[发明专利]多级电荷泵电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种多级电荷泵(Multiple-stage Charge Pump) 电路，且特别是有关于一种具有电荷回收(Charge Recycle)电路的 多级电荷泵电路。

背景技术

随着科技的发展日新月异，多级电荷泵(Multiple-stage Charge Pump)电路已广泛地被应用在各种需提供电平高于电源信号的电平 的电路应用中。举例来说，多级电荷泵电路时常被应用在对电可擦写 可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)进行数据写入及数据擦除的应用中。

请参照图1，其绘示传统多级电荷泵电路的电路图。传统多级电 荷泵电路100包括四个级电路(Stage)120，各个级电路102包括二 极管(Diode)D及泵电容C。频率信号CK1及CK2间的相位差为180 度，频率信号CK1及CK2分别被用以在不相互重叠(Non-overlapped) 的两个期间中导通奇数序级电路中的二极管及导通偶数序级电路中的 二极管。当二极管D导通时，二极管D正端的电压对耦接至二极管 D的负端的泵电容C进行充电，使二极管D正端的电压传输至泵电 容C的两端。接着，泵电容C接收的频率信号由接地电压提升为高 电压Vdd，使得二极管D的负端电压被提升为二极管的正端电压与高 电压Vdd之和。如此，经过四个级电路120的操作后，输出电压Vo 实质上等于5倍的高电压Vdd。

然而，传统多级泵电路中具有需反复对泵电容进行充电及放电， 导致传统多级电荷泵电路具有高功率耗损的缺点。因此，如何提出可 降低功率损耗及提升电能使用效率的多级电荷泵电路为业界不断致力 的方向之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多级电荷泵 (Multiple-stage Charge Pump)电路，相较于传统电路，本发明提出 的多级电荷泵电路具有低功率损耗及高电能使用效率的优点。

根据本发明提出的这种多级电荷泵电路，包括多级电路，各级电 路包括并电路及电荷回收(Charge Recycle)电路。电荷回收电路包 括开关元件，开关元件用以响应于控制信号来将泵电路中的电压分享 至其它级电路。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示传统多级电荷泵电路的电路图。

图2绘示依照本发明实施例的多级电荷泵电路的电路图。

图3绘示是图2的多级电荷泵电路的相关信号时序图。

图4绘示本实施例的多级电荷泵电路的另一电路图。

图5绘示本实施例的多级电荷泵电路的再一电路图。

图6绘示本实施例的多级电荷泵电路的再一电路图。

【主要元件符号说明】

100：传统多级电荷泵电路

120：级电路

D：二极管

C：泵电容

12、14：第一、第二级电路

12a、14a：传输电路

CT1、CT2、CT3：转移电容

CP1、CP2：泵电容

E11、E21、E31、E41：第一端

E12、E22、E32、E42：第二端

T1～T12：晶体管

120、140：电压驱动电路

16、16′、16″、16：电荷回收电路

162、164：开关电路

具体实施方式

本发明提出多级电荷泵(Multiple-stage Charge Pump)电路，其 是透过电荷回收(Charge Recycle)电路形成的短路电路路径来转换 储存在相邻两个级电路中的电荷，藉此达到重复利用相邻两个级电路 的电荷的效果。