[发明专利]电荷泵系统、设备和方法

说明书

本主题涉及电荷泵设备、系统和方法，其中，第一多个串联连接的电荷泵级被连接在电源电压节点和第一电路节点之间，其中，第一多个电荷泵级可操作用于在第一电路节点处产生第一电荷，第一电荷具有第一极性；以及，第二多个串联连接的电荷泵级被连接在电源电压节点和第二电路节点之间，其中第二多个电荷泵级可操作用于在第二电路节点处产生第二电荷，第二电荷具有第二极性。

优先权声明

本申请要求2017年2月16日提交的美国临时专利申请序列号62/460,003的权益，通过引用将其公开内容整体并入本文。

技术领域

此处公开的主题总体上涉及电荷泵。更具体地，此处公开的主题涉及用于将电容器充电到比电压源相对更高的电位的电荷泵的配置和操作。

背景技术

电荷泵用于在电源电压相对低的配置下生成所期望的高电压输出。然而，即使在这种高电压输出将是有利的情况下，与电荷泵相关联的各种问题阻止它们替换其他的高电压源。例如，对接地的寄生效应、电荷泵元件(例如，泵级、控制电路、保持电容器)所需的空间和充电时间都可被视为对某些电路是有害的。出于这些原因中的许多原因，尽管具有从相对低的电源电压生成高电压输出的能力，但电荷泵的适用性已经受到限制。

发明内容

根据本公开，提供了电荷泵设备、系统和方法。在一个方面，提供了一种电荷泵，其中，第一多个串联连接的电荷泵级被连接在电源电压节点和第一电路节点之间，其中，第一多个电荷泵级可操作用于用于在第一电路节点处产生第一电荷，第一电荷具有第一极性；并且第二多个串联连接的电荷泵级被连接在电源电压节点和第二电路节点之间，其中第二多个电荷泵级可操作用于用于在第二电路节点处产生第二电荷，第二电荷具有第二极性。

在另一方面，一种用于调节电路中的电荷的方法，包括：选择性地激活连接在电源电压节点和第一电路节点之间的第一多个串联连接的电荷泵级，以驱动第一多个串联连接的电荷泵级的各级之间的电荷，其中，第一多个电荷泵级可操作用于用于在第一电路节点处产生第一电荷，第一电荷具有第一极性；以及选择性地激活连接在电源电压节点和第二电路节点之间的第二多个串联连接的电荷泵级，以驱动第二多个串联连接的电荷泵级的各级之间的电荷，其中，第二多个电荷泵级可操作用于用于在第二电路节点处产生第二电荷，第二电荷具有第二极性。

在另一方面，微电子机械系统(MEMS)设备包括：至少一个固定电极；第一多个串联连接的电荷泵级，其被连接在电源电压节点和至少一个固定电极之间；可移动的梁，包括与至少一个固定电极存在间隔的至少一个可移动电极；以及第二多个串联连接的电荷泵级，其被连接在电源电压节点和至少一个可移动电极之间。在这种配置中，第一多个串联连接的电荷泵级和第二多个串联连接的电荷泵级是可选择性地操作的，以用于在至少一个固定电极和至少一个可移动电极之间生成所期望的静电力。

尽管上文已经陈述了本文公开的主题的一些方面，并且这些方面全部或部分地由当前公开的主题来实现，但是当结合附图进行描述时，其他方面将变得明显，如下文最佳描述的。

附图说明

通过下面的详细描述将更容易地理解本主题的特征和优点，该详细描述应该结合仅通过解释性和非限制性示例所给出的附图来阅读，并且在附图中：

图1是根据当前公开的主题的实施例的电荷泵系统的示意性表示；

图2是根据当前公开的主题的实施例的电荷泵系统的电路图；

图3是示出了根据当前公开的主题的实施例的取决于多个电荷泵元件的操作状态的电荷泵系统的输出电压的一系列曲线图；

图4是根据当前公开的主题的实施例的被配置为驱动微电子机械系统(MEMS)设备的电荷泵系统的示意图；

图5是示出了根据当前公开的主题的实施例的电荷泵系统的差分驱动波形的曲线图；以及