[发明专利]电荷泵电路和集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电荷泵电路和一种集成电路。

背景技术

通常，用于提高直流电压电路的电荷泵电路可包括：

-直流-直流升压变换器，其具有电容器阵列，该电容器阵列用于将电路电压提升至较高电压，直流-直流升压变换器具有用于输出较高电压的输出引线，以及

-直流-直流降压变换器，其与输出引线连接，直流-直流降压变换器具有用于降低较高电压的电容器和二极管的阵列。

直流-直流升压变换器还具有二极管，该二极管阻止了通过直流-直流升压变换器从输出引线吸收电流。

仅当直流-直流降压变换器被激活时，通过直流-直流降压变换器的电流吸收才是可能的。仅当直流-直流升压变换器被禁止时，直流-直流降压变换器才可能被激活。

因此，上述电路并不抵制在输出引线上的静电放电，这是因为通过直流-直流升压或降压变换器的相对参考电势的电流吸收并不总是可能的。

这种传统电荷泵电路的示例在下列文章中给予了描述：

“A linear high voltage charge pump for MEMS applications in0.18μm CMOS technology”，Manuel Innocent，Piet Wambacq，StéphaneDonnay，Willy Sansen，and Hugo De Man-IMEC，Kapeldreef 75，Leuven Belgium。

因此，本发明期望提供一种改进的电荷泵电路。

发明内容

本发明提供一种电荷泵电路，其具有ESP(静电释放保护)电路，该ESP电路包括N个串联连接的二极管的串，其用于从输出引线吸收电流，其中N是大于2的整数，每个二极管的阳极均与输出引线永久地连接，其阴极均与参考电势永久地连接，其中该串包括直流-直流降压变换器的二极管。

直流直流降压变换器通过动态地抽吸电荷来提高输出引线的放电速度。例如，当输出引线与电容性负载连接时，这是非常有用的。

上述的直流-直流升压变换器更能抵制在输出引线上的静电放电，这是因为其包括了ESP电路。

此外，该电荷泵电路的总片上面积被减小了，这是因为对于直流-直流降压变化器和ESP电路，二极管是共用的。

上述电路的实施例可具有以下特性的一个或几个：

-串联连接二极管的每个正向偏置电压的总和大于由直流-直流升压变换器产生的较高电压，

-直流-直流降压变换器包括几个串联连接在输出引线和参考电势之间的降压级，每个级均仅具有一个二极管和一个电容器，

-在ESP电路的串中使用的直流-直流降压变换器的二极管的数目是严格地小于N的。

-直流-直流升压变换器是Dickson电荷泵电路，以及

-用于直流-直流升压或降压变换器的电容器是金属-金属电容器。

电荷泵电路的上述实施例给出了下列优点：

-具有大于较高电压的总二极管正向偏置电压降低或消除了可从输出引线流至参考电势的漏电流，

-仅具有一个二极管和一个电容器的直流-直流降压变换器级减小了实现电荷泵电路所需的片上面积，

-直流-直流降压变换器中的二极管数目小于N，这减小了实现电荷泵电路所需的片上面积，

-使用Dickson电荷泵电路减小了实现电荷泵电路所需的片上面积，以及

-使用金属-金属电容器降低了电容器漏电流，并且显著地改进了直流-直流升压或降压变换器的性能。

本发明还涉及一种具有上述电荷泵电路的集成电路。

本发明的这些方面和其它方面将从以下描述、附图和权利要求变为显然的，并且将在以下描述、附图和权利要求中被阐明。

附图说明

图1是具有电荷泵电路的集成电路的一部分的示意图，

图2A和2B是在图1的电荷泵电路内使用的时钟信号的时序图，以及

图3是操作图1的电荷泵电路的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了集成电路2。以下，对于所属领域的技术人员所共知的功能或结构将不给予详细的描述。

更准确地说，图1示出了集成电路片上面积的一部分，其中实现了电荷泵电路4以提高直流电路电压V_dd。