專利名稱：一種電容式電荷泵電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電荷泵電路領(lǐng)域，尤其涉及一種電容式電荷泵電路。
背景技術(shù)：
電容式電荷泵由于具有高電壓輸出的特性，經(jīng)常作為提供高電壓的電源用于各種集成電路，如提供半導(dǎo)體存儲器讀寫時的操作電壓。電容式電荷泵由開關(guān)陣列、振蕩器、邏輯電路及比較控制器等組成的電荷泵充電電路對儲能電容充電，從而最后輸出高電壓。由于對儲能電容不斷充放電，所以儲能電容最后輸出電壓有一定程度的震蕩而不太穩(wěn)定。對于半導(dǎo)體存儲器來說，其讀寫電壓要求比較精確，所以經(jīng)常在電荷泵電路中加入反饋回路的穩(wěn)壓電路使得電荷泵輸出穩(wěn)定的操作電壓。但穩(wěn)壓電路中的比較器有滯后效應(yīng)，再加上不斷充放電的震蕩，使得儲能電容最后輸出的電壓出現(xiàn)"紋波"現(xiàn)象，而該"紋波"電壓將會導(dǎo)致集成電路系統(tǒng)不穩(wěn)定。 為了減少電荷泵輸出電壓的"紋波"現(xiàn)象，通常在電荷泵電路輸出端儲能電容上并聯(lián)一個濾波電容，如圖l所示。加入濾波電容雖然可以減少電荷泵輸出電壓的"紋波現(xiàn)象"，但由于電荷泵充電電路也會對該濾波電容進(jìn)行充電，從而導(dǎo)致對儲能電容充電速度減慢，使得輸出電壓斜升速度減慢。而電壓斜升速度減慢，就會導(dǎo)致集成電路處理速度減慢的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輸出電壓穩(wěn)定及電壓斜升速度快的電容式電荷泵電路。 本發(fā)明提供一種電容式電荷泵電路，它包含主電荷泵充電電路、儲能電容、輔電荷泵充電電路及濾波電容。其中，主電荷泵充電電路用于對儲能電容充電，輔電荷泵充電電路用于對濾波電容充電。 作為上述電容式電荷泵電路的進(jìn)一步改進(jìn)，電容式電荷泵電路還包含開關(guān)控制電路，該開關(guān)控制電路用于控制濾波電容連接主電荷泵充電電路或輔電荷泵充電電路。
采用本發(fā)明的電荷泵電路，通過利用輔電荷泵充電電路對濾波電容充電，且當(dāng)充電后的濾波電容的輸出電壓大于等于充電后的儲能電容的輸出電壓時，控制所述濾波電容連接主電荷泵充電電路，從而提高電荷泵電路輸出電壓的斜升速度。


圖1為傳統(tǒng)的電容式電荷泵電路功能框圖。
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的一種電容式電荷泵電路功能框圖。
圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的另一種電容式電荷泵電路功能框圖。
具體實(shí)施例方式
針對上述傳統(tǒng)電容式電荷泵電路濾波電容導(dǎo)致輸出電壓斜升速度減慢的缺陷，本發(fā)明提供一種電容式電荷泵電路，如圖2所示，它包含主電荷泵充電電路、穩(wěn)壓電路、儲能電容、濾波電容及開關(guān)控制電路。 電荷泵電路開始工作時，輸入電壓Vin 1到主電荷泵充電電路，主電荷泵充電電路開始對儲能電容C^d充電。與此同時，輸入電壓Vin 2到輔電荷泵充電電路，開關(guān)控制電路選通輔電荷泵充電電路連接濾波電容CfiltCT，輔電荷泵充電電路便開始對濾波電容充電。當(dāng)控制電平ctrl l及ctrl 2低電平時，若濾波電容的輸出電壓小于儲能電容的輸出電壓時，輔電荷泵充電電路繼續(xù)對濾波電容充電。直到濾波電容的輸出電壓大于或等于儲能電容的輸出電壓時，開關(guān)控制電路才選通主電荷泵充電電路連接濾波電容。此時，由于濾波電容的電壓大于或等于儲能電容的電壓，主充電荷泵電路便不需要對濾波電容充電，而濾波電容直接濾除電荷泵電路中輸出電壓的不穩(wěn)定分量，得到穩(wěn)定的輸出電壓Vout，消除了傳統(tǒng)電荷泵電路電壓斜升速度慢的缺陷。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，濾波電容經(jīng)輔電荷泵充電電路充電后的電壓不能過大，如濾波電容的輸出電壓最大不得比儲能電容輸出電壓大4伏特。 如圖3所示，本發(fā)明還提供另一種電荷泵電路，它在圖2所示的電荷泵電路的基礎(chǔ)上增加了多個輔電荷泵充電電路。它的工作原理為利用多個輔電荷泵充電電路多次對濾波電容充電，能更快的使得濾波電容的輸出電壓大于等于儲能電容的輸出電壓，從而提升電荷泵電路得到穩(wěn)定輸出電壓的速度。 本發(fā)明人的主要設(shè)計(jì)思想是利用輔電荷泵充電電路對濾波電容充電，從而加快電荷泵電路輸出電壓的斜升速度，故不應(yīng)當(dāng)僅限利用開關(guān)控制電路控制濾波電容連接主電荷泵充電電路或輔電荷泵充電電路，如也可利用時序控制電路配合控制電平信號ctrl、 ctr2來控制充電好后的濾波電容連接到主電荷泵充電電路。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電容式電荷泵電路，包含主電荷泵充電電路、儲能電容及濾波電容，所述主電荷泵充電電路用于對所述儲能電容充電，其特征在于，所述電荷泵電路還包含輔電荷泵充電電路，所述輔電荷泵充電電路用于對所述濾波電容充電。
2. 如權(quán)利要求1所述電荷泵電路，其特征在于，所述電荷泵電路還包含開關(guān)控制電路， 所述開關(guān)控制電路用于控制所述濾波電容連接所述主電荷泵充電電路或輔電荷泵充電電 路。
3. 如權(quán)利要求2所述電荷泵電路，其特征在于，當(dāng)所述濾波電容的輸出電壓低于儲能 電容輸出電壓時，所述開關(guān)控制電路用于控制所述濾波電容連接所述輔電荷泵充電電路。
4. 如權(quán)利要求2所述電荷泵電路，其特征在于，當(dāng)所述濾波電容的輸出電壓大于等于 儲能電容輸出電壓時，所述開關(guān)控制電路用于控制濾波電容連接主電荷泵充電電路。
5. 如權(quán)利要求4所述電荷泵電路，其特征在于，當(dāng)所述濾波電容的輸出電壓與儲能電 容的輸出電壓之間的差值小于等于4伏時，所述開關(guān)控制電用于路控制濾波電容連接主電 荷泵充電電路。
6. 如權(quán)利要求1或2所述電荷泵電路，其特征在于，所述輔電荷泵充電電路的數(shù)目為一 個或多個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容式電荷泵電路。電容式電荷泵電路包含主電荷泵充電電路、儲能電容、輔電荷泵充電電路及濾波電容。其中，主電荷泵充電電路用于對儲能電容充電，輔電荷泵充電電路用于對濾波電容充電，且當(dāng)充電后的濾波電容的輸出電壓大于等于充電后的儲能電容的輸出電壓時，將濾波電容連接主電荷泵充電電路。采用本發(fā)明的電容式電荷泵電路，利用輔電荷泵充電電路對濾波電容充電，從而提高電荷泵電路輸出電壓的斜升速度。
文檔編號H02M3/07GK101764518SQ20091019898
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者楊光軍 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司