一种用于提升电路电压的电荷泵电路,其包括:直流-直流升压变换器(14),其具有用于将电路电压提升至较高电压的电容器阵列,直流-直流升压变换器具有用于输出较高电压的输出引线(8);与输出引线连接的直流-直流降压变换器(30),直流-直流降压变换器具有用于降低较高电压的电容器和二极管阵列;和ESP(静电释放保护)电路,其包括用于从输出引线吸收电流的N个串联连接的二极管的串(42),其中N是大于2的整数,每个二极管的阳极均与输出引线永久地连接,每个二极管的阴极均与参考电势永久地连接,其中所述串包括直流-直流降压变换器的二极管。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电荷泵电路和一种集成电路。
技术介绍
通常,用于提高直流电压电路的电荷泵电路可包括 -直流-直流升压变换器,其具有电容器阵列,该电容器阵列用于将电路电压提升至较高电压,直流-直流升压变换器具有用于输出较高电压的输出引线,以及-直流-直流降压变换器,其与输出引线连接,直流-直流降压变换器具有用于降低较高电压的电容器和二极管的阵列。直流-直流升压变换器还具有二极管,该二极管阻止了通过直流 -直流升压变换器从输出引线吸收电流。仅当直流-直流降压变换器被激活时,通过直流-直流降压变换 器的电流吸收才是可能的。仅当直流-直流升压变换器被禁止时,直 流-直流降压变换器才可能被激活。因此,上述电路并不抵制在输出引线上的静电放电,这是因为 通过直流-直流升压或降压变换器的相对参考电势的电流吸收并不总 是可能的。这种传统电荷泵电路的示例在下列文章中给予了描述 "//"ear /n'g/z vo/Mge c/zarge / wm/ /or MEMS1 fl/ / 〃ca"cws /" 0.7S戸CMOS Zec/mo/og_y "'Mawwe/ /""oce"f,尸/"『flm6ac《,jS^/ /z""e Do朋a乂 W〃y Sfir"se", awc/ /A/go Z)e Ma" - /M£"C, 尺o/ eWree/ 75'因此,本专利技术期望提供一种改进的电荷泵电路
技术实现思路
本专利技术提供一种电荷泵电路,其具有ESP(静电释放保护)电路, 该ESP电路包括l个串联连接的二极管的串,其用于从输出引线吸收 电流,其中^是大于2的整数,每个二极管的阳极均与输出引线永久地连接,其阴极均与参考电势永久地连接,其中该串包括直流-直流 降压变换器的二极管。直流-直流降压变换器通过动态地抽吸电荷来提高输出引线的 放电速度。例如,当输出引线与电容性负载连接时,这是非常有用的。上述的直流-直流升压变换器更能抵制在输出引线上的静电放电,这是因为其包括了 ESP电路。此外,该电荷泵电路的总片上面积被减小了,这是因为对于直流-直流降压变化器和ESP电路,二极管是共用的。上述电路的实施例可具有以下特性的一个或几个-串联连接二极管的每个正向偏置电压的总和大于由直流-直流 升压变换器产生的较高电压,-直流-直流降压变换器包括几个串联连接在输出引线和参考电 势之间的降压级,每个级均仅具有一个二极管和一个电容器,-在ESP电路的串中使用的直流-直流降压变换器的二极管的数目是严格地小于l的。-直流-直流升压变换器是Dickson电荷泵电路,以及-用于直流-直流升压或降压变换器的电容器是金属-金属电容器。电荷泵电路的上述实施例给出了下列优点-具有大于较高电压的总二极管正向偏置电压降低或消除了可从输出引线流至参考电势的漏电流,-仅具有一个二极管和一个电容器的直流-直流降压变换器级减小了实现电荷泵电路所需的片上面积,-直流-直流降压变换器中的二极管数目小于M,这减小了实现 电荷泵电路所需的片上面积,-使用Dickson电荷泵电路减小了实现电荷泵电路所需的片上 面积,以及-使用金属-金属电容器降低了电容器漏电流,并且显著地改进了直流-直流升压或降压变换器的性能。本专利技术还涉及一种具有上述电荷泵电路的集成电路。 本专利技术的这些方面和其它方面将从以下描述、附图和权利要求变为显然的,并且将在以下描述、附图和权利要求中被阐明。附图说明图1是具有电荷泵电路的集成电路的一部分的示意图,图2A和2B是在图1的电荷泵电路内使用的时钟信号的时序图,以及图3是操作图1的电荷泵电路的方法的流程图。 具体实施例方式图l示出了集成电路2。以下,对于所属领域的技术人员所共知 的功能或结构将不给予详细的描述。更准确地说,图1示出了集成电路片上面积的一部分,其中实 现了电荷泵电路4以提高直流电路电压Vm。电路4具有用于接收电压Vdd的输入引线6和用于输出较高直流电压V。UT的输出引线8。引线8与片上负载IO连接。例如,负载IO是具有电容器12的 电容性负载。直流-直流升压变换器14被直接连接在引线6和8之间,以便 将引线8提升至较高电压V。uT。例如,变换器14是Dickson电荷泵变换器。这种变换器例如在 以下参考文献中被给予了描述Ms/wg aw /附/7roved vo/ age fec/z"/《we", J.F.Z)/c^ycm - ,变换器14具有串联连接在引线6和8之间的l个电荷泵级 为了简单起见,图1仅示出了级M^ M2、 M3和M^。每个级M,均具有- 一个电压输入端Ii,- 一个电压输出端0,,以及- 一个时钟信号输入端CL。第一级MJ勺输入端L与引线6直接连接。其它输入端Ii与前一 级MH的输出端直接连接。最后一级M的输出端(X通过二极管20与引线8连接,其中二极 管20的阴极与引线8直接连接。时钟输入端CL通过多路复用器26与时钟信号发生器24连接。发生器24产生一个时钟信号(D和一个时钟信号丕。信号0和$ 具有相反的相位,即信号5的相位是从信号O的相位移位了 180°。图2A和2B图示了根据时间变化的信号O和o。具有奇数下标 L的级M,的时钟输入端Cl,与信号①连接。具有偶数下标L的级M,的 时钟输入端Cli与信号^连接。每个级M,均包括-仅仅一个二极管D"其阳极与输入端L连接,其阴极与输出 端(^连接,以及-仅仅一个电容器C,,其连接在输出端Oi和时钟输入端Cli之间。 例如,每个电容器d的电容值均小于5pf。在此,电容等于lpf 。每个电容器Ci均为金属-金属电容器。例如,电容器d的结构是在以下参考文献的图2中所公开的结构co/ ac"o^s ",i o6eWo ^pan'c/o 爿// i/q/7mz>z', 7E五五,vo/.37," ° 3,A/ars每个二极管Di均具有正向偏置电压Vd,例如其等于O. 7V。正向偏置电压是当二极管导通时由于二极管而产生的电压降。电路4还具有直流-直流降压变换器30,其被连接在引线8和参考电势Vw之间。例如,参考电势Vw接地。变换器30具有用于降低电压V,的电容器和二极管的阵列。变换器30具有一个直接与引线8连接的输入端32,和一个与参 考电势V^连接的输出端34。变换器30具有串联连接在输入端32和输出端34之间的L个降 压泵级&。每个级Ri均具有- 一个电压输入端I' i,- 一个电压输出端0' i,以及- 一个时钟输入端C1' i。输入端I' i与输入端32直接连接,输出端O',与二极管36的 阳极直接连接。二极管36的阴极与输出端34直接连接。其它输出端 0',与下一级Rw的输入端I' 1+1连接。为了简单起见,在图1中仅 示出了级R、R2、 Rw和R"如果下标L是奇数,则输入时钟Cl',与信号①连接,否则其 与信号5连接。每个级Ri均具有-仅仅一个二极管D',,其阳极与输入端r ,连接,其阴极与输出端O' i连接,以及-仅仅一个电容器c'"其连接在输出端o' i和时钟输入端cr i之间。例如,二极管D',与二极管Di相同。在此,为了描述的目的, 电容器C' i具有小于电容器Ci的电容值。例如,电容器c',具有至少小于电容器d两倍的电容值。在此,电容器c',的电容值等于o本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提升电路电压的电荷泵电路,其包括:-直流-直流升压变换器(14),其具有用于将电路电压提升至较高电压的电容器阵列,该直流-直流升压变换器具有用于输出所述较高电压的输出引线(8),-直流-直流降压变换器(30),其与所述输出引线连接,该直流-直流降压变换器具有用于降低所述较高电压的电容器和二极管阵列,以及-ESP电路,其包括用于从所述输出引线吸收电流的N个串联连接的二极管的串(42),其中N是大于2的整数,每个二极管的阳极均与所述输出引线永久地连接,并且每个二极管的阴极均与参考电势永久地连接,其中所述串包括所述直流-直流降压变换器的二极管。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:穆罕默德布哈玛梅,让罗伯特图雷特,卢卡洛科科,
申请(专利权)人:NXP股份有限公司,
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]
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