电荷泵单元及电荷泵电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电荷泵单元，电荷泵单元包括第一N型金氧半场效晶体管、第一P型金氧半场效晶体管、第二N型金氧半场效晶体管及第二P型金氧半场效晶体管。第一N型金氧半场效晶体管及第一P型金氧半场效晶体管相串接，并由第一时钟信号控制。第二N型金氧半场效晶体管及第二P型金氧半场效晶体管相串接，并由第二时钟信号控制。第一N型金氧半场效晶体管接收第一输入电压，而第二N型金氧半场效晶体管接收第二输入电压。第一时钟信号及第二时钟信号是在相异时点变换电位。第一时钟信号的升缘领先第二频率的对应降缘。

Charge pump unit and charge pump circuit

The invention discloses a charge pump unit, a charge pump unit includes a first N type MOS transistor, a first P type MOS transistor, second N type MOS transistor and the two P type mos. The first N type MOS transistor is connected in series with the first P type MOS transistor and is controlled by the first clock signal. The second N type MOS transistor is connected in series with the two P type MOS transistor and is controlled by the second clock signal. The first N type MOS transistor receives the first input voltage, while the second N type MOS transistor receives the second input voltage. The first clock signal and the two clock signal change the potential at different points of time. The rising edge of the first clock signal leads to the corresponding drop of the second frequency.

【技术实现步骤摘要】
电荷泵单元及电荷泵电路
本专利技术是有关于一种电荷泵电路，特别是涉及一种能够减少反向电流的电荷泵电路。
技术介绍
考虑到低耗能电子装置的需求，集成电路的电力规划常被重新设计成能够在低电压的环境中运作以减少电能损耗。举例来说，原先使用5伏特电压的集成电路现已大多改为使用3.3伏特或甚至2伏特的低电压。虽然使用低电压能够降低电能损耗，但是在某些情况下，电路仍需要有较高的电压才能运作。举例来说，闪存即可能会需要较高的电压来进行写入及清除操作。较高的电压一般是由电荷泵电路来产生。现有技术的电荷泵电路常可利用互补的时钟信号来控制。然而，时钟信号实际上并非完美的方波，因此在时钟信号的电位变换期间，电荷泵电路中的开关可能会不预期地导通或截止。在此情况下，即可能产生反向电流，进而增加电路的电能耗损。因此，如何降低电荷泵电路的反向电流即成为有待解决的问题。
技术实现思路
为了能够降低电荷泵电路的反向电流，以避免现有技术中电能耗损的问题，本专利技术的一实施例提供一种电荷泵单元。电荷泵单元包括第一电容、第二电容、第一N型金氧半场效晶体管、第一P型金氧半场效晶体管、第二N型金氧半场效晶体管及第二P型金氧半场效晶体管。第一电容具有第一端及第二端，第一电容的第一端接收第一时钟信号。第二电容具有第一端及第二端，第二电容的第一端接收第二时钟信号。第一N型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第一N型金氧半场效晶体管的第一端接收第一输入电压，第一N型金氧半场效晶体管的第二端耦接至第一电容的第二端，而第一N型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第二电容的第二端。第一P型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第一P型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第一N型金氧半场效晶体管的第二端，第一P型金氧半场效晶体管的第二端输出第一电压，而第一P型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第一N型金氧半场效晶体管的控制端。第二N型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第二N型金氧半场效晶体管的第一端接收第二输入电压，第二N型金氧半场效晶体管的第二端耦接至第二电容的第二端，而第二N型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第一电容的第二端。第二P型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第二P型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第二N型金氧半场效晶体管的第二端，第二P型金氧半场效晶体管的第二端输出第二电压，而第二P型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第二N型金氧半场效晶体管的控制端。第一时钟信号及第二时钟信号于相异时点变换电位。第一时钟信号的升缘会领先第二频率的对应降缘。本专利技术的另一实施例提供一种电荷泵电路，电荷泵电路包括第一电荷泵单元及第二电荷泵单元。第一电荷泵单元包括第一电容、第二电容、第一N型金氧半场效晶体管、第一P型金氧半场效晶体管、第二N型金氧半场效晶体管及第二P型金氧半场效晶体管。第一电容具有第一端及第二端，第一电容的第一端接收第一时钟信号。第二电容具有第一端及第二端，第二电容的第一端接收第二时钟信号。第一N型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第一N型金氧半场效晶体管的第一端接收第一输入电压，第一N型金氧半场效晶体管的第二端耦接至第一电容的第二端，而第一N型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第二电容的第二端。第一P型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第一P型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第一N型金氧半场效晶体管的第二端，第一P型金氧半场效晶体管的第二端输出第一电压，而第一P型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第一N型金氧半场效晶体管的控制端。第二N型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第二N型金氧半场效晶体管的第一端接收第二输入电压，第二N型金氧半场效晶体管的第二端耦接至第二电容的第二端，而第二N型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第一电容的第二端。第二P型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第二P型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第二N型金氧半场效晶体管的第二端，第二P型金氧半场效晶体管的第二端输出第二电压，而第二P型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第二N型金氧半场效晶体管的控制端。第二电荷泵单元包括第三电容、第四电容、第三N型金氧半场效晶体管、第三P型金氧半场效晶体管、第四N型金氧半场效晶体管及第四P型金氧半场效晶体管。第三电容具有第一端及第二端，第三电容的第一端接收第三时钟信号。第四电容具有第一端及第二端，第四电容的第一端接收第四时钟信号。第三N型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第三N型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第一P型金氧半场效晶体管的第二端，第三N型金氧半场效晶体管第二端耦接至第三电容的第二端，而第三N型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第四电容的第二端。第三P型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第三P型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第三N型金氧半场效晶体管的第二端，而第三P型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第三N型金氧半场效晶体管的控制端。第四N型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第四N型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第二P型金氧半场效晶体管的第二端，第四N型金氧半场效晶体管的第二端耦接至第四电容的第二端，而第四N型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第三电容的第二端。第四P型金氧半场效晶体管具有第一端、第二端及控制端，第四P型金氧半场效晶体管的第一端耦接至第四N型金氧半场效晶体管的第二端，而第四P型金氧半场效晶体管的控制端耦接至第四N型金氧半场效晶体管的控制端。第一时钟信号、第二时钟信号、第三时钟信号及第四时钟信号会于相异时点变换电位。第二时钟信号的降缘会落后第一时钟信号的对应升缘并领先第四时钟信号的对应升缘，且第四时钟信号的对应升缘会领先第三时钟信号的对应降缘。附图说明图1是本专利技术一实施例的电荷泵单元的示意图。图2是本专利技术一实施例的图1的电荷泵单元的操作时序图。图3是本专利技术一实施例的图1的电荷泵单元的时钟信号产生器的示意图。图4是本专利技术一实施例的电荷泵电路的示意图。图5是本专利技术一实施例的图4的电荷泵电路的操作时序图。图6是本专利技术一实施例的图4的电荷泵电路的时钟信号产生器的示意图。图7是本专利技术一实施例的电荷泵电路的示意图。图8是本专利技术一实施例的图7的电荷泵电路的操作时序图。图9是本专利技术一实施例的图7的电荷泵电路的时钟信号产生器的示意图。其中，附图标记说明如下：10第一电荷泵单元20第二电荷泵单元30第三电荷泵单元N1第一N型金氧半场效晶体管N2第二N型金氧半场效晶体管N2第三N型金氧半场效晶体管N4第四N型金氧半场效晶体管N5第五N型金氧半场效晶体管N6第六N型金氧半场效晶体管P1第一P型金氧半场效晶体管P2第二P型金氧半场效晶体管P3第三P型金氧半场效晶体管P4第四P型金氧半场效晶体管P5第五P型金氧半场效晶体管P6第六P型金氧半场效晶体管C1第一电容C2第二电容C3第三电容C4第四电容C5第五电容C6第六电容NA1第一电容的第二端NB1第二电容的第二端NA2第三电容的第二端NB2第四电容的第二端NA3第五电容的第二端NB3第六电容的第二端CLKA1第一时钟信号CLKB1第二时钟信号CLKA2第三时钟信号CLKB2第四时钟信号CLKA3第五时钟信号CLKB3第六时钟信号VI1第一输入电压VI2第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵单元，其特征在于，包括：第一电容，具有第一端用以接收第一时钟信号，及第二端；第二电容，具有第一端用以接收第二时钟信号，及第二端；第一N型金氧半场效晶体管，具有第一端用以接收第一输入电压，第二端耦接至所述第一电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第二电容的所述第二端；第一P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第一N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端用以输出第一电压，及控制端耦接至所述第一N型金氧半场效晶体管的所述控制端；第二N型金氧半场效晶体管，具有第一端用以接收第二输入电压，第二端耦接至所述第二电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第一电容的所述第二端；及第二P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第二N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端用以输出第二电压，及控制端耦接至所述第二N型金氧半场效晶体管的所述控制端；其中：所述第一时钟信号及所述第二时钟信号是在相异时点变换电位；及所述第一时钟信号的升缘是领先所述第二频率的对应降缘。

【技术特征摘要】
2016.01.05 US 14/987,7751.一种电荷泵单元，其特征在于，包括：第一电容，具有第一端用以接收第一时钟信号，及第二端；第二电容，具有第一端用以接收第二时钟信号，及第二端；第一N型金氧半场效晶体管，具有第一端用以接收第一输入电压，第二端耦接至所述第一电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第二电容的所述第二端；第一P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第一N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端用以输出第一电压，及控制端耦接至所述第一N型金氧半场效晶体管的所述控制端；第二N型金氧半场效晶体管，具有第一端用以接收第二输入电压，第二端耦接至所述第二电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第一电容的所述第二端；及第二P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第二N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端用以输出第二电压，及控制端耦接至所述第二N型金氧半场效晶体管的所述控制端；其中：所述第一时钟信号及所述第二时钟信号是在相异时点变换电位；及所述第一时钟信号的升缘是领先所述第二频率的对应降缘。2.如权利要求1所述的电荷泵单元，其特征在于所述第二时钟信号的升缘是领先所述第一时钟信号的对应降缘。3.如权利要求2所述的电荷泵单元，其特征在于，还包括：时钟信号产生器，包括：第一反相器，具有输入端用以接收参考时钟信号，及输出端；第一与非门，具有第一输入端用以接收所述参考时钟信号，第二输入端，及输出端；第一延迟电路，具有输入端耦接至所述第一与非门的所述输出端，及输出端用以输出所述第一时钟信号；第二与非门，具有第一输入端耦接至所述第一反相器的所述输出端，第二输入端耦接至所述第一延迟电路的所述输出端，及输出端；及第二延迟电路，具有输入端耦接至所述第二与非门的所述输出端，及输出端耦接至所述第一与非门的所述第二输入端并用以输出所述第二时钟信号。4.如权利要求3所述的电荷泵单元，其特征在于：所述第一延迟电路包括：第二反相器，具有输入端耦接至所述第一延迟电路的所述输入端，及输出端；及第三反相器，具有输入端耦接至所述第二反相器的所述输出端，及输出端耦接至所述第一延迟电路的所述输出端；及所述第二延迟电路包括：第四反相器，具有输入端耦接至所述第二延迟电路的所述输入端，及输出端；及第五反相器，具有输入端耦接至所述第四反相器的所述输出端，及输出端耦接至所述第二延迟电路的所述输出端。5.如权利要求1所述的电荷泵单元，其特征在于所述第一电容是由金氧半场效晶体管构成，及所述第二电容是由金氧半场效晶体管构成。6.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：第一电荷泵单元，包括：第一电容，具有第一端用以接收第一时钟信号，及第二端；第二电容，具有第一端用以接收第二时钟信号，及第二端；第一N型金氧半场效晶体管，具有第一端用以接收第一输入电压，第二端耦接至所述第一电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第二电容的所述第二端；第一P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第一N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端，及控制端耦接至所述第一N型金氧半场效晶体管的所述控制端；第二N型金氧半场效晶体管，具有第一端用以接收第二输入电压，第二端耦接至所述第二电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第一电容的所述第二端；及第二P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第二N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端，及控制端耦接至所述第二N型金氧半场效晶体管的所述控制端；及第二电荷泵单元，包括：第三电容，具有第一端用以接收第三时钟信号，及第二端；第四电容，具有第一端用以接收第四时钟信号，及第二端；第三N型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第一P型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端耦接至所述第三电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第四电容的所述第二端；第三P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第三N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端，及控制端耦接至所述第三N型金氧半场效晶体管的所述控制端；第四N型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第二P型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端耦接至所述第四电容的所述第二端，及控制端耦接至所述第三电容的所述第二端；及第四P型金氧半场效晶体管，具有第一端耦接至所述第四N型金氧半场效晶体管的所述第二端，第二端，及控制端耦接至所述第四N型金氧半场效晶体管的所述控制端；其中：所述第一时钟信号、所述第二时钟信号、所述第三时钟信号及所述第四时钟信号是在相异时点变换电位；所述第二时钟信号的降缘是落后所述第一时钟信号的对应升缘并领先所述第四时钟信号的对应升缘；及所述第四时钟信号的所述对应升缘是领先所述第三时钟信号的对应降缘。7.如权利要求6所述的电荷泵电路，其特征在于：所述第一时钟信号的降...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨政德，
申请(专利权)人：力旺电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71