[发明专利]电荷泵电路

说明书

本公开提供了一种电荷泵电路。根据本公开的用于对正电压进行升压的电荷泵电路包括级联的具有相同结构的一个或更多个升压单元和输出单元。每个升压单元具有上下对称但时钟相位互反的双支路结构，并且通过将副电容器存储的高电平或前级输出的低电平传输到当前级的传输晶体管的栅极以控制其完全导通或完全关断，避免了已有电荷泵电路结构中由于前级节点向后级节点充电导致的传输晶体管的栅极电压下降和阈值电压损失的问题，可以有效地提高电荷泵电路的电荷传输效率和升压能力，降低电荷泵电路的操作功耗，进而可适用于更低的电源电压。通过将根据本公开的用于对正电压进行升压的电荷泵电路反接，还可以提供用于对接地电压或负电压进行降压的电荷泵电路。

技术领域

本公开涉及半导体技术的领域，具体地，本公开涉及一种用于对输入电压进行升压或降压的电荷泵电路。

背景技术

电荷泵电路是一种利用电荷在电容器中的积累和转移来产生更高电压的电路。电容器的电荷存储特性表现为，如果电容器一端的电平发生变化，则电容器的另一端的电平也会发生相应的变化以保持电容器中存储的电荷不变。因此，通过对电容器进行周期性的充放电可以改变电容器两端的电压。在电荷泵电路中使用时钟信号对电容器进行充放电已为本领域所公知。

电荷泵电路能够产生幅值高于输入电压的幅值的正电压或负高压，因而被广泛地应用于非易失性存储器、液晶驱动集成电路(IC)、直流-直流(DC-DC)转换器等半导体装置中。例如，在非易失性存储器中，电荷泵电路能够提供高于电源电压甚至高达10V或20V以上的正高压或者0V以下的负高压，以实现对存储器单元的各种操作，诸如读取操作、编程操作、擦除操作或写入操作。

然而，随着电源电压的下降，电荷传输晶体管的阈值电压损失和晶体管衬偏效应变得越来越严重，导致现有的电荷泵电路的电荷传输效率急剧降低。因此，需要一种适用于低电源电压的高效率电荷泵电路。

发明内容

在“背景技术”部分中公开的以上信息仅用于理解发明构思的背景，并且因此可能包含不构成现有技术的信息。

为了解决现有技术中存在的以上问题，本公开提出了一种用于对输入电压进行升压或降压的电荷泵电路。根据本公开的电荷泵电路能够对正电压的输入电压执行升压操作或者对接地电压或负电压的输入电压执行降压操作。在本文中，除非另有说明，否则“升压”意指升高正电压的输入电压的幅值，而“降压”意指降低接地电压或负电压的输入电压的电压值。