电源电路制造技术

电源电路包括：被配置用于输出第一电压的第一电源；与第一电源分开提供的第二电源，以输出第二电压；和被配置用于使用第一电压作为输入电压以将输入电压朝着目标电压升高的升压电路。目标电压具有一电压宽度，且当升压电路的输出电压超出目标电压的上限时，输入电压被从第一电源的第一电压切换到第二电源的第二电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括升压电路的电源电路，更具体地，其涉及一种适用于在用于驱动移动终端的显示单元的驱动器IC中构建的电源电路。
技术介绍
移动电话或PDA(个人数字助理)等移动数据终端的显示装置被构成为在低电源电压下工作，以降低功耗。另一方面，适用于显示处理数据的显示装置通常需要高于这些电源电压的电压。因此，通常，适用于驱动显示装置的电路具有通过升高电源电压来产生所需驱动电压的内部电源电路。这种电源电路的实例在日本专利No.3487581中示出。图1示出了其主要部分。该电源电路200属于电荷泵型，且如图1中所示，该电源电路200具有适用于升高第一电源11的输出电压(其电压被标为VDD)的电荷泵10，以及用于平滑该电荷泵10的输出电压VDD2的平滑电容Co1。该电荷泵10由开关S1至S4和电容器C1构成。而且，电源电路200具有对输出电压VDD2进行电阻分压的分压电阻R1和R2，以及用于将电阻R1和R2的连接节点(其电压被标为COMIN)连接到其反相输出端子、并使稳定化电源23(其电压被标为VREF)连接到其同相输入从而具有滞后特性的比较器24。此外，电源电路200具有与门20，其接收比较器24的输出(其电压被标为COMOUT)和来自振荡器OSC的时钟信号CLK1作为输入；非门26，其将与门20的输出反相；以及电平转换电路LS1，其产生通过对与门20的输出和非门26的输出进行转换而分别获得的时钟信号CLK1A和时钟信号CLK1B。接下来，将描述常规电源电路200的升压操作。当时钟信号CLK1B为H电平时，开关S1和S2打开，而当时钟信号CLK1A为H电平时，开关S3和S4打开。当与门20的输出为L电平时，电荷泵10变为充电状态(开关S1和S2打开，开关S3和S4关闭，且电容器C1变为充电状态)。当与门20的输出为H电平时，电荷泵10变为放电状态(开关S1和S2关闭，开关S3和S4打开，且电容器C1变为放电状态)。通过对该电容器C1重复充电/放电操作，电源电路200的输出电压VDD2朝着电源电压VDD的两倍电压升高。输出电压VDD2的目标电压是低于电源电压VDD2两倍的电压，其基于((R1/R2)+1)×VREF来设置。例如，如果VREF＝2.75V，则将目标电压设置为5.5V所需要的仅仅是设置R1＝R2。当输出电压VDD2达到目标电压时，COMIN＞VREF得到保持，且比较器24的输出电压COMOUT从H电平变为L电平。通过这样做，与门的输出同时变为L电平，且电荷泵10停止升压操作并变为充电状态。该状态是脉冲跨越状态。当输出电压VDD2低于目标电压时，满足COMIN＜VREF，且比较器24的输出电压COMOUT从L电平变为H电平。由于输出电压COMOUT是H电平，则时钟信号CLK1按原样变为与门20的输出。由此，重新开始了响应于被电平转换后的时钟信号CLK1A和CLK1B而对开关S1至S4进行切换的操作，且输出电压VDD2再次朝着目标电压升高。在前述操作中，脉冲跨越操作这样一种操作，其中基于时钟信号CLK1A和CLK1B来控制意图将输出电压VDD2升高至电源电压VDD两倍的电荷泵10的操作，时钟信号CLK1A和CLK1B适用于通过负反馈操作来操纵开关S1至S4。在输出电压VDD2达到低于电源电压VDD两倍的目标电压之后，电压的升高操作被停止，且输出电压VDD2被调整为处于预定范围内。图2A至2D是常规电源电路200在脉冲跨越状态下的工作波形图。如图2B和2C中开关S1至S4的波形所示，由于输出电压VDD2的下降曲线，开关S1至S4的开-关周期相对于时钟信号CLK1而变得频率不固定。换句话说，由于输出电压VDD2的负载电流不是恒定的，因此输出电压VDD2的下降曲线的倾斜度不是恒定的。因此，开关S1至S4的开-关周期不会变为恒定的。另一方面，由于对电容器C1充电或放电的电流瞬间流过开关S1至S4，因此需要开关S1至S4具有低阻抗。由于这个原因，在芯片布局中，开关S1至S4尺寸非常大。由此，用于驱动开关S1至S4的电流的峰值及其传导电流的峰值变大。这些大开关S1至S4的不固定频率操作成为芯片上的噪声源，并且它们可能会导致相邻元件和电路中的误操作和特性恶化。例如，当输出电压VDD2被稳压器稳定、并被其他电路使用时，由于因不固定的频率操作而在纹波移除率优良的设计频带中发生噪声频率或纹波，因此无法依赖于稳压器的纹波移除率的频率特性来充分移除纹波。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种其中电荷泵在与时钟信号频率相同的频率下工作的电源电路。在本专利技术的第一实施例中，电源电路包括被配置用于输出第一电压的第一电源；与第一电源分开提供的第二电源，用于输出第二电压；和升压电路，被配置用于使用第一电压作为输入电压，以将输入电压朝着目标电压升高。目标电压具有一电压宽度，且当升压电路的输出电压超出目标电压的上限时，输入电压被从第一电源的第一电压转换到第二电源的第二电压。而且，在本专利技术的第二实施例中，电源电路包括被配置用于输出第一电压的第一电源；与第一电源分开提供的第二电源，用于输出第二电压；和电荷泵，其与时钟信号同步操作，以使用第一电压作为输入电压，从而将输入电压升高至等于或低于第一电压和一个整数的乘积的目标电压。目标电压具有一电压宽度，且从电荷泵的输出电压超出目标电压的上限时开始，到输出电压变成低于目标电压的下限时为止，输出电压被切换到第二电源的第二电压，该第二电源输出电荷泵的输出电压和该整数的倒数的乘积。根据本专利技术，由于用于控制电荷泵开关的控制信号总是具有与时钟信号频率相同的频率，因此无论负载量如何，所有的开关持续在固定频率下操作，且不会落入到不固定频率操作；因此，防止了噪声的发生。通过该功能，能防止在构成电源电路的半导体集成电路中相邻元件和电路中引入误操作和特性降低。附图说明结合附图，根据某些优选实施例的以下描述，本专利技术的上述和其他目的、优点和特征将更明显，附图中图1是常规电源电路的电路图；图2A至2D是常规电源电路的操作波形图；图3是根据本专利技术第一实施例的电源电路的电路图；图4是根据本专利技术第二实施例的电源电路的电路图；图5A至5E是本专利技术电源电路的操作波形图。具体实施例方式在下文中，将参考附图描述本专利技术的电源电路。图3示出了根据本专利技术第一实施例的电源电路100。如图3中所示，电源电路100包括将输入电压VDD升高至两倍、并且由开关S1至S4和电容器C1构成的电荷泵10。而且，电源电路100包括适用于平滑输出电压VDD2的平滑电容器Co1，和用作与电荷泵10的输入连接的第二电源的电容器Co2。电源电路100还包括适用于根据电阻比率对输出电压VDD2进行分压的电阻R10、R21和R22，在其同相输入连接电阻R10和R21的连接节点的电压跟随缓冲器12，以及在其反相输入连接电阻R21和R22之间的连接节点、且在其同相输出连接稳定化电源13的比较器14。在电阻R10和R21的连接节点处的电压被标为AMPIN，而在电阻R21和R22之间的连接节点处的电压被标为COMIN。稳定化电源13的电压被标为VREF。更进一步地，电源电路100包括适用于对比较器14的输出进行电平转换的电平转换电路LS2。比较器14的电压被标为COMIN。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源电路，包括：　　　　第一电源，被配置用于输出第一电压；　　　　与所述第一电源分开提供的第二电源，用于输出第二电压；和　　　　升压电路，被配置用于使用所述第一电压作为输入电压，以将该输入电压朝着目标电压升高，　　　　其中所述目标电压具有电压宽度，　　　　当所述升压电路的输出电压达到所述目标电压的上限时，该输入电压被从所述第一电源的第一电压切换到所述第二电源的第二电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤原博史，
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]