第一切换电路,所述第一切换电路被配置用于响应于周期性使能信号的第一逻辑状态而在所述多个升压电路中的一个升压电路的A节点处施加第一电压,从而使得所述多个升压电路的升压电路在所述正电压升压模式下操作用于在所述第二节点处生成较高正电压;以及第二切换电路,所述第二切换电路被配置用于响应于所述周期性使能信号的第二逻辑状态而在所述多个升压电路中的另一升压电路的B节点处施加第二电压,从而使得所述多个升压电路的升压电路在所述负电压升压模式下操作用于在所述第一节点处生成较高负电压。2.如权利要求1所述的电荷泵电路,其中,所述多个升压电路中的每个升压电路包括:第一和第二中间节点,所述第一和第二中间节点电容性耦合用于分别接收第一时钟信号的相反相位;以及第三和第四中间节点,所述第三和第四中间节点电容性耦合用于分别接收第二时钟信号的相反相位。3.如权利要求2所述的电荷泵电路,其中,所述第一时钟信号具有第一高电压电平,并且其中,所述第二时钟信号具有与所述第一高电压电平不同的第二高电压电平。4.如权利要求3所述的电荷泵电路,其中,所述第二高电压电平是所述第一高电压电平的两倍。5.如权利要求2所述的电荷泵电路,其中,所述第一和第二时钟信号具有对准的相位。6.如权利要求2所述的电荷泵电路,其中,所述第一和第二时钟信号具有比所述周期性使能信号的频率更大的频率。7.如权利要求2所述的电荷泵电路,其中,所述多个升压电路中的每个升压电路进一步包括:以交叉耦合配置相连接的第一晶体管和第二晶体管,其中,所述第一晶体管耦合在所述A节点与所述第一中间节点之间,并且其中,所述第二晶体管耦合在所述A节点与所述第二中间节点之间。8.如权利要求7所述的电荷泵电路,其中,所述多个升压电路中的每个升压电路进一步包括:以交叉耦合配置相连接的第三晶体管和第四晶体管,其中,所述第三晶体管耦合在所述第一中间节点与所述第三中间节点之间,并且其中,所述第四晶体管耦合在所述第二中间节点与所述第四中间节点之间。9.如权利要求8所述的电荷泵电路,其中,所述多个升压电路中的每个升压电路进一步包括:第五晶体管,所述第五晶体管耦合在所述第一中间节点与所述B节点之间,并且具有耦合至所述第三中间节点的控制端子;以及第六晶体管,所述第六晶体管耦合在所述第二中间节点与所述B节点之间,并且具有耦合至所述第四中间节点的控制端子。10.如权利要求9所述的电荷泵电路,其中,所述第一至第六晶体管全部是n沟道MOS晶体管。11.如权利要求7所述的电...
【专利技术属性】
技术研发人员:V·拉纳,A·米塔尔,
申请(专利权)人:意法半导体国际有限公司,
类型:发明
国别省市:荷兰,NL
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