[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，其中多个串联连接的电荷泵级被连接在电源电压节点和主电路节点之间，以及放电电路被连接到多个电荷泵级，其中放电电路被配置为选择性地从所述主电路节点移除电荷。

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

本文公开的主题总体上涉及电荷泵。更具体地，本文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，提供一种电荷泵，其中多个串联连接的电荷泵级被连接在电源电压节点和主电路节点之间；以及放电电路被连接到所述多个电荷泵级，其中所述放电电路被配置为选择性地从所述主电路节点移除电荷。

在另一方面，一种用于在主电路节点处调节电荷的方法包括：选择性地驱动被连接在电源电压节点和主电路节点之间的多个串联连接的电荷泵级的各级之间的电荷；以及通过被连接到所述多个电荷泵级的放电电路选择性地从所述主电路节点移除电荷。

在另一方面，根据本主题的一种微电子机械系统(MEMS)设备包括：至少一个固定电极；可移动的梁，其包括与所述至少一个固定电极存在间隔的并且相对于所述至少一个固定电极能够移动的至少一个可移动电极；多个串联连接的电荷泵级，其被连接在电源电压节点和主电路节点之间，其中，所述主电路节点连接到所述至少一个可移动电极或至少一个固定电极中的一个；以及被连接到所述多个电荷泵级的放电电路，其中所述放电电路被配置为选择性地从所述主电路节点移除电荷。

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的示意图；

图2是根据当前公开的主题的实施例的电荷泵的示意图；

图3是根据当前公开的主题的实施例的电荷泵的示意图；

图4是示出了根据当前公开的主题的实施例的电荷泵的主电路节点处的电压的曲线图；

图5是根据当前公开的主题的实施例的由电荷泵驱动的微电子机械设备的侧视图；以及

图6是根据当前公开的主题的实施例的电荷泵控制系统的示意性表示；

图7是根据当前公开的主题的实施例的电荷泵控制系统的示意性表示。

具体实施方式

本主题提供电荷泵设备、系统和方法。在一个方面，本主题提供一种电荷泵，其既将与主电路节点进行通信的电容器或其他元件充电到比电压源相对更高的电位，又在没有任何形式的高电压开关的情况下抽空高电压电荷。参考图1中所示的一个示例配置，总体上被标记为100的电荷泵可包括被连接在电源电压节点101和主电路节点102之间的多个串联连接的电荷泵级105-1至105-n(即，一个泵级的电压输出是后续泵级的电压输入)。