电荷泵驱动电路制造技术

一种电荷泵驱动电路（１０Ａ）包括第一ＭＯＳＦＥＴ（金属氧化物半导体场效应晶体管）（３０）和第二ＭＯＳＦＥＴ（３１）。第一ＭＯＳＦＥＴ和第二ＭＯＳＦＥＴ的沟道类型不同并且所述第一晶体管和所述第二晶体管被设置以形成互补的逆变器电路。互补的逆变器电路基于输入至输入端（３４）的输入电势（Ｖｉｎ）驱动电荷泵电路（２０）。第一ＭＯＳＦＥＴ的第一栅极（Ｇ１）和第二ＭＯＳＦＥＴ的第二栅极（Ｇ２）连接到输入端，以使得在第一栅极的电势不同于在第二栅极的电势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电荷泵驱动电路、使用电荷泵驱动电路的半导体器件以及电压转换方法，尤其是涉及降低用于提高或降低直流(DC)电压 的电荷泵电路中的高频噪声。
技术介绍
已知Dickson型电荷泵电路是一种用于提高或降低DC电压的电荷 泵电路。日本特开专利申请(JP-P2006-340436A)中公开了这样的电荷 泵的一个示例。参考图l，将对使用Dickson型电荷泵电路的升压电路进 行描述。参考图l，用于升压电路的电荷泵电路包括串联连接在电源Vi和输 出端Vo之间的五个二极管Da至De，以及五个电容器Ca至Ce。电容器Ca 至Ce的端部(或者节点Nla至Nle)分别连接到二极管Da至De的阳极。 电容器Ca至Cc的另一端部经由节点N2a共同连接到电荷泵驱动电路 100A，电荷泵驱动电路100A向电容器Ca至Cc提供时钟4)。电容器Cb 至Cd的另一端部经由节点N2b连接到电荷泵驱动电路100B,电荷泵驱 动电路100B向电容器Cb至Cd提供时钟4)B。时钟4)B与时钟d)相位相 反。电容器Ce的另一端连接到作为第二电源的地(GND)。时钟*是 周期性地重复高电平(H)和低电平(L)的信号。当时钟4)处于低电平时，节点Nla和Nlc处于低电平，而节点Nlb 和Nld处于高电平。因此，二极管Da至Dc处于导电状态，而二极管Db 至Dd处于非导电状态。因而，电源Vi的源电压Vi被充入电容器Ca中， 并且存储在电容器Cb中的电荷流至电容器Cc中。当时钟4)处于高电平时，节点Nla和Nlc处于高电平，而节点Nlb 和Nld处于低电平。因此，二极管Da至Dc处于非导电状态，而二极管 Db至Dd处于导电状态。因此，比源电压Vi充入电容器Ca中的电压高的 电压被充入电容器Cb中。如上所述，由于二极管Da至Dd的开关和由于电容器Ca至Cd的充电 及放电，在输出端Vo出现是输入电压Vi五倍大的电压。注意，这里未 考虑二极管中的电压降。上面描述的Dickson型电荷泵电路基于相位彼此相反且从电荷泵 驱动电路100A和100B中输出的时钟4)和d)B来升高或降低输入电压 Vi。时钟4)和4)B—般是矩形波。因此，在这些时钟的脉冲的上升沿和 下降沿发生谐波含量，当谐波含量流至作为开关元件的二极管Da至De 时，谐波含量被辐射为高频噪声，因此干扰了在电荷泵电路周围的无 线器件(未示出)。日本特开专利申请(JP-P2006-340436A)公开了一种用于降低由 于时钟的脉冲而导致的这样的乱真辐射的技术。日本特开专利申请 (JP-P2006-340436A)中描述的电荷泵驱动电路包括电容器，其通过 两个恒流源来充电和放电；控制装置，用于控制电容器的充电和放电 时间段；以及输出装置，用于将电容器的充电和放电电压作为时钟4) 输出至电荷泵电路。在电荷泵驱动电路中，控制电容器的充电和放电， 以使得时钟4)的脉冲的上升和下降的时间段被延长。因此，有可能模 糊时钟cl)在上升或下降时的波形，从而抑制谐波含量的出现。本专利技术人已经认识到如下情况。日本特开专利申请(JP-P2006-340436A)中描述的电荷泵驱动电 路需要恒流源、电容器和诸如运算放大器的输出装置来模糊时钟4)在 上升和下降时的波形，并且需要开关元件来控制电容器的充电和放电。因此，根据日本特开专利申请(JP-P2006-340436A)中描述的电荷泵驱 动电路，存在增加电路尺寸和芯片尺寸的问题。
技术实现思路
在一个实施例中，电荷泵驱动电路包括第一MOSFET (金属氧化 物半导体场效应晶体管)和第二MOSFET。第一MOSFET和第二 MOSFET的沟道类型不同，并且所述第一晶体管和所述第二晶体管被设 置以形成互补的逆变器电路。互补的逆变器电路基于输入至输入端的 输入电势驱动电荷泵电路。第一MOSFET的第一栅极和第二MOSFET 的第二栅极连接到输入端，以使得在第一栅极的电势与第二栅极的电 势不同。在另一个实施例中，半导体器件包括电荷泵电路和电荷泵驱动电 路。电荷泵驱动电路包括第一MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体 管)和第二MOSFET。第一MOSFET和第二MOSFET的沟道类型不同， 并且所述第一晶体管和所述第二晶体管被设置以形成互补的逆变器电 路。互补的逆变器电路基于输入至输入端的输入电势驱动电荷泵电路。 第一MOSFET的第一栅极和第二MOSFET的第二栅极连接到输入端，以使得在第一栅极的电势与在第二栅极的电势不同。在又一实施例中，电压转换方法包括基于输入至输入端的输入电 势驱动电荷泵电路。第一MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) 的第一栅极和第二MOSFET的第二栅极连接到输入端，以使得在第一栅 极的电势与在第二栅极的电势不同。第一MOSFET和第二MOSFET的沟 道类型不同，并且所述第一晶体管和所述第二晶体管被设置以形成互 补的逆变器电路。在电荷泵驱动电路、半导体器件和电压转换方法中，在抑制电路 尺寸增大的同时，能够降低在电荷泵电路中产生的高频噪声。附图说明根据以下结合附图对某些优选实施方式的描述，本专利技术的上述及 其他目的、优点及特征将变得更加明显，其中图l是使用现有的电荷泵驱动电路的升压电路的电路图； 图2是使用根据本专利技术的第一实施例的电荷泵驱动电路的升压电路的电路图3是根据第一实施例的第一恒流源电路的电路图； 图4是根据第一实施例的第二恒流源电路的电路图；以及图5是示出了根据第一实施例的电荷泵驱动电路的输入电压、电路的晶体管的栅极上的电压、以及从电路中输出的时钟之间的关系的时 序图。具体实施例方式现在将参考说明性实施例对本专利技术进行描述。本领域技术人员应 当认识到，利用本专利技术的教导，可完成许多可替换的实施例，并且本 专利技术不限于为说明目的而示出的实施方式。图2是根据本专利技术的第一实施例的半导体器件的电路图。在本实施 例中，作为半导体器件的电路的示例，对用于将电源电压VDD升高至 输出电压的升压电路进行描述，该输出电压是电源电压VDD的四倍。(构造)参考图2至图4，将对根据本实施例的半导体器件(升压电路)进 行解释。参考图2，根据本专利技术实施例的半导体器件包括电荷泵驱动电 路10A和10B以及电荷泵电路20。电荷泵驱动电路10A和10B分别向电荷 泵电路20输出时钟4)和4)B。时钟4)和4)B是时钟脉冲信号，并且时钟 4)和4)B的信号电平基于输入电势Vin周期性地从一个电平转变至另一 个电平。电荷泵驱动电路10B包括与电荷泵驱动电路10A相同的电路以 及连接到电荷泵驱动电路10B的输出端的逆变器电路。电荷泵驱动电路 10B的输出端与下文所描述的输出节点N7相对应。为此，时钟4)B与时钟4)相位相反。根据对电荷泵驱动电路10A的描述，电荷泵驱动电路10B 的结构和操作是显而易见的。电荷泵电路20包括四个二极管D1至D4以及电容器C1至C4。二极管 D1至D4串联连接在输入端43和输出端21之间。三个电容器C1至C3各自 的一端(或者节点N1至N3)连接到二极管D2至D4的阳极。电容器C4 的一端连接到二极管D4的阴极，而电容器C4的另一端接地(或连接到 第二电源GND)。输入端43连接到第一电源VDD，并且第一电源VDD 向输入端43提供电源电势本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵驱动电路，包括：　作为金属氧化物半导体场效应晶体管的第一晶体管；以及　作为金属氧化物半导体场效应晶体管的第二晶体管，　其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管的沟道类型不同，并且所述第一晶体管和所述第二晶体管被设置以形成互补的逆变器电路；　所述互补的逆变器电路基于输入至输入端的输入电势驱动电荷泵电路；以及　所述第一晶体管的第一栅极和所述第二晶体管的第二栅极连接到所述输入端，以使得所述第一栅极的电势不同于所述第二栅极的电势。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：本多悠里，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]