[发明专利]电荷泵升压电路

说明书

本发明公开一种电荷泵升压电路，电荷泵升压电路包含两个储能电容、两个电阻及两个整流组件。第一储能电容接收第一频率信号，第二储能电容接收第二频率信号。第一电阻连接第一储能电容并接收一参考电压，第二电阻连接第二储能电容并接收参考电压。第一整流组件连接第一储能电容及电压输出端，第一频率信号及参考电压对第一储能电容进行充电，并根据第一频率信号选择性导通第一整流组件，以利用第一储能电容对电压输出端充电。第二整流组件连接第二储能电容及电压输出端，第二频率信号及参考电压对第二储能电容进行充电，并根据第二频率信号选择性导通第二整流组件，以利用第二储能电容对电压输出端充电。

技术领域

本发明涉及一种电压转换技术，特别是涉及一种电荷泵升压电路。

背景技术

由于集成电路工艺的演进，电源电压(VDD)愈来愈低，而金属氧化半导体(MOS)组件的导通临界电压(Vth)并没有大幅下降，因此在先进工艺中，容易出现MOS组件不易导通，组件内阻值过大的问题。另一方面，为了芯片能达到低耗能、小面积的目的，使得高、低压组件混用的情况也愈来愈多，此亦会导致电路中的MOS组件的偏压条件不利于MOS的导通。

为解决上述问题，利用电荷泵电路将输入电压转换为组件所需的电压，以供应各高低压组件所需的电压。以电荷泵升压电路为例，现有电荷泵升压电路通常使用较多的开关组件，例如金氧半场效晶体管(MOS FET)组件，以便将电压抬升为电源电压的线性组合，但是使用较多的开关组件将导致电路过于复杂，且并非适用于所有电路。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电荷泵升压电路，包含两个储能电容、两个电阻及两个整流组件。第一储能电容的一端接收第一频率信号，另一端连接至第一节点。第二储能电容的一端接收第二频率信号，另一端连接至第二节点。第一电阻分别连接第一节点及一参考电压，且第二电阻分别连接第二节点及参考电压。第一整流组件连接第一节点及电压输出端，第一频率信号及经过第一电阻的参考电压对第一储能电容进行充电，并根据第一频率信号选择性导通第一整流组件，以利用第一储能电容对电压输出端充电。第二整流组件连接第二节点及电压输出端，第二频率信号及经过第二电阻的参考电压对第二储能电容进行充电，并根据第二频率信号选择性导通第二整流组件，以利用第二储能电容对电压输出端充电。

在一些实施例中，第一频率信号与第二频率信号为互为反向的频率信号，以利用第一储能电容及第二储能电容轮流对电压输出端充电。

在一些实施例中，第一频率信号为高电平电压时，第一整流组件导通并利用第一储能电容对电压输出端充电。第二频率信号为高电平电压时，第二整流组件导通并利用第二储能电容对电压输出端充电。

在一些实施例中，电压输出端的输出电压为高电平电压及参考电压的总和减去第一整流组件或第二整流组件的临界电压。

在一些实施例中，第一整流组件及该第二整流组件为P型金氧半场效晶体管(PMOS)、N型金氧半场效晶体管(NMOS)或二极管。

在一些实施例中，第一整流组件为第一P型金氧半场效晶体管时，第一P型金氧半场效晶体管的源极连接第一节点，栅极和漏极共同连接至电压输出端。第二整流组件为第二P型金氧半场效晶体管时，第二P型金氧半场效晶体管的源极连接第二节点，栅极和漏极共同连接至电压输出端。

在一些实施例中，第一整流组件为第一N型金氧半场效晶体管时，第一N型金氧半场效晶体管的源极连接电压输出端，栅极和漏极共同连接至第一节点。第二整流组件为第二N型金氧半场效晶体管时，第二N型金氧半场效晶体管的源极连接电压输出端，栅极和漏极共同连接至第二节点。

在一些实施例中，第一整流组件为第一二极管时，第一二极管的正极连接第一节点，负极连接电压输出端。第二整流组件为第二二极管时，第二二极管的正极连接第二节点，负极连接电压输出端。