[发明专利]检测器电路、调节器及稳定电压系统

说明书

技术领域

本发明的实施例一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及检测器 电路、调节器及稳定电压系统。

背景技术

DC/DC电压调节器一般来说由参考系统、时钟发生器和升压电路/降压电 路组成。调节器接收输入电压并生成作为输出的升压(增加的)电压和降压(下 降的)电压。在诸如存储器或者LED驱动器的某些应用中，输入电压被提供 预定电源或者接地电压，输出是高于电源电压的正电压或者小于接地电压的负 电压。

根据参考系统可以激活升压/降压电路以产生预定电平的输出。参考系统 确定输出的正确性。当前参考系统可以利用一个或多个架构，例如包括与预定 参考电压相比的抽头输出的电压比较器或者配置成将分段电平电压与参考电 压相比的电平位移器。

当前参考系统由于工艺变化在平均输出电压中生成大纹波和管芯至管芯 的不精确性。工艺变化由工艺偏差造成，诸如器件(如MOS和/或电阻器)尺 寸的变化、阈值电压、MOS/电阻网络的不匹配和/或其他资源。如果参考系统 具有来自预定电平的变化，则输出不能设置为可靠电平。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种调节器系统，包括：检测器电路， 具有多个检测器，其中所述多个检测器中每一个具有预定阈值电压；多单 元充电/放电电路，具有多个充电泵，其中，每一个充电泵配置为生成预定 的电荷，并且所述每一个多个充电泵与所述检测器电路的所述多个检测器 中的一个相关联。

根据本发明的另一方面，提供了一种检测器电路，包括：电流比较器， 配置为基于参考电压和触发电压的比较生成输出；以及补偿电路，包括至 少一个补偿晶体管，配置为补偿所述电流比较器的至少一种工艺变化。

根据本发明的又一方面，提供了一种稳定电压系统，包括：多个检测 器，每个检测器包括电流比较器，配置为通过比较参考电压和触发电压生 成输出，其中所述触发电压由所述电流比较器的一个或多个工艺变化确定； 以及补偿电路，包括至少一个补偿晶体管，配置为补偿所述电流比较器的 至少一种工艺变化；多个充电泵，每个与所述多个检测器中至少一个相关 联，其中所述充电泵中每一个配置为生成预定电荷。

附图说明

当结合附图一起阅读时，从下面的详细描述可最好地理解本发明的各个方 面。注意到，根据工业中的标准实践，各种部件没有按比例绘制。实际上，可 任意增加或减少各种部件的尺寸以便清楚讨论。

图1示出根据一些实施例的调节器电路。

图2示出根据一些实施例的具有多电平检测器和多单元充电/放电电路的 调节器(regulator)电路。

图3是示出图2的调节器电路的电压降的图表。

图4示出根据一些实施例的包括多个泵单元的调节器电路，其中每个泵单 元包括检测器和充电泵。

图5是示出根据本发明一些实施例的在调节器电路各种实施例中的峰峰 电压(例如波纹)的图表，其中每个调节器电路具有相同的最大负载能力。

图6示出根据一些实施例的参考检测器系统的原理图。

图7A-7D是示出根据一些实施例的用于补偿和无补偿正向参考系统的各 种参数变化。

图8A-8C是示出根据一些实施例的用于补偿和无补偿正向参考系统的各 种输出电压分布的图表。

图9示出根据一些实施例的调节器电路。

图10是示出图9的调节器电路的触发电压、输出电压和泵电压之间关系 的图表。

图11A示出根据一些实施例的图9的调节器电路的电荷泵。

图11B示出根据一些实施例的图9的调节器电路的环形振荡器。

图12示出根据一些实施例的升压电路的电荷守恒。

图13是示出根据一些实施例的图12的升压电路的多个信号的图表。

具体实施方式

下列公开内容提供了许多不同的实施例或实例，以实现所提供的主题 的不同特征。下面描述了部件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这 些仅是实例并不旨在限制。例如，在下面描述中，在第二部件上或上方形 成第一部件可包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，以 及也可包括另外的部件形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第 二部件不直接接触的实施例。此外，本发明可在各种实施例中重复参考标 号和/或字母。这种重复是为了简单和清楚得目的，且其本身并不指示所讨 论的各种实施例和/或配置之间的关系。