升压电路制造技术

本发明专利技术提供了一种升压电路。升压电路包括第一电容器件和开关，该开关响应于第一控制信号使第一节点和第一电容器件的一端导通或者非导通。升压电路将被施加于第一节点的电压施加于第一电容器件的一端并且根据被施加于第一节点的电压充电第一电容器件，并且其后响应于第二控制信号升压第一电容器件的一端的电势，其中第二控制信号被施加于被充电的第一电容器件的另一端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种升压电路。
技术介绍
通常，在利用诸如电池的低电压电源操作的电子设备中使用了各 种升压电路。升压电路将输入低电压电源升压到使电子设备能够正确 地操作的电压。对于此种升压电路，存在由多个二极管和电容器组成 并且在半导体集成电路中广泛使用的电荷泵电路。图9示出电荷泵升压电路1。如图9中所示，升压电路1包括二极 管Dl至D5和电容器C1至C5。电容器C1至C5的一端被分别连接至 节点al至a5。控制信号Sl被输入至电容器Cl和C3的另一端。控制 信号S2被输入至电容器C2和C4的另一端。电容器C5的另一端被连 接至接地电势GND。参考图10解释升压电路1的操作。图10是示出升压电路1的操 作的时序图。如图10中所示，控制信号S1和S2的电势以预定的频率 重复成为电源电压VDD和接地电势GND。但是，在控制信号Sl和S2 之间电源电压VDD和接地电势GND的时间段不同。从时间tl至t2控制信号Sl处于接地电势GND。这时，电容器 Cl被用从电源电压VDD流动通过二极管Dl的电流充电。这时充电电 压即节点al的电压被表示为VDD-VF，VF表示二极管D1的前向压降。接下来，从时间t2到t3控制信号Sl处于电源电压VDD。这时， 电容器C1的另一个端的电势变为电源电压VDD。因此，电容器C1的一端的电势即节点al的电势增加到2VDD-VF。这时控制信号S2的电 势是接地电势GND。因此，电容器C2被用流过二极管D2的电流充电。 这时，充电电压即节点al的电压被表示为VDD-VF， VF表示二极管 Dl的前向压降。从时间t3到t4控制信号S2处于电源电压VDD。这时，电容器 C2的另一端的电势变为电源电压VDD。因此，电容器C2的一端的电 势即节点a2的电势增加到3VDD-2VF。通过与上述相类似的操作充电 电容器C3至C5。然后，节点a3至a5的电势还增加大于前级的节点 的电压。最终，是输出电压Vout的节点a5的电压变为5VDD-5VF。如上所述，能够通过相对简单的电路构造实现电荷泵升压电路1。 升压电路1具有能够通过调整电路级数容易地获得所想要的电压的优 点。但是，升压电路1还具有下述缺点，因为一级仅能够升压VDD-VF， 因此如果诸如电池的输入电源电压VDD较低则需要更多级。在日本未经审査的专利申请公开2003-45193中公布了解决此种问 题的技术。在图11中示出了在日本未经审查的专利申请公开 2003-45193中公布的升压电路2。如图11中所示，升压电路2包括 MOSFET Ql至Q5、电容器Cl至C5、以及反相器INV1和INV2。 MOSFET Ql至Q5是二极管接法晶体管，其中漏极和栅极被分别连接。 因此，MOSFET Ql至Q5以与图9中的二极管Dl至D5相类似的方式 工作。控制信号S2和S1被分别地输入至反相器INV1和INV2。反相 器INV1和INV2将控制信号S3和S4输出至电容器C3和C4的另一 端，其中控制信号S3和S4是控制信号S2和Sl的反转信号。此外， 反相器INV1的电源电压是节点al的电压，并且反相器INV2的电源 电压是节点a2的电压。参考图12解释升压电路2的操作。图12是示出升压电路2的操 作的时序图。基本操作与图10中的相同。但是，通过控制信号S4和S3以高于电源电压VDD的电压驱动电容器C3和C4。在下面描述了 其理由。首先，控制信号S3使用节点al的电势作为反相器INV1的电 源电压。因此，控制信号S3切换成电压2VDD-VDS和接地电压GND。 类似地，控制信号S4使用节点a2的电势作为反相器INVl的电源电压。 因此，控制信号S4切换成电压3VDD-2VDS和接地电压GND。在这里 "VDS"表示二极管接法M0SFETQ1至Q5的漏极和源极之间的电压。 因此，VDS的值通常是等于MOSFET的阈值电压，大约为0.5V至1.5V。结果，节点a5的电势即输出电压Vout被表示为8VDD-8VDS。即， 当图10中的"VF"和上述"VDS"是相同的值时，升压电路2的输出 电压Vout是要比升压电路1的输出电压Vout高3VDD-3VDS的量的电压。
技术实现思路
但是，在日本未经审查的专利申请公开2003-45193中公布的升压 电路2中，每个电容器的充电电压被减少了二极管接法的MOSFET的 压降的量。因此，如果被用作电源的电池的电压与上述VDS几乎相同， 那么一级仅能升压小的电压，从而为了获得想要的电压要求有许多级D 与相比较，本专利技术已经发现随着升压电路1的问题带来的电路尺寸增 加的问题。本专利技术的实施例的第一示例性方面是升压电路，该升压电路包括 第一电容器件和开关，该开关响应于第一控制信号使第一节点与第一电容器件的一端导通或者非导通。升压电路将被施加于第一节点的电 压施加于第一电容器件的一端并且根据被施加于第一节点的电压充电 第一电容器件，并且其后响应于第二控制信号升压第一电容器件的一 端的电势，其中第二控制信号被施加于被充电的第一电容器件的另一端。根据本专利技术，如果为了充电第一电容器件而将被施加于第一节点的电压施加于第一电容器件的一端，那么经由切换导通或者非导通状 态的开关充电第一电容器件。因此，为第一电容器件充电的充电电压 将不会由于二极管中的压降等等而减少。这使得能够减少升压电路的 级而获得所想要的输出电压。本专利技术使得能够抑制增加电路尺寸。附图说明结合附图，根据某些示例性实施例的以下描述，以上和其它示例 性方面、优点和特征将更加明显，其中图l是根据本专利技术的第一示例性实施例的升压电路的构造的示例； 图2是根据本专利技术的第一示例性实施例的控制信号的生成电路的示例；图3是根据本专利技术的第一示例性实施例的升压电路的操作的时序图4是根据本专利技术的第二示例性实施例的升压电路的构造的示例； 图5是根据本专利技术的第二示例性实施例的升压电路的操作的时序图6是根据本专利技术的第三示例性实施例的升压电路的构造的示例； 图7是根据本专利技术的第三示例性实施例的升压电路的操作的时序图8是根据本专利技术的第三示例性实施例的升压电路的构造的示例； 图9是现有技术的升压电路的构造的示例； 图IO是现有技术的升压电路的操作的时序图； 图11是现有技术的升压电路的构造的示例；以及 图12是现有技术的升压电路的操作的时序图。具体实施例方式第一示例性实施例参考附图在下文中详细地描述本专利技术的第一示例性实施例。在图1中示出了根据本实施例的升压电路100的构造的示例。如图1中所示， 升压电路100包括电容器件C1至C5、 二极管D2至D5、控制信号生 成电路110、以及开关lll。开关111包括PM0S晶体管QP1。至于PMOS晶体管QP1，漏极被连接至电源电压端VDD，源极被 连接至节点al，并且栅极被连接至节点bl。二极管D2至D5中的每一个包括前向压降VF。至于二极管D2， 阳极被连接至节点al并且阴极被连接至节点a2。至于二极管D3，阳 极被连接至节点a2并且阴极被连接至节点a3。至于二极管D4，阳极 被连接至节点a3并且阴极被连接至节点a4。至于二极管D5，阳极被 连接至节点a4并且阴极被连接至输出端Vout。注意的是，电源电压端 VDD提供电源电压VDD。为了方便，输出端"Vout本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压电路，包括：　第一电容器件，和　开关，所述开关响应于第一控制信号使第一节点和所述第一电容器件的一端导通或者非导通，　其中所述升压电路将被施加于所述第一节点的电压施加于所述第一电容器件的所述一端并且根据被施加于所述第 一节点的电压充电所述第一电容器件，并且　其后响应于第二控制信号升压所述第一电容器件的所述一端的电势，所述第二控制信号被施加于被充电的第一电容器件的另一端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤田裕司，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]