專利名稱：低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電荷泵電路，尤指一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法和裝置。
先前技術(shù)低功率電荷汲引系統(tǒng)的主要組件是圖標于圖1A中，其組件包括有一電位偵測器110、一環(huán)形振蕩器120以及一電荷泵130，當電荷泵130驅(qū)使輸出電壓VPP 150高過于標準電壓時，該電位偵測器110即中斷電荷泵130以及環(huán)形振蕩器120來節(jié)省電源，由驅(qū)動節(jié)點輸出電壓VPP的電荷泵電路于驅(qū)動時的電路電源的散失和消耗是發(fā)生于正常運作中，而當輸出電壓VPP低于目標電位時，該電位偵測器110將激活環(huán)形振蕩器120以及電荷泵130，且電荷汲引系統(tǒng)將重新驅(qū)動輸出電壓VPP節(jié)點直至其電壓電位再次高過于目標電位為止。
圖1B是為圖1A的電荷汲引系統(tǒng)運作的時域圖，如圖1B所示，當輸出電壓VPP電位低于目標電位時，由電位偵測器所驅(qū)動的訊號ENVPP將升高，而環(huán)形振蕩器以及電荷泵亦將同時被激活，當輸出電壓VPP被驅(qū)動至一高過于目標電位時，訊號ENVPP則將走低，同時，電荷汲引系統(tǒng)不管電荷汲引電路是處于任一相位T1或T2，皆將中斷汲引過程，且電荷泵將直接進入T1 off狀態(tài)，如果電荷泵于相位T2周期當中被中斷運作，則將產(chǎn)生一輸出電壓VPP泄漏路徑。
圖2A是為描述一泄漏路徑的裝置電位的設計，而圖2B是為不使用裝置而使用開關(guān)時的相同泄漏路徑的簡化示意圖，圖2A中具有一裝置MN1，其對應于圖標于圖2B中的開關(guān)SW1，同時，圖2A中具有一裝置MN2，其對應于圖標于圖2B中的開關(guān)SW2，該泄漏路徑是因下列原因而發(fā)生，于圖2A、圖2B和圖2C中所示的T2相位狀態(tài)時，開關(guān)SW2為on，節(jié)點N3保持于較高電壓上，高于輸出電壓VPP，如果電荷泵電路于T2 on相位狀態(tài)上而被迫回到T1 off相位狀態(tài)時，加壓器BST以及節(jié)點N3將同步轉(zhuǎn)換至一低電位，而在圖3中所示的相位轉(zhuǎn)換窗格當中將產(chǎn)生一泄漏路徑，在加壓器BST轉(zhuǎn)換至低電位VSS前，開關(guān)SW2不會先被切斷，因此，于加壓器BST的轉(zhuǎn)換當中，從節(jié)點的輸出電壓VPP經(jīng)過開關(guān)SW2而至節(jié)點N1將產(chǎn)生輸出電壓VPP的泄漏，而該輸出電壓VPP泄漏路徑只要是當電位偵測器中止如圖1B所示的電荷泵運作時就會發(fā)生，而最糟糕的情況為如圖2D所示。
圖2D是顯示，當輸出電壓VPP微低于輸出電壓VPP的目標電位時，訊號ENVPP將激活電荷泵，當電荷泵于第一T2周期運作時，輸出電壓VPP電位則將加壓至高于輸出電壓VPP目標值，而電位偵測器將中止于T2周期中間點上的電荷泵的運作，該中斷動作則造成輸出電壓VPP部分泄漏，這又會降低輸出電壓VPP電位至一略低于輸出電壓VPP目標電位，接著，電位偵測器將再激活汲引的動作，這般重復性的相位轉(zhuǎn)變將大大地提高泄漏電流產(chǎn)生的機會，而整體的汲引系統(tǒng)的效率也因此嚴重地惡化。
美國專利6,570,434是揭示了一動態(tài)夾具，其配合具有較薄電介質(zhì)或具有深槽的電容器來解決于高應力電容器的電介質(zhì)崩潰的問題，該動態(tài)夾具的結(jié)構(gòu)是使用一兩段式的汲引周期，因此，于第一段的汲引周期當中，一組串聯(lián)的電容器的中間節(jié)點預充電至一供應電壓，而在第二段的汲引周期當中，中間節(jié)點則與一加強時鐘耦合，因此，在汲引運作周期的任一時點上，穿過電容器的電壓將保持于一安全范圍內(nèi)。
美國專利6,535,052是揭示了一Dickson型的電荷泵電路，其特征在于，供應時序脈波至耦合的電容器C1-C3的時鐘驅(qū)動器CD1、CD2，換言之，其特征即在于，時序脈波CLK、CLKB的上升時間和下降時間得以延長而讓時鐘驅(qū)動器CD1、CD2的輸出不會造成共振現(xiàn)象。
美國專利6,469,571是揭示了一電荷泵，其具有兩輸入端、一輸入時脈信號以及一汲引輸出電位輸出之用的輸出端，兩汲引電容器是連接至輸入端，汲引電容器的第二電極是分別經(jīng)由第一電路模塊連接至一供應電位接地，并經(jīng)由第二電路模組連接至一輸出端，此外另包括一可控制的短電組件，該組件的可控制路徑是設置于兩汲引電容器的第二電極之間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，即在于創(chuàng)作出一低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進的方法和裝置，依據(jù)本發(fā)明上述的目的，得藉由本發(fā)明的方法來達成，其包括下列步驟辨識于電荷汲引過程當中所產(chǎn)生的泄漏電流；界定一電荷泵輸出電壓高標；界定一電荷泵輸出電壓低標；界定一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；以及界定一電荷泵輸出電壓。該方法是界定出，如果該電荷泵電壓低于該電荷泵輸出電壓低標時，該電荷泵激活訊號即被激活。該方法另界定出，如果該電荷泵電壓高于該電荷泵輸出電壓高標時，該電荷泵啟動訊號即被關(guān)閉。該方法是藉由改變電荷泵輸出電壓低標以及電荷泵輸出電壓高標來控制電荷泵效率。
為求進一步了解本發(fā)明的構(gòu)造特征、技術(shù)內(nèi)容與功能，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而所附圖標乃供參考與說明用，并非用以對本發(fā)明施予限制。


圖1A是為常見電荷汲引系統(tǒng)的方塊圖。
圖1B是為常見電荷汲引系統(tǒng)計時圖。
圖2A是為常見裝置的電位電荷泵電路。
圖2B是為常見開關(guān)的電位電荷泵電路的簡化示意圖。
圖2C是為常見電荷汲引系統(tǒng)的詳細計時圖。
圖2D是為常見電荷汲引系統(tǒng)的最差情況時的詳細計時圖。
圖3是為常見電荷汲引系統(tǒng)的另一詳細計時圖。
圖4A是為本發(fā)明第一實施例的計時圖。
圖4B是為常見電荷泵激活訊號的轉(zhuǎn)換示意圖。
圖4C是為本發(fā)明第一實施例電荷泵激活訊號的轉(zhuǎn)換示意圖。
圖4D是為常見案與本發(fā)明案第一實施例的電荷泵激活訊號的比較圖。
圖5A是為本發(fā)明第二實施例的方塊圖。
圖5B是為本發(fā)明第二實施例的計時圖。
圖5C是為本發(fā)明第二實施例的詳細計時圖。
圖6A是為本發(fā)明第三實施例的方塊圖。
圖6B是為本發(fā)明第三實施例的計時圖。
具體實施例方式
不同的電荷汲引電路設計具有不同的汲引效率，例如，25％的汲引效率表示，四單位的輸入功率VDD可以產(chǎn)生一單位的汲引功率VPP，改善低功率電路設計的電荷汲引效率是很重要，本發(fā)明實施例的目的在于降低泄漏電流，其可減少輸入功率VDD的消耗，故而提高電荷汲引效率。
如上所述，圖2A是為一基本的電荷汲引電路，并且是一金屬氧化半導體場效晶體管的電荷泵，N型信道的金屬氧化半導體場效晶體管裝置MN1 195具有一連接至輸入功率端VDD 175的汲極、一連接至訊號N2 190的閘極以及一連接至節(jié)點N1和一電容器CB 170的源極，電容器CB另一節(jié)點是連接至一加壓器BST 180，N型信道裝置MN2 155具有一連接至節(jié)點N1的汲極、一連接至訊號N3 185的閘極以及一連接至電荷泵輸出VPP 150的源極，電容器CP的一側(cè)連接至電荷泵輸出VPP，而電容器CP 160的另一側(cè)連接至低電位VSS，該電荷泵的簡化圖是圖標于圖2B中，其中，開關(guān)SW1和SW2是取代裝置MN1和MN2。
圖2C是顯示從相位T2至相位T1的轉(zhuǎn)換。它顯示了節(jié)點N3電壓下降141，該節(jié)點具有兩交叉于Vppav電位上的斜線。
圖2C亦顯示從相位T1至相位T2的轉(zhuǎn)換。它顯示了節(jié)點N3電壓上升161，該上升電壓161具有兩交叉于VDD電位上的斜線。
圖3是顯示六個運作階段，其可解釋本發(fā)明工作狀態(tài)中的電荷汲引和輸出電壓VPP泄漏機構(gòu)，接下來先解釋六個運作階段，如果電荷汲引過程中斷，汲引電路即返回至相位T1，并停留在相位T1上，然后迫使N2保持低電位，于T1期間的電荷泵，例如N1，N3的內(nèi)部電壓電位是小于于T2期間的電荷泵，例如N1、N3，但不包括N2的內(nèi)部電壓電位。因此就裝置可靠度問題考量而言，當電荷泵中斷時，以停留于T1并迫使N2保持低電平為佳。故，就本實施例而言，通常未激活電荷泵的時間是長過于激活電荷泵的時間，波形為電流，但下列的描述可能并非十分地清楚，若欲重新激活汲引過程，汲引電路即將從相位T1 off來激活，并先迫使N2至高電位，然后部分T1EE，T1-T2EF-T2EE-T2-T1EF-T1EE-T1等等。如果是如此，請參考波形。
第一階段T1EF是為當N3由2xVDD轉(zhuǎn)換至VPP 311時，開關(guān)SW2于第一階段T1EF時關(guān)閉，N2停留于VDD-VT，開關(guān)SW1停留于關(guān)閉狀態(tài)，加壓器BST停留于VDD，而N1停留于VPP上。
第二階段T1EE是為當N3由VPP轉(zhuǎn)換至VPP-VDD，開關(guān)SW2停留于OFF狀態(tài)，N2從VDD-VT轉(zhuǎn)換至2xVDD-VT，開關(guān)SW1于第二階段時予以激活，加壓器BST由VDD轉(zhuǎn)換至VSS，而N1則從VPP耦合至VPP-VDD。
第三階段T1是為當停留于VPP-VDD，開關(guān)SW2停留于OFF狀態(tài)，N2停留于2xVDD-VT，開關(guān)SW1停留于ON狀態(tài)，加壓器BST停留于VSS，而N1則經(jīng)由開關(guān)SW1從VPP-VDD預充電至VDD。
第四階段T2EF是為當N3由VPP-VDD轉(zhuǎn)換至VDD 321，開關(guān)SW2停留于OFF狀態(tài)，N2由2xVDD-VT轉(zhuǎn)換至VDD-VT，開關(guān)SW1于該階段時予以關(guān)閉，加壓器BST停留于VSS，而N1則停止預充電，并停留于VDD上。
第五階段T2EE是為，當N3由VDD轉(zhuǎn)換至2xVDD，開關(guān)SW2該階段時予以激活，N2停留于VDD-VT，開關(guān)SW1停留于OFF狀態(tài)，加壓器BST由VSS轉(zhuǎn)換至VDD，而N1則從VDD加壓至2xVDD。
第六階段T2是為當N3停留于2xVDD，開關(guān)SW2停留在ON狀態(tài)，N2停留于VDD-VT，開關(guān)SW1停留于OFF狀態(tài)，加壓器BST停留于VDD，而N1則經(jīng)由開關(guān)SW2從2xVDD放電至VPP(av)。
在T2階段時，于節(jié)點N1和VPP間保有電荷共享的現(xiàn)象，也就是說，儲存于電容器CB的電荷將游移至電容器CP，直到電容器CB以及電容器CP的電壓電位等于VPP為止[電容器CP＞＞電容器CB是由于負載所致。
在前五個階段當中，由于電流是經(jīng)由MN1流動至電容器CB，電路都是消耗VDD，不管是在所有訊號的轉(zhuǎn)換或是在第三階段T1的預充電狀態(tài)時，皆是如此。在第六階段時，VDD不再被消耗，因為此階段只是從電容器CB轉(zhuǎn)移電荷至電容器CP的電荷分享。
效率＝(總額VPP-VPP泄漏)/VDD消耗總額VPP于第六階段發(fā)生VPP泄漏于T2階段無保護狀態(tài)下電荷汲引動作中止期間所發(fā)生VDD消耗于前五個階段發(fā)生效率＝凈額VPP/VDD消耗在第一實施例的應用中，可將VPP泄漏的機會降低，參閱圖4D，而第一實施例的平均VPP泄漏電流也比常見案來得低，第一實施例的凈VPP電流驅(qū)動也比常見案來得大，因此，第一實施例的泵效率優(yōu)于常見案，在第二實施例的應用中，于汲引動作當中是沒有VPP泄漏電流的產(chǎn)生，故，第二或第三實施例的泵效率優(yōu)于常見案。
圖4A是顯示本發(fā)明第一實施例的計時圖，圖4A顯示出避免圖2D的電流泄漏的最差情況，圖4A另顯示出兩已被界定的VPP目標，一為VPP高標，另一為VPP低標，在VPP電位低于VPP低標后，訊號ENVPP才會走高，而且訊號ENVPP會持續(xù)走高，直至VPP電位加壓至高于VPP高標后才會走低，參閱圖4A，因此，VPP被汲引系統(tǒng)是在VPP訊號低于VPP低標時才會啟動，但是，一當汲引系統(tǒng)被激活后，它會一直到VPP高于VPP高標后才會停止，于T2階段的中斷期間所發(fā)生的VPP泄漏電流與汲引的VPP電流之間的百分比可藉由本發(fā)明的第一實施例來控制在一較小值上，此外，該設計亦可節(jié)省汲引系統(tǒng)于熱機時所消耗的功率，第1-5階段以及最后T2階段的功率，因為，最后T2階段的N1電荷并未完全轉(zhuǎn)移至VPP。泄漏的問題是發(fā)生在當訊號ENVPP下降時，在該實施例中，訊號ENVPP的下降頻率是低于如圖4D所示的常見案。
圖4B顯示出訊號ENVPP是如何于常見案Vpp目標電位時走高和走低，圖4C顯示出訊號ENVPP是如何于Vpp低標上走高以及如何于Vpp高標上走低，職是之故，第一實施例在這方面因而形成了圖4D中波形，而這正可說明，在常見案中，訊號ENVPP得以激活、不激活、然后再激活的位置，然而，本發(fā)明所提出的第一實施例，因為Vpp高標和低標的設定而得以維持訊號ENVPP于激活狀態(tài)。
圖5A、圖5B和圖5C是為本發(fā)明的第二實施例，一個保護時間的觀念是融入于圖5B和圖5C所示的實施例中，只要當Vpp的電位被加壓至高過于VPP目標電位時，汲引動作會持續(xù)進行至如圖5C所示的階段T2、T1EF以及部分T1EE1執(zhí)行完畢，但于部分T1EE1階段時，節(jié)點N2不會像于圖5C所示的正常T1EE階段耦合至高電位，當T2、T1EF以及部分的T1EE1階段并未完全執(zhí)行完畢時，汲引時間的延長是設計來保護VPP泄漏，因此，在汲引系統(tǒng)的整個運作當中并沒有所謂的VPP泄漏的問題發(fā)生，整個系統(tǒng)的汲引效率得藉由本發(fā)明的第二實施例來進行最佳化。
如圖5C所示，于正常的T1EE階段時，節(jié)點N2由VDD-VT轉(zhuǎn)換至2xVDD-VT，節(jié)點N3由VPPav轉(zhuǎn)換至VPPav-VDD，而節(jié)點BST由VDD轉(zhuǎn)換至VSS，此外，圖5C亦顯示，于部分的T1EE1階段時，節(jié)點N2停留于VDD-VT，節(jié)點N3由VPPav轉(zhuǎn)換至VPPav-VDD，而節(jié)點BST則由VDD轉(zhuǎn)換至VSS，圖5C亦顯示，于T1 off階段時，節(jié)點N2停留于VDD-VT，節(jié)點N3停留于VPPav-VDD，而節(jié)點BST則停留于VSS，于正常T1階段時，節(jié)點N2停留于2xVDD-VT，節(jié)點N3停留于VPPav-VDD，而節(jié)點BST則停留于VSS，此外，圖5C仍顯示，于部分T1EE2階段時，節(jié)點N2由VDD-VT轉(zhuǎn)換至2xVDD-VT，節(jié)點N3停留于VPPav-VDD，而節(jié)點BST則停留于VSS，該第二實施例具有兩個優(yōu)點，一為可避免VPP泄漏，另一為它可完全地將電容器CB上的加壓電荷轉(zhuǎn)移至電容器CP。
圖6A和圖6B是為本發(fā)明的第三實施例，圖6A所示的方塊圖的目的是為避免泄漏的問題，如圖6A所示，一相位內(nèi)存區(qū)塊是附加至圖1A的常見案的類似方塊圖中，只要當VPP電位加壓至超過VPP的目標電位時，電位偵測器就會如同常見案立即終止電荷泵和環(huán)形振蕩器，但于終止時間所面臨的電荷泵階段就不會遺失，并且不會轉(zhuǎn)換至如同圖6B所示的階段T1 off，該「被記憶」的階段會持續(xù)至如圖6B所示的下一個汲引動作執(zhí)行時才會改變，因此，在電荷泵電路的終止時間當中就不會有VPP泄漏的問題，當電荷泵電路終止時，整體的汲引系統(tǒng)的效率就得以改善，一般而言，在本實施例中，終止的電荷泵的停留時間不會長過于激活的電荷泵的停留時間，該設計有一個缺點，因為電荷泵可能會停留在階段T2上，而這造成電荷泵電路的內(nèi)部電壓可能會太高的問題，因而有裝置可靠性的疑慮，因為在裝置MN1和MN2的氧化物上存有應力的問題，參閱圖2A。如果氧化物的可靠性不是問題的話，本發(fā)明的第三實施例將是VPP泄漏問題的最佳解決方案。
職是之故，本發(fā)明第一實施例的優(yōu)點在于其可藉由透過電位偵測電路來調(diào)整高、低標電壓，以限制和控制泄漏電流量，進行控制電荷汲引系統(tǒng)的效率，而第二實施例的優(yōu)點在于，由于圖5B所示的保護時間，在汲引系統(tǒng)的運作中得免于VPP泄漏的問題，而在第三實施例的優(yōu)點在于，藉由記憶控制充電汲引運作的階段可以完全排除泄漏電流，故第三實施例于停止時間當中沒有泄漏的問題，但第三實施例卻需要裝置在一較高的電壓狀態(tài)中停留較久的時間，如果裝置可以處理電壓的問題，則第三實施例將是電荷泵效率問題的最佳處理方案。
但以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的范圍，即凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于該方法包括下列步驟a)界定一種驅(qū)動一電荷泵和一環(huán)形振蕩器的電位偵測器；b)界定上述驅(qū)動該電荷泵的環(huán)形振蕩器；c)界定上述驅(qū)動該電位偵測器的電荷泵；d)辨識于電荷汲引過程當中所產(chǎn)生的泄漏電流，其中該泄漏電流造成泄漏功率；e)界定一由該電位偵測器所偵測出的電荷泵輸出電壓高標；f)界定一由該電位偵測器所偵測出的電荷泵輸出電壓低標；g)界定一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；以及，h)界定一電荷泵輸出電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中如果該電荷泵電壓低于該電荷泵輸出電壓低標時，該電荷泵激活訊號即被激活。
3.如權(quán)利要求1所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中如果該電荷泵電壓高于該電荷泵輸出電壓高標時，該電荷泵激活訊號即被關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求1所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中該電荷泵輸出功率減泄漏功率除以一于電荷汲引過程中由電荷泵所消耗的功率是定義為電荷泵效率。
5.如權(quán)利要求4所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中電荷泵效率是為可變動的，并藉由改變電荷泵輸出電壓高標來控制。
6.如權(quán)利要求4所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中電荷泵效率是為可變動的，并藉由改變電荷泵輸出電壓低標來控制。
7.一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于該方法包括下列步驟a)界定一種驅(qū)動一電荷泵和一環(huán)形振蕩器的電位偵測器；b)界定上述驅(qū)動該電荷泵和該電位偵測器的環(huán)形振蕩器；c)界定上述驅(qū)動該電位偵測器的電荷泵；d)辨識于電荷汲引過程當中所發(fā)生的消耗電流；e)界定一電荷泵輸出電壓；f)界定一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；g)界定一電荷泵輸出電壓目標；h)界定一不會發(fā)生泄漏電流的相位T2周期；i)界定一不會發(fā)生泄漏電流的相位泄漏電流T1EF周期；以及，j)界定一不會發(fā)生泄漏電流的相位泄漏電流部分T1EF1周期。
8.如權(quán)利要求7所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中該電荷泵激活訊號保持激活直至該相位T2周期、該相位泄漏電流T1EF周期以及該相位泄漏電流部分T1EF1周期完全執(zhí)行，其中，該泄漏電流不會發(fā)生。
9.如權(quán)利要求7所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中該電荷泵激活訊號是保持激活而得以延長電荷的汲引時間。
10.如權(quán)利要求9所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中電荷汲引時間的延長可避免電流泄漏。
11.如權(quán)利要求7所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中該電荷泵輸出功率除以一于電荷汲引過程中由電荷泵所消耗的功率是定義為電荷泵效率。
12.如權(quán)利要求10所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中避免電流的泄漏可提供一最佳的電荷泵效率。
13.一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于該方法包括下列步驟a)界定一種驅(qū)動一電荷泵和一環(huán)形振蕩器的電位偵測器；b)界定一驅(qū)動該電荷泵并維持該電荷泵于非泄漏相位或狀態(tài)的相位內(nèi)存；c)界定上述驅(qū)動該電荷泵和該電位偵測器的環(huán)形振蕩器；d)界定上述驅(qū)動該電位偵測器的電荷泵；e)辨識于電荷汲引過程當中所發(fā)生的消耗電流；f)界定一電荷泵輸出電壓；g)界定一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；h)界定一電荷泵輸出電壓目標；以及，i)界定一不會發(fā)生泄漏電流的相位T2周期。
14.如權(quán)利要求13所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中只要該電荷泵電壓超過該電荷泵的目標時，該電位偵測器即停止該電荷泵和該環(huán)形振蕩器。
15.如權(quán)利要求13所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中即使該電荷泵激活訊號處于不激活狀態(tài)之后，該T2相位仍得由該相位記憶體來維持。
16.如權(quán)利要求15所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中該相位T2是由相位記憶體來維持，直至VPP電壓低于電荷泵低電壓電平目標以及下一個電荷汲引動作開始為止。
17.如權(quán)利要求16所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中相位T2是得以維持，于該相位T2期間得以避免電荷泵泄漏，而該電荷的汲引是于電荷泵激活訊號中斷后終止。
18.如權(quán)利要求17所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中該電荷泵輸出功率除以一于電荷汲引過程中由電荷泵所消耗的功率是定義為電荷泵效率。
19.如權(quán)利要求18所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法，其特征在于其中避免電流的泄漏可提供一最佳的電荷泵效率。
20.一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于該裝置至少包括a)一種驅(qū)動一電荷泵和一環(huán)形振蕩器的電位偵測器，該環(huán)形振蕩器是用以驅(qū)動該電荷泵，該電荷泵是用以驅(qū)動該電位偵測器；b)于電荷汲引過程當中所產(chǎn)生的泄漏電流，其中，該泄漏電流造成泄漏功率；c)一電荷泵輸出電壓高標；d)一電荷泵輸出電壓低標；e)一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；以及，f)一電荷泵輸出電壓。
21.如權(quán)利要求20所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中如果該電荷泵電壓低于該電荷泵輸出電壓低標時，該電荷泵激活訊號即被激活。
22.如權(quán)利要求20所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中如果該電荷泵電壓高于該電荷泵輸出電壓高標時，該電荷泵激活訊號即被關(guān)閉。
23.如權(quán)利要求20所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中該電荷泵輸出功率減泄漏功率除以一于電荷汲引過程中由電荷泵所消耗的功率是定義為電荷泵效率。
24.如權(quán)利要求23所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中電荷泵效率是為可變動的，并藉由改變電荷泵輸出電壓高標來控制。
25.如權(quán)利要求23所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中電荷泵效率是為可變動的，并藉由改變電荷泵輸出電壓低標來控制。
26.一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于該裝置至少包括a)一種驅(qū)動一電荷泵和一環(huán)形振蕩器的電位偵測器，該環(huán)形振蕩器是用以驅(qū)動該電荷泵和該電位偵測器，而電荷泵是用以驅(qū)動該電位偵測器；b)一于電荷汲引過程當中所發(fā)生的消耗電流；c)一電荷泵輸出電壓；d)一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；e)一電荷泵輸出電壓目標；f)一不會發(fā)生泄漏電流的相位T2周期；g)一不會發(fā)生泄漏電流的相位泄漏電流T1EF周期；以及，h)一不會發(fā)生泄漏電流的相位泄漏電流部分T1EF1周期。
27.如權(quán)利要求26所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中該電荷泵激活訊號保持激活直至該相位T2周期、該相位泄漏電流T1EF周期以及該相位泄漏電流部分T1EF1周期完全執(zhí)行，其中，該泄漏電流不會發(fā)生。
28.如權(quán)利要求26所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中該電荷泵激活訊號是保持激活而得以延長電荷的汲引時間。
29.如權(quán)利要求28所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中電荷汲引時間的延長可避免電流泄漏。
30.如權(quán)利要求26所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中該電荷泵輸出功率除以一于電荷汲引過程中由電荷泵所消耗的功率是定義為電荷泵效率。
31.如權(quán)利要求29所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中避免電流的泄漏可提供一最佳的電荷泵效率。
32.一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于該裝置至少包括a)一種驅(qū)動一電荷泵和一環(huán)形振蕩器的電位偵測器；b)一驅(qū)動該電荷泵并維持該電荷泵于非泄漏相位或狀態(tài)的相位內(nèi)存，該環(huán)形振蕩器是用以驅(qū)動該電荷泵和該電位偵測器，該電荷泵是用以驅(qū)動該電位偵測器；c)一電荷汲引過程當中所發(fā)生的消耗電流；d)一電荷泵輸出電壓；e)一激活一電荷汲引動作的電荷泵激活訊號；f)一電荷泵輸出電壓目標；以及，g)一不會發(fā)生泄漏電流的相位T2周期。
33.如權(quán)利要求32所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中只要該電荷泵電壓超過該電荷泵的目標時，該電位偵測器即停止該電荷泵和該環(huán)形振蕩器。
34.如權(quán)利要求32所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中即使該電荷泵激活訊號處于不激活狀態(tài)之后，該T2相位仍得由該相位記憶體來維持。
35.如權(quán)利要求34所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中該相位T2是由相位記憶體來維持，直至VPP電壓低于電荷泵低電壓電平目標以及下一個電荷汲引動作開始為止。
36.如權(quán)利要求35所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中相位T2是得以維持，于該相位T2期間得以避免電荷泵泄漏，而該電荷的汲引是于電荷泵激活訊號中斷后終止。
37.如權(quán)利要求36所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中該電荷泵輸出功率除以-于電荷汲引過程中由電荷泵所消耗的功率是定義為電荷泵效率。
38.如權(quán)利要求37所述的低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進裝置，其特征在于其中避免電流的泄漏可提供一最佳的電荷泵效率。
全文摘要
一種低功率應用的電荷泵系統(tǒng)的效率改進方法和裝置，于第一實施例中是提供了一種方法和裝置，其可界定出一可關(guān)閉一電荷泵激活訊號的電荷泵輸出高標，以及一可激活一電荷泵激活訊號的電荷泵輸出低標，于第二實施例中是界定了一保護時間，而電荷的汲引可持續(xù)至完成一預先定義的相位以及中斷泄漏路徑為止，于第三實施例中是界定了一相位內(nèi)存區(qū)塊，藉此可持續(xù)和提醒該相位至下一電荷汲引的請求出現(xiàn)為止，此可避免電路進入一降低電荷汲引效率的電荷泄漏的時域中。
文檔編號H02M3/07GK1738170SQ20051008450
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者許人壽, 丁達剛 申請人:鈺創(chuàng)科技股份有限公司