專利名稱：升壓電路和具有其的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電荷泵升壓電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已知電荷泵升壓電路通過利用圖8所示的電路配置，使輸入電壓Vin升壓，來產(chǎn)生希望的輸出電壓Vout，圖8所示的電路配置包括與多級升壓單元相結(jié)合的輸出電容器Co，升壓單元包括電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)(SW1a至SW1c、SW2a至SW2c以及SW3a至SW3d)以及電荷積聚電容器(C1至C3)。
具體地，利用這種電路配置，以以下方式進行升壓。首先，在電容器C1的充電周期期間，在第一級升壓單元中，開關(guān)SW1a和SW1b保持閉合，而開關(guān)SW1c保持斷開；在第二級升壓單元中，開關(guān)SW2a保持斷開。作為這種開關(guān)操作的結(jié)果，輸入電壓Vin通過開關(guān)SW1a施加到電容器C1的一端(點“a”)，并且地電壓GND通過開關(guān)SW1b施加到電容器C1的另一端(點“b”)。因此，電容器C1充電，直到電容器C1兩端的電勢近似等于輸入電壓Vin。
在電容器C1的充電完成之后，現(xiàn)在，在第一級升壓單元中，開關(guān)SW1a和SW1b斷開，而開關(guān)SW1c閉合。作為這種開關(guān)操作的結(jié)果，點“b”處的電勢從地電壓GND上升到輸入電壓Vin。這里，作為電容器C1的先前充電的結(jié)果，電容器C1兩端的電勢等于輸入電壓Vin。因此，當點“b”處的電勢上升到輸入電壓Vin時，點“a”處的電勢同時上升到2Vin(輸入電壓Vin加上充電電壓Vin)。
同時，在第二級升壓單元中，開關(guān)SW2a和SW2b閉合，而開關(guān)SW2c斷開；在第三級升壓單元中，開關(guān)SW3a斷開。作為這種開關(guān)操作的結(jié)果，電容器C2充電，直到電容器C2兩端的電勢近似等于2Vin。
任意的后繼升壓單元重復類似的充電/放電操作，使得最終從輸出電容器Co的一端，引出正的升壓后電壓4Vin，即輸入電壓Vin上升四倍的電壓，作為輸出電壓Vout。
與上述電路類似的傳統(tǒng)上已公開并提出的升壓電路包括可使其升壓因子可按需要改變的多種類型(例如，見JP-A-2005-318786)。
即使是圖8所示的升壓電路，也可按需要工作在四倍、三倍和兩倍升壓模式中的任何一個中。
具體地，為了使升壓電路工作在四倍升壓模式中，通過針對所提供的所有開關(guān)，執(zhí)行上述開關(guān)操作，來驅(qū)動升壓單元的所有級。為了工作在三倍升壓模式中，通過使開關(guān)SW3b和SW3d閉合而開關(guān)SW3c斷開，來使最后一級升壓單元不工作，而針對其它開關(guān)執(zhí)行上述開關(guān)操作。為了工作在兩倍升壓模式中，通過使開關(guān)SW2b、SW3a、SW3b和SW3d閉合而開關(guān)SW2c和SW3c斷開，只驅(qū)動第一級升壓單元，而對其它開關(guān)執(zhí)行上述開關(guān)操作。
利用上述傳統(tǒng)的升壓電路，的確可以通過根據(jù)負載的狀態(tài)、輸入電壓的變化或來自外部的控制信號，改變升壓因子，來產(chǎn)生希望的輸出電壓。
然而，在上述傳統(tǒng)的升壓電路中，通常在升壓操作持續(xù)的同時改變升壓因子，而這不方便。結(jié)果，在上述傳統(tǒng)的升壓電路中，當升壓因子從當前因子改變?yōu)檩^低因子時，可能有反向電流從輸出端(即整個系統(tǒng)的最高電勢點)向輸入端流動，有使設(shè)置在反向電流通路中的開關(guān)置于比平常高的電壓的風險。因此，在上述傳統(tǒng)的升壓電路中，為了避免組件擊穿，需要將反向電流通路中的所有開關(guān)構(gòu)造成具有與輸出電壓Vout相當?shù)哪蛪旱脑?例如，在輸入電壓Vin是2.5V而且輸出電壓Vout是10V的情況下，這些元件需要具有10V或15V的耐壓)。這導致不必要大的芯片面積和不必要高的導通狀態(tài)電阻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種升壓電路，可改變其升壓因子，而不會從輸出端產(chǎn)生反向電流，并提供一種包括這種升壓電路的電子設(shè)備。
電荷泵升壓電路利用與多級升壓單元相結(jié)合的輸出電容器，使輸入電壓升壓，來產(chǎn)生希望的輸出電壓，其中升壓單元包括電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)和電荷積聚電容器，所述電荷泵升壓電路具有升壓因子切換器，用于根據(jù)指定的升壓因子來增加或減少工作的升壓單元的級數(shù)；以及放電控制器，用于在改變升壓因子之前，從電荷積聚電容器和輸出電容器放電。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的示例的方框圖；圖2是示出了第三時鐘信號CLK3的高電平電勢怎樣變化的圖；圖3是作為本發(fā)明第一實施例的升壓電路的電路圖；圖4是示出了升壓因子指定信號S1和S2與模式控制信號SX之間的相關(guān)性的圖；圖5是示出了第一實施例中的升壓因子改變操作的圖；圖6是作為本發(fā)明第二實施例的升壓電路的電路圖；圖7是示出了第二實施例中的升壓因子改變操作的圖；以及圖8是升壓電路的傳統(tǒng)示例的電路圖。
具體實施例方式
下面，將以如下升壓電路為例來描述本發(fā)明，所述升壓電路作為用作產(chǎn)生多種電子設(shè)備(例如，其中包括便攜式個人計算機和移動電話終端)中所包括的時鐘發(fā)生器的電源電壓的裝置，以產(chǎn)生這些電子設(shè)備的操作所需的時鐘信號。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備(具體地，是其中包括的時鐘發(fā)生器)的示例的方框圖。
圖1所示的時鐘發(fā)生器包括電荷泵升壓電路1，用于使輸入電壓Vin升壓，從而產(chǎn)生希望的輸出電壓Vout，以將輸出電壓Vout作為電源電壓饋入放大器4；振蕩器2，用于產(chǎn)生第一時鐘信號CLK1；分頻器3，用于通過對第一時鐘信號CLK1進行分頻，產(chǎn)生第二時鐘信號CLK2；以及放大器4，用于通過將第二時鐘信號CLK2的高電平電勢放大到放大器4自身的電源電壓的電平(即輸出電壓Vout)，來產(chǎn)生第三時鐘信號CLK3。振蕩器2還用作產(chǎn)生時鐘的裝置，升壓電路1中設(shè)置的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)(未示出)根據(jù)該時鐘來閉合和斷開。
在如上所述配置的時鐘發(fā)生器中，根據(jù)升壓因子指定信號S1和S2(兩個都是二進制信號)的邏輯電平，升壓電路1的升壓因子可擇一地在兩倍、三倍和四倍中改變。
因此，在如上所述配置的時鐘發(fā)生器中，第三時鐘信號CLK3的高電平電勢可擇一地在2Vin、3Vin和4Vin中改變(見圖2)。利用這種配置，在包括該時鐘發(fā)生器的電子設(shè)備中，根據(jù)電子設(shè)備的操作狀態(tài)(例如電子設(shè)備是否處于省電模式或睡眠模式中)，第三時鐘信號CLK3的高電平電勢可改變以降低能耗。
接下來，作為本發(fā)明的第一實施例，將參考圖3至5來描述升壓電路1的示例。
圖3是第一實施例的升壓電路1的電路圖。圖4是示出了升壓因子指定信號S1和S2與模式控制信號SX之間的相關(guān)性的圖。圖5是示出了第一實施例中的升壓因子改變操作的圖(該特定圖示出了從四倍改變?yōu)閮杀渡龎翰僮?。
如圖3所示，在本實施例中，升壓電路1包括電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW11至SW13、SW21至SW23以及SW31至SW34、電荷積聚電容器C1至C3、輸出電容器Co、放電開關(guān)SWa至SWd、放電恒流源Ia至Id、電阻器R1和R2、誤差放大器ERR、P溝道場效應(yīng)晶體管P1以及控制器CNT。
在如上所述配置的升壓電路1中，第一級升壓單元CP1由開關(guān)SW11至SW13以及電容器C1組成。電容器C1的一端(點“a1”)通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW11與晶體管P1的漏極相連。電容器C1的另一端(點“b1”)通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW12與接地端子相連，并且還通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW13與晶體管P1的漏極相連。第一級升壓單元CP1還包括開關(guān)SWa和恒流源Ia，這兩者一起用作使電容器C1放電的裝置。具體地，電容器C1的一端(點“a1”)通過開關(guān)SWa以及恒流源Ia，與接地端子相連。
第二級升壓單元CP2由開關(guān)SW21至SW23以及電容器C2組成。電容器C2的一端(點“a2”)通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW21與電容器C1的一端(點“a1”)相連。電容器C2的另一端(點“b2”)通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW22與接地端子相連，并且還通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW23與晶體管P1的漏極相連。第二級升壓單元CP2還包括開關(guān)SWb和恒流源Ib，這兩者一起用作用于使電容器C2放電的裝置。具體地，電容器C2的一端(點“a2”)通過開關(guān)SWb以及恒流源Ib，與接地端子相連。
最后一級升壓單元CP3由開關(guān)SW31至SW34以及電容器C3組成。電容器C3的一端(點“a3”)通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW31與電容器C2的一端(點“a2”)相連，并且還通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW34與引出輸出電壓Vout的端子相連。電容器C3的另一端(點“b3”)通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW32與接地端子相連，并且還通過電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)SW33與晶體管P1的漏極相連。最后一級升壓單元CP3還包括開關(guān)SWc和恒流源Ic，這兩者一起用作用于使電容器C3放電的裝置。具體地，電容器C3的一端(點“a3”)通過開關(guān)SWc以及恒流源Ic，與接地端子相連。
輸出電容器Co的一端與引出輸出電壓Vout的端子相連，并且輸出電容器Co的另一端與接地端子相連。輸出電容器Co還與開關(guān)SWd以及恒流源Id相連，這兩者一起用作用于使輸出電容器Co放電的裝置。具體地，輸出電容器Co的一端通過開關(guān)SWd以及恒流源Id，與接地端子相連。
現(xiàn)在，具體地描述第一至第三級升壓單元CP1至CP3以及輸出電容器Co怎樣執(zhí)行升壓操作(四倍升壓操作)。首先，在電容器C1的充電周期期間，在第一級升壓單元CP1中，開關(guān)SW11和SW12保持閉合，而開關(guān)SW13保持斷開；在第二級升壓單元CP2中，開關(guān)SW21保持斷開。作為這種開關(guān)操作的結(jié)果，輸入電壓Vin通過開關(guān)SW11施加到電容器C1的一端(點“a1”)，而地電壓GND通過開關(guān)SW12施加到電容器C1的另一端(點“b1”)。因此，電容器C1充電，直到電容器C1兩端的電勢近似等于輸入電壓Vin。
在電容器C1的充電結(jié)束之后，現(xiàn)在，在第一級升壓單元CP1中，開關(guān)SW11和SW12斷開，而開關(guān)SW13閉合。作為這種切換的結(jié)果，點“b1”處的電勢從地電勢GND上升到輸入電壓Vin。這里，作為電容器C1的先前充電的結(jié)果，電容器C1兩端的電勢等于輸入電壓Vin。因此，當點“b1”處的電勢上升到輸入電壓Vin時，點“a1”處的電勢同時上升到2Vin(輸入電壓Vin加上充電電壓Vin)。
同時，在第二級升壓單元CP2中，開關(guān)SW21和SW22保持閉合，而開關(guān)SW23保持斷開；在第三級升壓單元CP3中，開關(guān)SW31保持斷開。作為這種開關(guān)操作的結(jié)果，電容器C2充電，直到電容器C2兩端的電勢近似等于2Vin。
任意的后繼升壓單元重復類似的充電/放電操作，使得最終從輸出電容器Co的一端，引出正的升壓后電壓4Vin，即輸入電壓Vin上升四倍的電壓，作為輸出電壓Vout。
電阻器R1和R2串聯(lián)在引出輸出電壓Vout的端子和接地端子之間，并組成電阻分壓電路，該電阻分壓電路產(chǎn)生電壓電平根據(jù)輸出電壓Vout而改變的反饋電壓Vfb。電阻器R1和R2構(gòu)造成其電阻可按需要通過微調(diào)等改變。
誤差放大器ERR用作用于通過對誤差放大器ERR在其非反相輸入端(+)處接收的反饋電壓Vfb與誤差放大器ERR在其反相輸入端(-)處接收的預定基準電壓Vref之間的差進行放大，來產(chǎn)生誤差電壓Verr的裝置。具體地，誤差電壓Verr越高，反饋電壓Vfb越高于基準電壓Vref，因此輸出電壓Vout越高于其目標電平。
晶體管P1的源極與施加輸入電壓Vin的端子相連。晶體管P1的柵極與誤差放大器ERR的輸出端相連。即，晶體管P1串聯(lián)在施加輸入電壓Vin的端子和第一級升壓單元CP1之間，并且晶體管P1的導通狀態(tài)電阻隨誤差電壓Verr而變化。更具體地，由于晶體管P1的導通狀態(tài)電阻越高，則輸出電壓Vout越高于其目標電平，所以施加到第一級升壓單元CP1的輸入電壓Vin隨晶體管P1的導通狀態(tài)電阻增加而降低。利用這種配置，可以控制輸出電壓Vout，使之恒等于所希望的電平。
控制器CNT一方面用作用于根據(jù)升壓因子指定信號S1和S2(即指定的升壓因子)來增加或減少工作的升壓單元的級數(shù)的升壓因子改變裝置，另一方面用作用于在改變升壓因子之前從電荷積聚電容器C1至C3以及輸出電容器Co放電的放電控制裝置。
首先，將描述控制器CNT怎樣用作升壓因子改變裝置。
根據(jù)圖4所示的相關(guān)性，控制器CNT產(chǎn)生模式控制信號SX，以擇一地在四倍升壓模式、三倍升壓模式、兩倍升壓模式以及不工作之間選擇。根據(jù)控制器CNT所產(chǎn)生的模式控制信號SX來控制是否時鐘驅(qū)動電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)(SW11至SW13、SW21至SW23以及SW31至SW34)和放電開關(guān)(SWa至SWd)。
更具體地，當選擇四倍升壓模式時，為了使升壓單元CP1至CP3的所有級都工作，允許時鐘驅(qū)動所有的電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)(SW11至SW13、SW21至SW23以及SW31至SW34)來執(zhí)行上述開關(guān)操作。
當選擇三倍升壓模式時，為了使最后一級升壓單元CP3停止，開關(guān)SW32和SW34保持閉合，開關(guān)SW33保持斷開，而針對其它開關(guān)執(zhí)行上述開關(guān)操作。
當選擇兩倍升壓模式時，為了只使第一級升壓單元CP1工作，開關(guān)SW22、SW31至SW32以及SW34保持閉合，開關(guān)SW23和SW33保持斷開，而針對其它開關(guān)執(zhí)行上述開關(guān)操作。
接下來，描述控制器CNT怎樣用作放電控制裝置。
如圖5所示，控制器CNT產(chǎn)生模式控制信號SX，以便在升壓模式改變前后插入電荷泵關(guān)閉(簡寫為“c.p.-off”)模式(放電模式)，作為中間狀態(tài)。在該中間狀態(tài)中，為了使升壓單元CP1至CP3的所有級都停止，開關(guān)SW11、SW13、SW21、SW23、SW31、SW33和SW34都保持斷開；此外，為了使電容器C1至C3的另一端與接地端子相連，開關(guān)SW12、SW22和SW32都保持閉合。此外，在中間狀態(tài)中，為了從電荷積聚電容器C1至C3以及輸出電容器Co放電，放電開關(guān)SWa至SWd都保持閉合。
如上所述的中間狀態(tài)的插入使得在升壓因子改變時升壓操作暫停。利用這種配置，即使在升壓因子從當前因子改變?yōu)檩^低因子時，也可以避免從輸出端流向輸入端的反向電流。因此，在傳統(tǒng)配置中形成反向電流通路的開關(guān)SW11、SW21、SW31和SW34即晶體管P1不再需要構(gòu)造成高耐壓元件。因此，在所有升壓單元CP1至CP3中，至少第一級升壓單元CP1可用低耐壓元件來構(gòu)造。這有助于減小芯片面積，還有助于降低升壓電路1的導通狀態(tài)電阻。
在該實施例的升壓電路1中，控制器CNT包括定時器TMR，作為計時裝置，以便在給出了改變升壓因子的指示之后(在升壓因子指定信號S1和S2的邏輯電平改變之后)，從電荷積聚電容器C1至C3以及輸出電容器Co放電，直到經(jīng)過了預定時間“t”為止。考慮到組件特性的變化(例如電容器的電容和電流汲取速率的變化)而設(shè)置預定時間“t”，使得該時間足夠長以使輸出電壓Vout降到充分低的電壓電平(低到不產(chǎn)生反向電流)。利用這種配置，可以極其容易地實現(xiàn)放電控制裝置。
此外，在該實施例的升壓電路1中，僅在升壓因子改變?yōu)楸犬斍耙蜃拥偷囊蜃訒r，控制器CNT才從電荷積聚電容器C1至C3以及輸出電容器Co放電。利用這種配置，當升壓因子以沒有產(chǎn)生反向電流的風險的方式改變時，不執(zhí)行上述放電操作。這使得升壓操作繼續(xù)，而沒有不應(yīng)當?shù)倪t延。
然而，在優(yōu)先簡化整個系統(tǒng)的情況下，可以在每次升壓因子指定信號S1和S2的邏輯電平改變時插入電荷泵關(guān)閉模式(放電模式)，而不管改變前后升壓因子之間的關(guān)系。
此外，在該實施例的升壓電路1中，放電控制裝置包括放電開關(guān)SWa至SWd以及放電恒流源Ia至Id，其中每一對分別與升壓單元CP1至CP3的電荷積聚電容器C1至C3的每一個以及輸出電容器Co并聯(lián)。這里，與輸出電容器Co相連的恒流源Id在所有的恒流源Ia至Id中產(chǎn)生最大的放電電流。與只采用放電開關(guān)Swa至Swd的配置相比，包括放電恒流源Ia至Id的這種配置有助于減小放電電流的變化(因此減小放電時間的變化)。依次的后繼級中的恒流源Ia至Id產(chǎn)生逐漸增大的電流的原因在于，在依次的后繼級中的電荷積聚電容器C1至C3以及輸出電容器Co積聚逐漸增大的電荷量。
接下來，作為本發(fā)明的第二實施例，將參考圖6和7來描述升壓電路1的另一示例。
圖6是第二實施例的升壓電路1的電路圖。圖7是示出了在第二實施例中的升壓因子改變操作的圖(該特定圖示出了從四倍改變?yōu)閮杀渡龎翰僮?。
本實施例的升壓電路1具有大部分與上述第一實施例相同的配置。因此，用共同的參考數(shù)字和符號來標識在上述說明中有對應(yīng)物的本實施例中的這些部分。下面的說明圍繞本實施例的區(qū)別特征。
如圖6所示，本實施例的升壓電路1還包括檢測器DET(比較器)，用于產(chǎn)生邏輯電平根據(jù)輸出電壓Vout是否高于預定閾值電壓Vth而改變的檢測信號S3。這里，根據(jù)檢測信號S3，用作放電控制裝置的控制器CNT在給出了改變升壓因子的指示之后，從電荷積聚電容器C1至C3以及輸出電容器Co放電，直到輸出電壓Vout達到閾值電壓Vth為止。閾值電壓Vth設(shè)置為與升壓因子改變之后的升壓后電壓相等，或考慮組件特性的變化，設(shè)置為稍低于該升壓后電壓的電壓。利用這種配置，與依賴于定時器的第一實施例相比，可以更精確地設(shè)置從電荷泵關(guān)閉模式(放電模式)返回的時刻。這有助于避免過度降低輸出電壓Vout，因此有助于提高升壓效率。
上述實施例以根據(jù)本發(fā)明的升壓電路應(yīng)用作為產(chǎn)生時鐘發(fā)生器的電源電壓的裝置的情況為例。然而，這絕不意味著限制本發(fā)明的應(yīng)用；本發(fā)明在電荷泵升壓電路中廣泛應(yīng)用，電荷泵升壓電路通常利用與多級升壓單元相結(jié)合的輸出電容器，使輸入升壓，來產(chǎn)生希望的輸出電壓，其中升壓單元包括電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)和電荷積聚電容器。
上述實施例以正向升壓電路的配置和操作為例。然而，這絕不意味著限制本發(fā)明的實施方式；本發(fā)明也可應(yīng)用于負向升壓電路。
除了上述實施例之外，本發(fā)明可以任意配置來實踐；本發(fā)明允許在其精神內(nèi)的多種修改和變化，下面給出一些示例。
上述實施例以在電荷泵關(guān)閉模式(放電模式)中從所有電荷積聚電容器C1至C3放電的情況為例。然而，這絕不意味著限制本發(fā)明的配置；可以只從第二級以及后繼的升壓單元的電荷積聚電容器放電。在這種方式中即使在電荷泵關(guān)閉模式(放電模式)下也保持第一級升壓單元CP1中的電荷使得可以較早地重新開始升壓操作。
上述實施例以三級升壓單元用于允許升壓因子在兩倍至四倍升壓模式中改變的情況為例。然而，這絕不意味著限制本發(fā)明的配置；升壓單元的級數(shù)可減少為兩級，或可增加為四級或更多。
上述實施例以升壓因子從四倍改變?yōu)閮杀渡龎耗Ｊ降那闆r為例。然而，這絕不意味著限制本發(fā)明的應(yīng)用；在升壓因子從四倍改變?yōu)槿渡龎耗Ｊ交驈娜陡淖優(yōu)閮杀渡龎耗Ｊ綍r，也可以如上所述地插入中間狀態(tài)。
如上所述，利用根據(jù)本發(fā)明的升壓電路，可以避免在改變升壓因子時從輸出端流出反向電流。
從工業(yè)實用性看，由于本發(fā)明有助于提高可靠性而組件不需要更高耐壓(因此需要增加芯片面積)，所以本發(fā)明可用于電荷泵升壓電路。
權(quán)利要求
1.一種升壓電路，包括多級升壓單元，所述升壓單元包括電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)和電荷積聚電容器，所述升壓單元使輸入電壓升壓；輸出電容器，與升壓單元中的最后一級升壓單元的輸出端相連，所述輸出電容器使得能夠從其一端引出輸出電壓；升壓因子切換器，用于根據(jù)指定的升壓因子來增加或減少工作的升壓單元的級數(shù)；以及放電控制器，用于在升壓因子改變之前使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其中，在給出了改變升壓因子的指示之后，放電控制器使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷，直到經(jīng)過預定時間為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其中，在給出了改變升壓因子的指示之后，放電控制器使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷，直到輸出電壓達到預定閾值電壓為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其中，僅在升壓因子改變?yōu)楸犬斍耙蜃拥偷囊蜃訒r，放電控制器才使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其中，電荷控制器僅使第二級和后繼的升壓單元的電荷積聚電容器釋放電荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，還包括電阻分壓電路，用于產(chǎn)生電平隨輸出電壓而改變的反饋電壓；誤差放大器，用于通過放大反饋電壓和預定基準電壓之間的差來產(chǎn)生誤差電壓；以及晶體管，連接在施加輸入電壓的端子和升壓單元中的第一級升壓單元之間，晶體管的導通狀態(tài)電阻隨誤差電壓而改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其中，至少升壓單元中的第一級升壓單元由低耐壓元件構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其中，放電控制器包括放電開關(guān)和放電恒流源，其中每一對分別與升壓單元的每個電荷積聚電容器以及輸出電容器并聯(lián)相連，與輸出電容器相連的放電恒流源在所有放電恒流源中產(chǎn)生最大的放電電流。
9.一種包括電荷泵升壓電路的電子設(shè)備，其中，升壓電路包括多級升壓單元，所述升壓單元包括電荷轉(zhuǎn)移開關(guān)和電荷積聚電容器，所述升壓單元使輸入電壓升壓；輸出電容器，與升壓單元中的最后一級升壓單元的輸出端相連，所述輸出電容器使得能夠從其一端引出輸出電壓；升壓因子切換器，用于根據(jù)指定的升壓因子來控制工作的升壓單元的級數(shù)；以及放電控制器，用于在升壓因子改變之前使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，在給出了改變升壓因子的指示之后，放電控制器使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷，直到經(jīng)過預定時間為止。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，在給出了改變升壓因子的指示之后，放電控制器使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷，直到輸出電壓達到預定閾值電壓為止。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，僅在升壓因子改變?yōu)楸犬斍耙蜃拥偷囊蜃訒r，放電控制器才使電荷積聚電容器和輸出電容器釋放電荷。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，電荷控制器僅使第二級和后繼的升壓單元的電荷積聚電容器釋放電荷。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，還包括電阻分壓電路，用于產(chǎn)生電平隨輸出電壓而改變的反饋電壓；誤差放大器，用于通過放大反饋電壓和預定基準電壓之間的差來產(chǎn)生誤差電壓；以及晶體管，連接在施加輸入電壓的端子和升壓單元中的第一級升壓單元之間，晶體管的導通狀態(tài)電阻隨誤差電壓而改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，至少升壓單元中的第一級升壓單元由低耐壓元件構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，放電控制器包括放電開關(guān)和放電恒流源，其中每一對分別與升壓單元的每個電荷積聚電容器以及輸出電容器并聯(lián)相連，與輸出電容器相連的放電恒流源在所有放電恒流源中產(chǎn)生最大的放電電流。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，還包括振蕩器，用于產(chǎn)生第一時鐘信號；分頻器，用于通過對第一時鐘信號進行分頻來產(chǎn)生第二時鐘信號；以及放大器，用于通過將第二時鐘信號的高電平電勢放大為放大器自身的電源電壓電平，來產(chǎn)生第三時鐘信號，其中，升壓電路用作用于產(chǎn)生放大器的電源電壓的裝置。
全文摘要
電荷泵升壓電路利用與多級升壓單元相結(jié)合的輸出電容器，使輸入電壓升壓，來產(chǎn)生希望的輸出電壓，其中電荷泵升壓電路具有升壓因子切換器，用于根據(jù)指定升壓因子來控制多少級升壓單元工作；以及放電控制器，用于在改變升壓因子之前，從電荷積聚電容器和輸出電容器放電。利用這種配置，可以改變升壓因子，而不會從輸出端產(chǎn)生反向電流。
文檔編號H02M3/04GK101034847SQ20071008469
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者小宮邦裕 申請人:羅姆股份有限公司