半导体设备制造技术

本发明专利技术涉及一种半导体设备的电荷泵电路，所述半导体设备包括：电荷泵激单元，在每个泵激时钟的周期泵激电源电压，以生成泵激电压；第一电压电平检测单元，用于检测泵激电压端的最大电压电平；第二电压电平检测单元，用于检测泵激电压端的最小电压电平；泵激时钟生成单元，响应于第一及第二电压电平检测单元的输出信号而产生频率被调节的所述泵激时钟，而且还包括响应于第一电压电平检测单元的输出信号而调节所述电荷泵激单元的电荷泵激驱动力的驱动调节单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体设计技术，尤其涉及半导体设备的电荷泵电路。
技术介绍
用于一般的移动(Mobile)设备的显示面板驱动IC(DDI，display driverIC :LCD/ AMOLED Driver IC等)为了驱动液晶而包含源线(source line)驱动电压(SVDD)产生电路、共同电极驱动电压(VCOM)产生电路、伽玛(gamma)驱动标准电压(GVDD)产生电路以及液晶开/关(on/off)电压(V0N，V0FF)产生电路。而且，LDI包含电荷泵电路，以向上述各个电路提供电源电压。电荷泵电路接收约为2. 5V至3. 3V的外部电池电源电压(VCI)并进行升压而产生4. 5V至6V的升压电压 (AVDD)，由此将该此升压电压(AVDD)作为上述各个电路的电源电压而提供给上述各个电路。图Ia为用于说明根据现有技术的电荷泵电路的动作过程的方块图。参照图Ia可知，一般的电荷泵电路包括利用标准时钟(reference clock)产生用于控制电荷泵30的动作的控制信号SWl、Sff3, Sff2, SW4的电荷泵运行控制部10 ；将由电荷泵运行控制部10产生的控制信号SWl、Sff3, Sff2, SW4的电平变为与供应至电荷泵30所配备的晶体管的电源电压的电平一致的电平位移器20 ；以及响应电平位移器20所输出的控制信号SW1、SW3、Sff2, SW4而执行电荷泵操作的电荷泵30。作为参考，可将电荷泵运行控制部10和电平位移器20组合成一个构成要素而区分为泵控制部40。图Ib为具体示出根据现有技术的电荷泵的电路图。参照图Ib可知，根据现有技术的电荷泵30执行将输入的电压(AVDD)提升为两倍 (AVDD*2 =VGH)的动作。具体说，根据现有技术的电荷泵30包括一端连接于电源电压(AVDD)端，并响应于第一控制信号SWl而开/闭的第一开关Mll ；—端连接于第一开关Mll的另一端的第一电容器Cll (pumping cap)；一端连接于电源电压(AVDD)端，另一端连接于第一电容器 Cll (pumping cap)的另一端，并响应于第二控制信号SW3而开/闭的第二开关M13 ；—端连接于第一电容器Cll (pumping cap)，另一端连接于泵激电压(AVDDM =VGH)端，并响应于第三控制信号SW2而开/闭的第三开关M12 ；—端连接于泵激电压(AVD肿2 =VGH)端，另一端连接于接地电压VSS端的第二电容器C12 (storaging cap)；以及一端连接于第一电容器 Cll的另一端，另一端连接于接地电压VSS端，并响应于第四控制信号SW4而开/闭的第四开关M14。图Ic为用于控制图Ib所示的根据现有技术的电荷泵的动作的控制信号的时序图。参照图Ic可知，第一至第四控制信号SW1、SW2、SW3、SW4的标准频率相同，当第一及第四控制信号SW1、SW4被激活时，第二及第三控制信号SW3、SW2停用，由此执行预充电周期(pre charge period)，而当第一及第四控制信号SW1、SW4停用时，第二及第三控制信号 Sff3, SW2被激活，由此执行泵激周期(pumping period)。而且，为避免第一及第四控制信号SW1、SW4和第二及第三控制信号SW3、SW2的激活区间相互重叠(overlap)，电平相隔一定的时间差发生变动。并且，以相互交替进行预充电周期(pre charge period)和泵激周期(pumping period)的方式执行泵激动作。作为参考，由于第一至第三开关Mil、M13、M12是PMOS晶体管，因此第一至第三控制信号SW1、SW3、SW2在逻辑‘高’(high)时，变成停用状态，在逻辑‘低’时，变成激活状态。 与此相反，由于第四开关M14是NMOS晶体管，因此第四控制信号SW4在逻辑‘高’时，变成激活状态，在逻辑‘低’时，变成停用状态。图Id为对应图Ic所示的控制信号的时间而详细示出对应的图Ib所示的电荷泵的动作的电路图。参照图ld，在预充电周期(pre charge period)中，第一及第四控制信号SWl、SW4 被激活，由此第一及第四开关M11、M14闭合(closed)，第二及第三控制信号SW3、SW2停用， 由此第二及第三开关M13、M12断开(open)，从而相当于电源电压AVDD的电荷预充电(pre charging) MH一^WzH Cll (pumping cap)。而且，在泵激周期(pumping period)中，第一及第四控制信号SWl、SW4停用，由此第一及第四开关Mil、M14断开(open)，第二及第三控制信号SW3、SW2被激活，由此第二及第三开关M13、M12闭合(closed)，从而预充电至第一电容器Cll (pumping cap)的电荷被放电而移动至第二电容器器C12(st0raging cap)。由此，泵激电压(AVDD*2 :VGH)端将具备相当于充电于第二电容器器C12(storaging cap)的电源电压AVDD的电压与相当于 iCllM'节点的电源电压AVDD的电压的和值，即具备相当于两倍于电源电压AVDD的电压电平(2*AVDD)。另外，由于前述的根据现有技术的电荷泵电路为标准时钟(referenceclock)的频率及泵激驱动力固定在某一值的形态，因此存在与半导体设备的动作模式无关的执行泵激动作时的电流浪费问题。S卩，施加于根据现有技术的电荷泵电路的标准时钟(reference clock)的频率及泵激驱动力设定为即便使用相对较多的电流，在半导体设备进入外部负荷较重的动作模式而突然使用泵激电压时，也会稳定地生成泵激电压。因此，根据现有技术的电荷泵电路在半导体设备进入外部负荷(load)较少的动作模式而不会突然使用泵激电压时，也只能变成使用超出实际所需的电流的状态。由此，通过现有技术的电荷泵电路生成的泵激电压会导致电压电平的变化变大的状态，这会成为半导体设备运行不稳定的原因。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种电荷泵电路，以在使用最小电流的状态下执行稳定的电荷泵激动作。 为了达到目的，根据本专利技术的一方面，提供一种半导体设备，包括电荷泵激单元， 在每个泵激时钟的周期泵激电源电压，以生成泵激电压；第一电压电平检测单元，用于检测泵激电压端的最大电压电平；第二电压电平检测单元，用于检测泵激电压端的最小电压电平；驱动调节单元，具备响应于第一及第二电压电平检测单元的输出信号而产生频率被调节的所述泵激时钟的泵激时钟生成单元，并响应于第一电压电平检测单元的输出信号而调节所述电荷泵激单元的电荷泵激驱动力。为了达到目的，根据本专利技术的另一方面，提供一种半导体设备，包括电荷泵激单元，泵激电源电压，以产生泵激电压；电压电平检测单元，以用于检测泵激电压端的最大电压电平；以及驱动调节单元，响应于所述电压电平检测单元的输出信号，以调节所述电荷泵激单元的电荷泵激驱动力的驱动调节单元。为了达到目的，根据本专利技术的另一方面，提供一种半导体设备的运行方法，在依次反复执行的第一显示模式、第一消隐模式、第二显示模式、第二消隐模式中，每个泵激时钟的周期，以对应于驱动控制代码的泵激本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体设备，其特征在于包括：电荷泵激单元，在每个泵激时钟的周期泵激电源电压，以生成泵激电压；第一电压电平检测单元，用于检测泵激电压端的最大电压电平；第二电压电平检测单元，用于检测所述泵激电压端的最小电压电平；泵激时钟生成单元，响应于所述第一及第二电压电平检测单元的输出信号而产生频率被调节的所述泵激时钟。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金锭炫，
申请(专利权)人：美格纳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR