專利名稱：電荷泵電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電荷泵電路，具體來說，涉及一種能縮短激勵時間的電荷泵電路。
如

圖1所示，在傳統(tǒng)的電荷泵電路中，多個單個的電荷泵電路1A、1B、1C和1D串聯(lián)連接在電源VDD和輸出端Z之間。因此，電源VDD根據(jù)兩相的時鐘信號Φ、Φ對每個單個的電荷泵1A、1B、1C和1D進行充電并傳遞到輸出端Z。
圖2是圖1表示的電路的等效電路，如圖2所示，每個單個的電荷泵1A、1B、1C和1D包括一個電容C和一個二極管D用于充電激勵。這樣的單個的電荷泵1A、1B、1C和1D串聯(lián)連接在電源VDD和輸出端Z之間。電源VDD根據(jù)兩相的時鐘信號Φ、Φ對每個單個的電荷泵1A、1B、1C和1D進行充電并經(jīng)過一個二極管DZ傳遞到輸出端Z。圖1和2中的CL代表負載電容。
然而，這樣的傳統(tǒng)的電荷泵電路缺點在于由于單個的電荷泵串聯(lián)連接在電源和輸出端之間，耗電量高而且開始工作時充電轉(zhuǎn)換有效系數(shù)低。
本發(fā)明的目的是提供一種電荷泵電路，這種電荷泵電路能夠通過在單個的電荷泵之間連接串聯(lián)和并聯(lián)的開關(guān)電路并且通過電平移動電路控制串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路解決上述的缺點。
為了實現(xiàn)上述的目的，按本發(fā)明的電荷泵電路包括與電源相連并根據(jù)時鐘信號進行激勵操作的第一單個電荷泵；與電源相連并根據(jù)時鐘信號進行激勵操作的第二單個的電荷泵；以及根據(jù)控制信號有選擇地將第一單個的電荷泵的輸出轉(zhuǎn)換成第二單個的電荷泵的輸入或輸出的一個串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路。
結(jié)合附圖、參考以下的詳細描述，將會更全面地理解本發(fā)明的實質(zhì)和目的。
圖1表示傳統(tǒng)的電荷泵電路；圖2是圖1表示的電路的等效電路；圖3是本發(fā)明的電荷泵電路；圖4A-4C是圖3表示的電路的等效電路；圖5是圖3中電平移動電路的詳細電路；圖6A是比較傳統(tǒng)的電荷泵電路的輸出和本發(fā)明的電荷泵電路的輸出的曲線圖；以及圖6B是圖6A表示的示意圖。
幾幅附圖中同樣的符號指的是相同的部分。
以下參考附圖給出本發(fā)明一個實施例的詳細描述。
圖3是本發(fā)明的電荷泵電路。第一、第二、第三和第四單個電荷泵1A、1B、1C和1D的電路與圖1中的電路相同。第一和第二單個電荷泵1A和1B之間有一個串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路2。串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路2與第一和第二個單個電荷泵1A和1B以及輸出端Z相連。每個串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路2也連在第二和第三單個電荷泵1B和1C之間以及第三和第四單個電荷泵1C和1D之間，并且也連到輸出端Z。串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路2有兩個晶體管N1和N2。晶體管N1連在第一和第二單個電荷泵1A和1B之間。晶體管N2與第一單個電荷泵和輸出端Z相連。第二、第三單個電荷泵1B和1C之間的晶體管N1和N2，以及第三、第四單個電荷泵1C和1D之間的晶體管N1和N2連接方式與第一、第二單個電荷泵1A和1B之間的晶體管N1和N2的連接方式相同。
電平移動電路3控制串聯(lián)、并聯(lián)開關(guān)電路2。也即，晶體管N1和N2截止或?qū)ㄓ呻娖揭苿与娐?的輸出KOUT和KOUTB來控制。電平移動電路3根據(jù)每個控制信號S1、S2和S3以及輔助電荷泵電路的輸出信號S4產(chǎn)生的輸出KOUT和KOUTB。輔助電荷泵電路受控于兩相時鐘信號Φ、Φ標號CL代表負載電容。如果晶體管N1導通、晶體管N2截止，第一至四單個電荷泵1A至1D在電源VDD和輸出端Z之間串聯(lián)連接。相反，如果晶體管N1截止、晶體管N2導通，第一至第四單個電荷泵1A至1D在電源VDD和輸出端Z之間并聯(lián)連接。
圖4A、4B和4C是圖3所示的等效電路。圖4A可以看成是所有晶體管N1截止、所有晶體管N2導通的情況下圖3的等效電路。因此，電源VDD通過二極管D和D2傳遞到輸出端?？傠娙轂?C。
圖4C可以看成是所有晶體管N1導通、所有晶體管N2截止的情況下圖3的等效電路。第一至第四單個的電荷泵1A至1D變換成二極管D?？傠娙轂镃/4。在圖4A的情況下電容變小。電源VDD經(jīng)過二極管D和D2傳遞到輸出端Z。電容CL為負載電容。
圖4B可以看成是第一和第二電荷泵1A和1B之間的晶體管N1導通晶體管N2截止、第三和第四單個電荷泵1C和1D之間的晶體管N1導通晶體管N2截止、以及第二和第三單個電荷泵1B和1C之間的晶體管N1截止晶體管N2導通的情況下圖3的等效電路。
圖5是圖3中電平移動電路的詳細電路圖。彼此反相的輸出KOUT和KOUTB是根據(jù)輔助電荷泵電路4的輸出S4和控制信號S1、S2和S3所產(chǎn)生的。輔助電荷泵電路4的輸出S4保持在高電平狀態(tài)。因此，如果控制信號S1、S2或S3為″高″，非門G1的輸出就為″低″，因此晶體管Q6截止晶體管Q5導通。此時，由于晶體管Q3和Q4為導通狀態(tài)，晶體管Q2導通而晶體管Q1截止。因此，輸出KOUT為″高″而輸出KOUTB為″低″。
圖6A是比較傳統(tǒng)的電荷泵電路的輸出(X)與本發(fā)明的電荷泵電路輸出(Y)的曲線圖。
如圖6A所示，傳統(tǒng)的電荷泵電路由于電荷泵在遠遠低于VCC電壓的一個電壓下開始充電激勵，所以要經(jīng)過很長時間才能上升到VCC電壓。
然而，如圖6B所示，本發(fā)明在激勵操作開始(步驟1)時通過并聯(lián)連接第一至第四單個電荷泵1A至1D增大了電容，在如圖所示的步驟2中通過串聯(lián)連接第一和第二單個電荷泵1A和1B、串聯(lián)連接第三和第四單個電荷泵1C和1D，并將第二和第四單個電荷泵1B和1D的輸出與輸出端Z相連來減小電容。在最后步驟(步驟3)中，第一至第四單個電荷泵1A至1D如圖1所示串聯(lián)連接。因此，如圖6A所示，由于激勵操作在2.2V開始，激勵時間縮短、耗電量也得到減少。
如上所述，本發(fā)明的有益效果是在電荷泵電路開始操作時充電轉(zhuǎn)換有效系數(shù)增大，同時在采用高電壓編程瞬時存儲器設備時編程時間能夠縮短。
盡管上述對最佳實施例的描述具有一定程度的特殊性，但這僅僅是本發(fā)明原理的說明，很顯然，本發(fā)明不局限于本文所披露和說明的這個最佳實施例。因此，不超出本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)可能作出的適當變化都將包括在本發(fā)明的進一步實施例中。
權(quán)利要求
1.一種電荷泵電路包括與電源相連并根據(jù)時鐘信號進行激勵操作的第一單個電荷泵；與所說電源相連并根據(jù)所說時鐘信號進行激勵操作的第二單個電荷泵；根據(jù)控制信號有選擇地將所說第一單個電荷泵的輸出轉(zhuǎn)換成所說第二單個電荷泵的輸入或輸出的串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路。
2.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所說串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路包括將所說第一單個電荷泵的輸出與所說第二電荷泵的輸入相連的第一開關(guān)裝置，以及將所說第一單個電荷泵的所說輸出與所說第二單個電荷泵的所說輸出相連的第二開關(guān)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，進一步包括根據(jù)所說時鐘信號控制所說串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路進行激勵操作的一個輔助泵激勵電路；以及根據(jù)所說輔助泵激勵電路的輸出和其它的控制信號產(chǎn)生彼此反相的兩個輸出信號的電平移動電路。
4.一種電荷泵電路包括連接在電源和輸出端之間并根據(jù)時鐘信號進行激勵操作的多個單個的電荷泵；以及根據(jù)控制信號有選擇地將所說單個電荷泵的每個輸出轉(zhuǎn)換成下一個單個電荷泵的所說輸出端的輸入的多個串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路。
5.如權(quán)利要求4所述的電荷泵電路，其中所說串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路包括根據(jù)所說控制信號將所說單個電荷泵的所說輸入和輸出相連接的第一個開關(guān)裝置；以及根據(jù)所說控制信號將每個單個電荷泵的所說輸出與所說輸出端相連接的第二開關(guān)裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電荷泵電路，進一步包括根據(jù)所說時鐘信號控制所說串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路而進行激勵操作的一個輔助泵電路，以及根據(jù)所說輔助泵電路的所說輸出和其它的控制信號產(chǎn)生彼此反相的兩個輸出信號的電平移動電路。
全文摘要
公開了一種電荷泵電路，通過在單個電荷泵之間連接串聯(lián)和并聯(lián)開關(guān)電路以及電平移動電路來構(gòu)成電荷泵電路、通過改變電荷泵電路的連接狀態(tài)能夠進行高電平激勵。
文檔編號H02M3/07GK1131837SQ9511318
公開日1996年9月25日 申請日期1995年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月27日
發(fā)明者金柱榮 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社