在一种升压电路中，包括连接在节点（Ｎ１，Ｎ３）之间的第一激励电容器（ＣＰ１）和连接在节点（Ｎ２，Ｎ４）之间的第二激励电容器（ＣＰ２），该升压电路包括第一至第五开关（Ｓ１－Ｓ５）。第一开关（Ｓ１）连接到节点（Ｎ１）以及被连接到电源节点、地节点和升压节点中的一个。第二开关（Ｓ２）连接到节点（Ｎ２）以及被连接到电源节点、地节点和升压节点中的一个。安置在节点（Ｎ３，Ｎ４）之间的第三开关（Ｓ３）闭合或断开。第四开关（Ｓ４）连接到节点（Ｎ３）以及被连接到电源节点、升压节点和一个非连接节点中的一个。第五开关（Ｎ５）连接到节点（Ｎ４）以及被连接到电源节点、升压节点和非连接节点中的一个。（*该技术在2022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包含在半导体设备中的升压电路，尤其是涉及一种用作动态随机存取存储器(DRAM)的内部电源的升压电路，该动态随机存取存储器使用在通过1.8V的外部电源及其驱动方法来驱动的便携装置。
技术介绍
通常，所描述类型的一个升压电路(此后将称作“一个普通激励电路”)包括激励电容，开关，和一个电源。该普通激励电路具有大约50％的电流(电荷)效率。为了实现一种低功耗，在日本的未审查专利公开Tokkai No.Hei9-231,752或JP-A 9-231752中已经描述或公开了一种升压电路(激励电路)，它具有多于50％的改进的电流(电荷)效率。在公开的JP-A9-231752中的升压电路(激励电路)包括两个激励电容和五个开关。在后面将结合图1A和图1B来描述，在JP-A 9-231752中公开的升压电路包括第一激励电容，第二激励电容，和第一至第五开关。升压电路配备一个供电电压(电源电势)和一个地电压(地电势)。升压电路产生(发生)一个提升的电平(提升的电势)。这就是说，升压电路具有一个提供了电源电压的节点，提供了地电压的一个节点，以及用于产生提升的电平的一个节点。提供电源电压的节点被称作“电源节点”。提供地电压的节点被称作“地节点”。用于产生提升的电平的节点被称作一个“升压节点”。此外，升压电路具有第一和第二输入节点和第一和第二中间节点。将第一激励电容连接在第一输入节点和第一中间节点之间。将第二激励电容被连接在第二输入节点和第二中间节点之间。第一至第三开关被串联在电源节点和地节点之间。特别的是，第一开关被连接在电源节点和第一输入节点之间。通常，第一开关包括一个P-沟道金属氧化半导体(PMOS)晶体管，它具有连接到电源节点的一个源极和连接到第一输入节点的一个漏极。第二开关被连接在第一输入节点和第二输入节点之间。通常，第二开关包括一个N-沟道金属氧化半导体(NMOS)晶体管，它具有连接到第一输入节点的一个漏极和连接到第二输入节点的一个源极。第三开关被连接在第二输入节点和地节点之间。通常，第三开关包括一个NMOS晶体管，它具有连接到第二输入节点的一个漏极和连接到地节点的一个源极。第四开关具有固定的连接到第一中间节点的一个固定触点，和一个可选择地连接到电源节点或升压节点的滑动触点。第五开关具有一个固定的连接到第二中间节点的固定触点，和一个可选择地连接到电源节点或升压节点的滑动触点。升压电路具有这样的结构，重复第一状态和第二状态以便实现高效的升压并提供电流。第一状态是第一激励电容放电和第二激励电容被充电的一种状态。另一方面，第二状态是第一激励电容被充电和第二激励电容放电的一种状态。更特别的是，在第一状态中，第一开关被接通或闭合，第二开关被关断或断开，第三开关被接通或闭合，第四开关连接第一中间节点和升压节点，以及第五开关连接第二中间节点和电源节点。在此状态中，通过电源电压上升第一激励电容以提供给升压节点电流。同时，通过电源电压和地电压给第二激励电容充电。另一方面，在第二状态中，第一开关被关断或断开，第二开关被接通或闭合，第三开关被关断或断开，第四开关连接第一中间节点和电源节点，和第五开关连接第二中间节点和升压节点。在此状态中，第一和第二激励电容以串联方式彼此连接，通过电源电压提升第一激励电容，且电流从第二激励电容流到升压节点。在此情况下，只要第一激励电容具有与一个升压方向相反的一个电极方向，第一激励电容将用移动的电荷来充电。假设半个周期内每个电容移动的电荷量表示为ΔQ。在此情况下，电源节点流出的电荷量等于3ΔQ。另一方面，提供到升压节点的电荷量等于2ΔQ。因此，升压电路具有大约66.6％或三分之二的电流(电荷)效率。与普通的具有大约50％电流(电荷)效率的激励电路相比，该升压电路提高了大约1.33倍的电流(电荷)效率。然而，在JP-A 9-231752中公开的上述升压电路中，缺点在于能够提升的电压被限制到1.5倍的电源电压。因此，当提升的电平接近1.3倍电源电压，供电电流急剧地下降且供电效率恶化。出现该问题的接地将结合图2在后面描述。此外，除了上述升压电路外还有各种升压电路。例如，专利WO9844621公开了一种电源电路，它能够利用两个激励电容和五个开关来可变的控制升压率。更特别的是，一个功率源电路能减少它自己的功耗和按照占空率选择它的升压率。功率源电路包括一个电荷激励电路，它包括在第一电容中累积电荷的第一开关部分和把在第一电容中累积的电荷传送到第二电容的第二开关部分，以及产生开关信号的一个电路，用于控制第一和第二开关部分。第一开关部分包括第一和第二开关元件，它们分别在一边上被连接到不同的电势和在另一边上被连接到第一电容的一端。开关信号产生电路通过接通或关闭第一开关元件和断开第二开关元件或者通过接通或关闭第二开关元件和断开第一开关元件来可变的控制升压率。当第一和第二开关元件被断开时，开关信号的电势等于提供到开关晶体管源极的电势。当操作一个液晶显示器用于部分显示时，按照占空率来控制升压率。由Yasuo Itoh提出的美国专利6,259,612公开了一个半导体集成电路，它具有使用两个激励电容的一个小芯片区。按照Itoh的专利，一个内部电压产生器产生一个内部电压，它是通过上变换或下变换一个外部电源电压而获得的。一个具有多个电阻器的电阻电压分压器输出第一分压，该分压按照各电阻的电阻比率通过划分内部电压而获得。一个电容电压分压器，它具有以串联连接在内部电压产生器的输出端和地电平之间的多个电容器，从电容器输出第二分压。一个比较参考电压和第一分压的比较器，用于根据比较的结果控制内部电压产生器。当内部电压产生器正工作时，比较器根据参考电压和第一分压之间的比较结果判断是否暂停内部电压产生器的操作。另一方面，当内部电压产生器正没有工作时，比较器根据参考电压和第二分压之间的比较结果操作内部电压产生器。比较器还进一步控制电阻电压分压器，仅当内部电压产生器进行工作时流过一个电流。由Heung-Soo Im提出的美国专利5,774,012公开了一种使用两个激励电容和三个开关的高效率电荷激励电路。按照Im的专利，一个半导体存储器设备的电荷激励电路产生高于供电电压的电压。电荷激励电路包括第一MOS晶体管，它具有通过其接收供电电压的栅极和漏极，和具有通过其提供初始电压到第一方式的源极。带有预定电容的第一电容具有连接到第一节点的一个极板和通过其接收施加的第一振荡信号的其他极板。第三MOS晶体管具有连接到第一节点的栅极和源极，以引得第一节点的电流进入它的漏极。带有低于第一电容器容量的第二电容器具有连接到是第三MOS晶体管漏极的一个极板和通过其接收所提供的第一振荡信号的其它极板。第二MOS晶体管具有分别连接到第一节点和第二节点的漏极和栅极，以及连接到输出端的源极，以便响应第二节点的电压把第一节点的电压提供到输出端。日本未审查的专利出版物Tokkai No.Hei 9-238,463或者JP-A 9-238463公开了一种使用两个激励电容和四个开关的高效率电荷激励电路。特别是，该电路包括一个参考电压产生器电路，它产生三个电压VH，V2和V1。一个锯齿波产生电路产生具有电压VH的锯齿波。第一和第二比较器用来自锯齿波产生电路的锯齿波输出比本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种升压电路，具有配备了电源电压的电源节点，配备了地电压的地节点，用于产生升压电平的升压节点，第一和第二输入节点，以及第一和第二中间节点，所述升压电路包括连接在所述第一输入节点和所述第一中间节点之间的第一激励电容器和连接在所述第二输入节点和所述第二中间节点之间的第二激励电容器，所述升压电路包括： 一个连接线，在第一输入节点附近和第二输入节点附近之间延伸； 第一开关，具有固定地连接到所述第一输入节点的第一固定触点和选择地连接到所述电源节点、所述地节点、和所述连接线之一的第一滑动触点； 第二开关，具有固定地连接到所述第二输入节点的第二固定触点和选择地连接到所述电源节点、所述地节点、和所述连接线之一的第二滑动触点； 第三开关，具有固定地连接到所述第一中间节点的第三固定触点和选择地连接到所述升压节点或所述电源节点的第三滑动触点；以及 第四开关，具有固定地连接到所述第二中间节点的第四固定触点和选择地连接到所述升压节点或所述电源节点的第四滑动触点。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤丰，桥本刚，
申请(专利权)人：尔必达存储器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。