电荷泵电路制造技术

公开了一种电荷泵电路，通过在单个电荷泵之间连接串联和并联开关电路以及电平移动电路来构成电荷泵电路、通过改变电荷泵电路的连接状态能够进行高电平激励。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电荷泵电路，具体来说，涉及一种能缩短激励时间的电荷泵电路。如附图说明图1所示，在传统的电荷泵电路中，多个单个的电荷泵电路1A、1B、1C和1D串联连接在电源VDD和输出端Z之间。因此，电源VDD根据两相的时钟信号Φ、Φ对每个单个的电荷泵1A、1B、1C和1D进行充电并传递到输出端Z。图2是图1表示的电路的等效电路，如图2所示，每个单个的电荷泵1A、1B、1C和1D包括一个电容C和一个二极管D用于充电激励。这样的单个的电荷泵1A、1B、1C和1D串联连接在电源VDD和输出端Z之间。电源VDD根据两相的时钟信号Φ、Φ对每个单个的电荷泵1A、1B、1C和1D进行充电并经过一个二极管DZ传递到输出端Z。图1和2中的CL代表负载电容。然而，这样的传统的电荷泵电路缺点在于由于单个的电荷泵串联连接在电源和输出端之间，耗电量高而且开始工作时充电转换有效系数低。本专利技术的目的是提供一种电荷泵电路，这种电荷泵电路能够通过在单个的电荷泵之间连接串联和并联的开关电路并且通过电平移动电路控制串联和并联开关电路解决上述的缺点。为了实现上述的目的，按本专利技术的电荷泵电路包括与电源相连并根据时钟信号进行激励操作的第一单个电荷泵；与电源相连并根据时钟信号进行激励操作的第二单个的电荷泵；以及根据控制信号有选择地将第一单个的电荷泵的输出转换成第二单个的电荷泵的输入或输出的一个串联和并联开关电路。结合附图、参考以下的详细描述，将会更全面地理解本专利技术的实质和目的。图1表示传统的电荷泵电路；图2是图1表示的电路的等效电路；图3是本专利技术的电荷泵电路；图4A-4C是图3表示的电路的等效电路；图5是图3中电平移动电路的详细电路；图6A是比较传统的电荷泵电路的输出和本专利技术的电荷泵电路的输出的曲线图；以及图6B是图6A表示的示意图。几幅附图中同样的符号指的是相同的部分。以下参考附图给出本专利技术一个实施例的详细描述。图3是本专利技术的电荷泵电路。第一、第二、第三和第四单个电荷泵1A、1B、1C和1D的电路与图1中的电路相同。第一和第二单个电荷泵1A和1B之间有一个串联和并联开关电路2。串联和并联开关电路2与第一和第二个单个电荷泵1A和1B以及输出端Z相连。每个串联和并联开关电路2也连在第二和第三单个电荷泵1B和1C之间以及第三和第四单个电荷泵1C和1D之间，并且也连到输出端Z。串联和并联开关电路2有两个晶体管N1和N2。晶体管N1连在第一和第二单个电荷泵1A和1B之间。晶体管N2与第一单个电荷泵和输出端Z相连。第二、第三单个电荷泵1B和1C之间的晶体管N1和N2，以及第三、第四单个电荷泵1C和1D之间的晶体管N1和N2连接方式与第一、第二单个电荷泵1A和1B之间的晶体管N1和N2的连接方式相同。电平移动电路3控制串联、并联开关电路2。也即，晶体管N1和N2截止或导通由电平移动电路3的输出KOUT和KOUTB来控制。电平移动电路3根据每个控制信号S1、S2和S3以及辅助电荷泵电路的输出信号S4产生的输出KOUT和KOUTB。辅助电荷泵电路受控于两相时钟信号Φ、Φ标号CL代表负载电容。如果晶体管N1导通、晶体管N2截止，第一至四单个电荷泵1A至1D在电源VDD和输出端Z之间串联连接。相反，如果晶体管N1截止、晶体管N2导通，第一至第四单个电荷泵1A至1D在电源VDD和输出端Z之间并联连接。图4A、4B和4C是图3所示的等效电路。图4A可以看成是所有晶体管N1截止、所有晶体管N2导通的情况下图3的等效电路。因此，电源VDD通过二极管D和D2传递到输出端。总电容为4C。图4C可以看成是所有晶体管N1导通、所有晶体管N2截止的情况下图3的等效电路。第一至第四单个的电荷泵1A至1D变换成二极管D。总电容为C/4。在图4A的情况下电容变小。电源VDD经过二极管D和D2传递到输出端Z。电容CL为负载电容。图4B可以看成是第一和第二电荷泵1A和1B之间的晶体管N1导通晶体管N2截止、第三和第四单个电荷泵1C和1D之间的晶体管N1导通晶体管N2截止、以及第二和第三单个电荷泵1B和1C之间的晶体管N1截止晶体管N2导通的情况下图3的等效电路。图5是图3中电平移动电路的详细电路图。彼此反相的输出KOUT和KOUTB是根据辅助电荷泵电路4的输出S4和控制信号S1、S2和S3所产生的。辅助电荷泵电路4的输出S4保持在高电平状态。因此，如果控制信号S1、S2或S3为″高″，非门G1的输出就为″低″，因此晶体管Q6截止晶体管Q5导通。此时，由于晶体管Q3和Q4为导通状态，晶体管Q2导通而晶体管Q1截止。因此，输出KOUT为″高″而输出KOUTB为″低″。图6A是比较传统的电荷泵电路的输出(X)与本专利技术的电荷泵电路输出(Y)的曲线图。如图6A所示，传统的电荷泵电路由于电荷泵在远远低于VCC电压的一个电压下开始充电激励，所以要经过很长时间才能上升到VCC电压。然而，如图6B所示，本专利技术在激励操作开始(步骤1)时通过并联连接第一至第四单个电荷泵1A至1D增大了电容，在如图所示的步骤2中通过串联连接第一和第二单个电荷泵1A和1B、串联连接第三和第四单个电荷泵1C和1D，并将第二和第四单个电荷泵1B和1D的输出与输出端Z相连来减小电容。在最后步骤(步骤3)中，第一至第四单个电荷泵1A至1D如图1所示串联连接。因此，如图6A所示，由于激励操作在2.2V开始，激励时间缩短、耗电量也得到减少。如上所述，本专利技术的有益效果是在电荷泵电路开始操作时充电转换有效系数增大，同时在采用高电压编程瞬时存储器设备时编程时间能够缩短。尽管上述对最佳实施例的描述具有一定程度的特殊性，但这仅仅是本专利技术原理的说明，很显然，本专利技术不局限于本文所披露和说明的这个最佳实施例。因此，不超出本专利技术的构思和范围内可能作出的适当变化都将包括在本专利技术的进一步实施例中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵电路包括： 与电源相连并根据时钟信号进行激励操作的第一单个电荷泵； 与所说电源相连并根据所说时钟信号进行激励操作的第二单个电荷泵； 根据控制信号有选择地将所说第一单个电荷泵的输出转换成所说第二单个电荷泵的输入或输出的串联和并联开关电路。

【技术特征摘要】
KR 1994-12-27 37306/941.一种电荷泵电路包括与电源相连并根据时钟信号进行激励操作的第一单个电荷泵；与所说电源相连并根据所说时钟信号进行激励操作的第二单个电荷泵；根据控制信号有选择地将所说第一单个电荷泵的输出转换成所说第二单个电荷泵的输入或输出的串联和并联开关电路。2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其中所说串联和并联开关电路包括将所说第一单个电荷泵的输出与所说第二电荷泵的输入相连的第一开关装置，以及将所说第一单个电荷泵的所说输出与所说第二单个电荷泵的所说输出相连的第二开关装置。3.如权利要求1所述的电荷泵电路，进一步包括根据所说时钟信号控制所说串联和并联开关电路进行激励操作的一个辅助泵激励电路；以及根据所说辅助泵激励电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金柱荣，
申请(专利权)人：现代电子产业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]