CN101969265A - 电荷泵电路 - Google Patents

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CN101969265A
CN101969265A CN2009101612752A CN200910161275A CN101969265A CN 101969265 A CN101969265 A CN 101969265A CN 2009101612752 A CN2009101612752 A CN 2009101612752A CN 200910161275 A CN200910161275 A CN 200910161275A CN 101969265 A CN101969265 A CN 101969265A
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庄振荣
徐世斌
黄正忠
周文彬
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Abstract

一种电荷泵电路,包含有一输入端、一第一储存电容、一第二储存电容、一第一输出端、一第二输出端及一电荷泵单元。该输入端用来接收一输入电压。该电荷泵单元包含有一第一飞驰电容、一第二飞驰电容、多个开关及一控制单元。该控制单元用来控制该多个开关的导通状态,以使该第一飞驰电容经由充放电程序,提供一正电荷泵电压至该第一输出端或提供一负电荷泵电压至该第二输出端,并使该第二飞驰电容经由充放电程序,提供该正电荷泵电压至该第一输出端。

Description

电荷泵电路
技术领域
本发明涉及一种电荷泵电路,特别是涉及一种通过电荷比例分配实现高效率的电荷泵电路。
背景技术
电荷泵(charge pump)电路常被应用于电子产品的驱动电路中,举例来说,如内存驱动电路、液晶显示器(LCD)的背光模块或发光二极管(LED)背光驱动电路中。电荷泵电路主要利用电容原理实现电压转换,以供应所需的倍压或负压输出,并可同时提供不同电平的电压输出。
请参考图1,图1为现有的一电荷泵电路10的示意图。电荷泵电路10包含有一正电荷泵单元102及一负电荷泵单元104。正电荷泵单元102用来将一输入电压VCI转换成一正电荷泵电压AVDD,正电荷泵电压AVDD的电压值通常等于倍数的输入电压VCI。负电荷泵单元104用来将输入电压VCI转换成一负电荷泵电压VCL,负电荷泵电压VCL通常等于负倍数的输入电压VCI。在图1中,正电荷泵单元102使用了两个飞驰电容(flyingcapacitor)CF1与CF2,而负电荷泵单元104亦使用到一个飞驰电容CF3来储存和转移能量。
传统的电荷泵电路10中,正电荷泵单元102与负电荷泵单元104的运作,通常包含两个操作状态:第一操作状态PH1与第二操作状态PH2。请参考图2及图3,图2及图3分别为图1的电荷泵电路10操作于一第一操作状态PH1与一第二操作状态PH2的示意图。如图2及图3所示,正电荷泵电路102包含有飞驰电容CF1与CF2、储存电容(reservoir capacitor)CR1以及开关SW1~SW8。负电荷泵电路104包含有飞驰电容CF3、储存电容CR2以及开关SW9~SW12。其中,开关SW1~SW12的连接关系如图2及图3所示,在此不赘述。请继续参考图2,于第一操作状态PH1期间,开关SW1、开关SW2,开关SW7、开关SW8、开关SW9及开关SW10会被导通,其它的开关则维持开路状态,在此情况下,输入电压VCI会对飞驰电容CF1及飞驰电容CF3充电,使飞驰电容CF1的电位达到输入电压VCI电平,而飞驰电容CF2则对储存电容CR1进行充电,使储存电容CR1达到2倍的输入电压VCI电平,而产生具有2倍的输入电压VCI电平的输出正电荷泵电压AVDD。
请继续参考图3,于第二操作状态PH2期间,开关SW3、开关SW4,开关SW5、开关SW6、开关SW11及开关SW12会被切换至导通状态,其它的开关则被切换至开路状态,在此情况下,飞驰电容CF1会对储存电容CR1进行充电,使储存电容CR1达到2倍的输入电压VCI电平;飞驰电容CF3会对储存电容CR2进行充电,使储存电容CR1达到负倍数的输入电压VCI电平;输入电压VCI会对飞驰电容CF2充电,使飞驰电容CF2的电位达到输入电压VCI电平。因此,电荷泵电路10根据一电荷泵频率CLK_Pump,依序轮流操作于前述两个操作状态,以藉此方式来实现电荷泵电路10提供倍压或是负压的目的。
然而,在实际应用上,由于正电荷泵单元102需要较高的泵电(pumping)转换效率,因此,现有的技术除了会提高操作频率的频率或是增加半导体组件的尺寸外,通常会使用到较多的飞驰电容来储存和转移能量。举例来说,在图1中,正电荷泵单元102使用了两个飞驰电容CF1与CF2,而负电荷泵单元104亦使用到一个飞驰电容CF3。如此一来,使用过多的飞驰电容将会耗费许多的制造成本。
发明内容
因此,本发明的主要目的即在于提供一种具有电荷比例分配的电荷泵电路。
本发明揭示一种电荷泵电路,用来根据一输入电压,输出一正电荷泵电压及一负电荷泵电压,包含有一输入端,用来接收一输入电压;一第一储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于一接地端;一第二储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于该接地端;一第一输出端,耦接于该第一储存电容的该第一端,用来输出该正电荷泵电压;一第二输出端,耦接于该第二储存电容的该第一端,用来输出该负电荷泵电压;以及一电荷泵单元,耦接于该输入端、该第一储存电容的该第一端及该第二储存电容的该第一端,该电荷泵单元包含有一第一飞驰电容;一第二飞驰电容;一第一开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的一第一端间;一第二开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的一第二端间;一第三开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的该第二端间;一第四开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第一飞驰电容的该第一端间;一第五开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的该第一端间;一第六开关,耦接于该第二储存电容的一第一端与该第一飞驰电容的该第二端间;一第七开关,耦接于该输入端与该第二飞驰电容的该第一端间;一第八开关,耦接于该接地端与该第二飞驰电容的一第二端间;一第九开关,耦接于该输入端与该第二飞驰电容的该第二端间;一第十开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第二飞驰电容的该第一端间;以及一控制单元,用来控制该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第六开关、该第七开关、该第八开关、该第九开关及该第十开关的导通状态。
本发明还揭示一种电荷泵电路,用来根据一输入电压,输出一正电荷泵电压及一负电荷泵电压,包含有一输入端,用来接收一输入电压;一第一储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于一接地端;一第二储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于该接地端;一第一输出端,耦接于该第一储存电容的该第一端,用来输出该正电荷泵电压;一第二输出端,耦接于该第二储存电容的该第一端,用来输出该负电荷泵电压;以及一电荷泵单元,耦接于该输入端、该第一储存电容的该第一端及该第二储存电容的该第一端,包含有;一第一飞驰电容;一第一开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的一第一端间;一第二开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的一第二端间;一第三开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的该第二端间;一第四开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第一飞驰电容的该第一端间;一第五开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的该第一端间;一第六开关,耦接于该第二储存电容的一第一端与该第一飞驰电容的该第二端间;以及一控制单元,用来控制该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关以及该第六开关的导通状态。
本发明还揭示一种电荷泵电路,用来根据一输入电压,输出一正电荷泵电压及一负电荷泵电压,包含有一输入端,用来接收一输入电压;一第一储存电容;一第二储存电容;一第一输出端,耦接于该第一储存电容,用来输出该正电荷泵电压;一第二输出端,耦接于该第二储存电容,用来输出该负电荷泵电压;以及一电荷泵单元,耦接于该输入端、该第一储存电容的该第一端及该第二储存电容,包含有一第一飞驰电容;一第一切换模块,耦接于该输入端、一接地端与该第一飞驰电容;一第二切换模块,耦接于该输入端、该接地端、该第一飞驰电容以及该第一输出端;以及一第三切换模块,耦接于该输入端、该接地端该第一飞驰电容以及该第二输出端;以及一控制单元,用来控制该第一切换模块、该第二切换模块、以及该第三切换模块的导通状态,以利用该第一切换模块,来对该第一飞驰电容进行充电,并选择性地利用该第二切换模块与该第三切换模块,来将该第一飞驰电容所储存的电荷,转移至该第一储存电容或该第二储存电容,以于该第一输出端提供该正电荷泵电压或于第二输出端输出该负电荷泵电压。
附图说明
图1为现有的一电荷泵电路的示意图。
图2为图1的电荷泵电路操作于一第一操作状态的示意图。
图3为图1的电荷泵电路操作于一第二操作状态的示意图。
图4为本发明实施例的一电荷泵电路的示意图。
图5至图10分别为本发明实施电荷泵电路操作于各操作状态的示意图。
图11为本发明实施例的一操作状态序列的示意图。
图12为本发明实施例的另一操作状态序列的示意图。
附图符号说明
10、40        电荷泵电路
102           正电荷泵单元
104           负电荷泵单元
402           输入端
404           第一输出端
406           第二输出端
408               电荷泵单元
410               控制单元
AVDD              正电荷泵电压
CF1、CF2、CF3     飞驰电容
CR1、CR2          储存电容
CLK_Pump          电荷泵频率
GND               接地端
PH1               第一操作状态
PH2               第二操作状态
PH3               第三操作状态
PH4               第四操作状态
PH5               第五操作状态
PH6               第六操作状态
PS1               第一操作状态序列
PS2               第二操作状态序列
SW1~SW12         开关
SM1~SM5          切换模块
VCI               输入电压
VCL               负电荷泵电压
具体实施方式
请参考图4,图4为本发明实施例的一电荷泵电路40的示意图。电荷泵电路40于一输入端402接收一输入电压VCI,可对输入电压VCI进行电压转换,并于一第一输出端404提供高于输入电压VCI电平的一正电荷泵电压AVDD,以及于一第二输出端406提供负压的一负电荷泵电压VCL。电荷泵电路40包含有一电荷泵单元408、一控制单元410、一第一储存电容CR1及一第二储存电容CR2。电荷泵单元408包含有切换模块SM1~SM5、一第一飞驰电容CF1及一第二飞驰电容CF2。其中,切换模块SM1,耦接于输入端402、一接地端GND与第一飞驰电容CF1。切换模块SM2耦接于输入端402、接地端GND、第一飞驰电容CF1以及第一输出端404。切换模块SM3耦接于输入端402、接地端GND、第一飞驰电容CF1以及第二输出端406。在本发明实施例中,控制单元410用来控制切换模块SM1、切换模块SM2、以及切换模块SM3的导通状态,以利用切换模块SM1,来对第一飞驰电容CF1进行充电,并选择性地利用切换模块SM2与切换模块SM3,来将第一飞驰电容CF1所储存的电荷,转移至第一储存电容CR1或第二储存电容CR2,以于第一输出端404提供正电荷泵电压AVDD或于第二输出端406输出负电荷泵电压VCL。换句话说,相较于现有技术,本发明可通过共享第一飞驰电容CF1,来提供正或负电荷泵电压,以实现电荷泵的目的。
进一步说明电荷泵电路40,请继续参考图4,电荷泵电路40亦可通过控制单元410来控制切换模块SM4及切换模块SM5的导通状态,以利用切换模块SM4,来对第二飞驰电容CF2进行充电,并利用切换模块SM5,来将第二飞驰电容CF2所储存的电荷,转移至第二储存电容CR2,以于第二输出端404输出负电荷泵电压VCL。如图4所示,切换模块SM1包含有开关SW1及开关SW2。切换模块SM2包含有开关SW3及开关SW4。切换模块SM3包含有开关SW5及开关SW6。切换模块SM4,SM5亦分别包含有开关SW7~开关SW10。其中,开关SW1耦接于输入端402与第一飞驰电容CF1之间,开关SW2耦接于接地端GND与第一飞驰电容CF1之间,开关SW3耦接于输入端402与第一飞驰电容CF1的第二端间,开关SW4耦接于第一储存电容CR1与第一飞驰电容CF1之间,开关SW5耦接于接地端GND与第一飞驰电容CF1之间,开关SW6耦接于第二储存电容CR2与第一飞驰电容CF1之间,开关SW7耦接于输入端402与第二飞驰电容CF2之间,开关SW8耦接于接地端GND与第二飞驰电容CF2之间,开关SW9耦接于输入端402与第二飞驰电容CF2之间,以及开关SW10耦接于第一储存电容CR1与第二飞驰电容CF2之间。电荷泵单元408主要通过第一飞驰电容CF1与第二飞驰电容CF2的充电(能量储存)和放电(能量转移)的程序,而将电荷分享至第一储存电容CR1与第二储存电容CR2,以达到提供倍压或是负压的目的。
详细来说,控制单元410耦接于开关SW1~开关SW10,用来控制开关SW1~开关SW10的导通状态,使电荷泵电路40操作于一第一操作状态PH1、一第二操作状态PH2、一第三操作状态PH3、一第四操作状态PH4、一第五操作状态PH5及一第六操作状态PH6,进而将第一飞驰电容CF1所储存的电荷分享至第一储存电容CR1或第二储存电容CR2,并将第二飞驰电容CF2所储存的电荷分享至第一储存电容CR1。换句话说,本发明将可通过控制单元410控制各开关的状态,使第一飞驰电容CF1及第二飞驰电容CF2依据对应的操作状态序列来运作,以提供所需的电压。于此,关于本发明各操作状态的详细运作方式,请参考以下说明。
请参考图5至图10,图5至图10分别为本发明实施电荷泵电路40操作于各操作状态的示意图。如图5所示,于第一操作状态PH1期间,控制单元410控制开关SW1及开关SW2切换至导通状态,其它开关则保持在开路状态,在此情况下,对应于输入电压VCI与接地端之间电位差的电荷会被储存至第一飞驰电容CF1中,换句话说,输入电压VCI会对第一飞驰电容CF1进行充电程序。如此一来,于第一操作状态PH1期间,第一飞驰电容CF1将会获得相当于输入电压VCI电平的电位。
请参考图6,于第二操作状态PH2期间,控制单元410控制开关SW3及开关SW4切换至导通状态,并将其它开关切换至开路状态,则第一飞驰电容CF1会将所储存的电荷分享转移至第一储存电容CR1,如此一来,第一储存电容CR1会具有2倍输入电压VCI的电位。此时,输出端404可输出相当2倍输入电压VCI的正电荷泵电压AVDD。因此,通过第一操作状态PH1及第二操作状态PH2的操作,可使第一飞驰电容CF1经由充电程序(PH1)储存电能,再以放电程序(PH2)将电能转移至第一储存电容CR1,而产生正电荷泵电压AVDD输出。请参考图7,第三操作状态PH3与第一操作状态PH1相同,控制单元410控制开关SW1及开关SW2切换至导通状态,并使其它开关切换至开路状态,在此情况下,输入电压VCI会对第一飞驰电容CF1进行充电,使第一飞驰电容CF1具有输入电压VCI电平的电位。请参考图8,于第四操作状态PH4期间,控制单元410控制开关SW5及开关SW6切换至导通状态,其它开关则切换至开路状态,第一飞驰电容CF1将所储存的电荷分享转移至第二储存电容CR2。由于在第四操作状态PH4期间,第一飞驰电容CF1的第一端会被拉至接地电位,因此,经充电后的第二储存电容CR2的电位,对应于接地电位为负值,也就是说,输出端406可输出相当负的输入电压VCI的负电荷泵电压VCL。如此一来,将第一飞驰电容CF1经过于第一操作状态PH1与第二操作状态PH2的运作程序后,可产生正电荷泵电压AVDD,而将第一飞驰电容CF1操作于第三操作状态PH3与第四操作状态PH4后,则可产生负电荷泵电压VCL,也就是经由操作状态的安排,将可利用共享第一飞驰电容CF1来产生所需的倍压或负压。
此外,请参考图9,于第五操作状态PH5期间,控制单元410控制开关SW9及开关SW10切换至导通状态,其它开关则切换至开路状态,第二飞驰电容CF2将所储存的电荷分享转移至第一储存电容CR1。如图10所示,于第六操作状态PH6期间,控制单元410控制开关SW7及开关SW8切换至导通状态,并使其它开关切换至开路状态,在此情况下,输入电压VCI会对第二飞驰电容CF2进行充电,使第二飞驰电容CF2具有输入电压VCI电平的电位。因此,当第二飞驰电容CF2操作于第五操作状态PH5与第六操作状态PH6后,亦可2倍输入电压VCI的正电荷泵电压AVDD。由上可知,相较于图1中的电荷泵电路10使用了3个飞驰电容,本发明仅需使用2个飞驰电容即可完成相同的电压产生目的。
简言之,相较于现有的技术,本发明可依需求动态地调整操作状态序列,以共享部分飞驰电容的方式,达到所需的电荷分配比例,而实现电荷泵的目的。
通过第一操作状态PH1、第二操作状态PH2、第三操作状态PH3或第四操作状态PH4,第一飞驰电容CF1所储存的电荷可分享至第一储存电容CR1或第二储存电容CR2中,以提供正电荷泵电压AVDD或负电荷泵电压VCL。而通过第五操作状态PH5及第六操作状态PH6,第二飞驰电容CF1所储存的电荷可分享至第一储存电容CR1,以提供正电荷泵电压AVDD。要注意的是,第一飞驰电容CF1及第二飞驰电容CF2会于不同时间提供正电荷泵电压AVDD。此外,为了使第一飞驰电容CF1提供适当的电荷至第一储存电容CR1或第二储存电容CR2中,应调整第一操作状态PH1、第二操作状态PH2、第三操作状态PH3或第四操作状态PH4的启动顺序或次数,以下将此调整结果称为一第一操作状态序列PS1。同理,为了使第二飞驰电容CF1提供适当的电荷至第一储存电容CR1,应调整第五操作状态PH5及第六操作状态PH6的启动顺序或次数,以下将此调整结果称为一第二操作状态序列PS2。换句话说,通过设定第一操作状态序列PS1与第二操作状态序列PS2,可使第一飞驰电容CF1及第二飞驰电容CF2分别于不同操作期间产生所需正电荷泵电压AVDD,并且由第一飞驰电容CF1产生所需的负电荷泵电压VCL。进一步地,在本发明实施例中,第一操作状态序列PS1及第二操作状态序列PS2可根据一电荷泵频率CLK_pump所产生,各操作状态序列中的每一操作状态的长度为电荷泵频率CLK_pump的半周期,也就是每一频率周期会执行两个操作状态。
因此,第一飞驰电容CF1与第二飞驰电容CF2可同时分别依据第一操作状态序列PS1与第二操作状态序列PS2,进行对应的充电或放电程序,以有效率地利用飞驰电容来产生电荷泵电压。但要注意的是,第一操作状态序列PS 1与第二操作状态序列PS2的设定必须考虑到使第一飞驰电容CF1及第二飞驰电容CF2于不同时间提供正电荷泵电压AVDD。换句话说,在同一时间,应避免第一操作状态PH1与第五操作状态PH5同时操作,如此一来,方可利用第一飞驰电容CF1及第二飞驰电容CF2轮流进行充电及电荷分享操作,来产生正电荷泵电压AVDD。当然,在实际应用时,可调整操作状态序列,来安排第一飞驰电容CF1及第二飞驰电容CF2产生正电荷泵电压AVDD的顺序(电荷分享或放电时序)。
简单来说,通过第一操作状态序列PS1与第二操作状态序列PS2,电荷泵电路40可藉由共享飞驰电容,以适当的电荷分配比例来提供高效率的电压供应。举例来说,图11为本发明实施例的一操作状态序列的示意图。第一操作状态序列PS1设定为[PH1 PH2 PH3 PH4],第二操作状态序列PS2设定为[PH5 PH6],由图11可看出,第一飞驰电容CF1于时间T1,产生正电荷泵电压AVDD,于时间T2,产生负电荷泵电压VCL,也就是有一半时间产生正电荷泵电压AVDD,一半时间产生负电荷泵电压VCL。电荷分配比例为1∶1。而以飞驰电容使用比例来看,第一飞驰电容CF1平均分配使用于产生正负电荷泵电压,第二飞驰电容CF2专职产生正电荷泵电压AVDD。整体来看,使用了1.5个飞驰电容来产生正电荷泵电压AVDD,使用了0.5个飞驰电容来产生负电荷泵电压VCL。请继续图12,图12为本发明实施例的另一操作状态序列的示意图。第一操作状态序列PS1设定为[PH1 PH2PH1 PH2 PH3 PH4],相较于图11的第一操作状态序列PS1,在每一状态序列增加了一组第一操作状态PH1与第二操作状态PH2的操作,第二操作状态序列PS2设定为[PH5PH6],由图12可看出,于时间T1与T2等两个工作周期(duty cycle)期间,有3/4的工作时间用来产生正电荷泵电压AVDD,剩余的1/4工作时间用来产生负电荷泵电压VCL。第一飞驰电容CF1的电荷分配比例为2∶1。整体来看,以较高效率产生正电荷泵电压AVDD,而以较低效率产生负电荷泵电压VCL。以飞驰电容使用比例来看,使用了1.66个飞驰电容来产生正电荷泵电压AVDD,使用了0.33个飞驰电容来产生负电荷泵电压VCL。因此,通过本发明的电荷泵电路40将可通过电荷比例分配,来调整产生正电荷泵电压或负电荷泵电压的效率,当然,以上实施例所述的设定仅是一种设计上的选择,本领域的技术人员可根据系统需求来做设定。
总而言之,相较于现有技术,本发明除了可使用较少的飞驰电容,而有效降低制造成本外。进一步地,本发明可依需求动态地调整操作状态序列,以共享部分飞驰电容的方式,达到所需的电荷分配比例,以实现更高效率的电荷泵。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (25)

1.一种电荷泵电路,用来根据一输入电压,输出一正电荷泵电压及一负电荷泵电压,包含有:
一输入端,用来接收一输入电压;
一第一储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于一接地端;
一第二储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于该接地端;
一第一输出端,耦接于该第一储存电容的该第一端,用来输出该正电荷泵电压;
一第二输出端,耦接于该第二储存电容的该第一端,用来输出该负电荷泵电压;以及
一电荷泵单元,耦接于该输入端、该第一储存电容的该第一端及该第二储存电容的该第一端,包含有;
一第一飞驰电容;
一第二飞驰电容;
一第一开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的一第一端间;
一第二开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的一第二端间;
一第三开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的该第二端间;
一第四开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第一飞驰电容的该第一端间;
一第五开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的该第一端间;
一第六开关,耦接于该第二储存电容的一第一端与该第一飞驰电容的该第二端间;
一第七开关,耦接于该输入端与该第二飞驰电容的该第一端间;
一第八开关,耦接于该接地端与该第二飞驰电容的一第二端间;
一第九开关,耦接于该输入端与该第二飞驰电容的该第二端间;
一第十开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第二飞驰电容的该第一端间;以及
一控制单元,用来控制该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第六开关、该第七开关、该第八开关、该第九开关及该第十开关的导通状态。
2.如权利要求1所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第一开关及该第二开关切换至导通状态,使该输入电压对该第一飞驰电容充电。
3.如权利要求2所述的电荷泵电路,其中该第一飞驰电容于充电后所储存的电位差等于该输入电压。
4.如权利要求3所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第三开关及该第四开关切换至导通状态,使该第一飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第一储存电容。
5.如权利要求4所述的电荷泵电路,其中该第一储存电容于电荷分享转移后所储存的电位差等于2倍的该输入电压。
6.如权利要求2所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第五开关及该第六开关切换至导通状态,使该第一飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第二储存电容。
7.如权利要求6所述的电荷泵电路,其中该第二飞驰电容电荷分享转移于电荷分享转移后所储存的电位差等于负值的该输入电压。
8.如权利要求1所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第七开关及该第八开关切换至导通状态,使该输入电压对该第二飞驰电容充电。
9.如权利要求8所述的电荷泵电路,其中该第二飞驰电容于充电后所储存的电位差等于该输入电压。
10.如权利要求9所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第九开关及该第十开关切换至导通状态,使该第二飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第一储存电容。
11.如权利要求10所述的电荷泵电路,其中该第一储存电容于电荷分享转移后所储存的电位差等于2倍的该输入电压。
12.一种电荷泵电路,用来根据一输入电压,输出一正电荷泵电压及一负电荷泵电压,包含有:
一输入端,用来接收一输入电压;
一第一储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于一接地端;
一第二储存电容,包含有一第一端及一第二端,其中该第二端耦接于该接地端;
一第一输出端,耦接于该第一储存电容的该第一端,用来输出该正电荷泵电压;
一第二输出端,耦接于该第二储存电容的该第一端,用来输出该负电荷泵电压;以及
一电荷泵单元,耦接于该输入端、该第一储存电容的该第一端及该第二储存电容的该第一端,包含有;
一第一飞驰电容;
一第一开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的一第一端间;
一第二开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的一第二端间;
一第三开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的该第二端间;
一第四开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第一飞驰电容的该第一端间;
一第五开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的该第一端间;
一第六开关,耦接于该第二储存电容的一第一端与该第一飞驰电容的该第二端间;以及
一控制单元,用来控制该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关以及该第六开关的导通状态。
13.如权利要求12所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第一开关及该第二开关切换至导通状态,使该输入电压对该第一飞驰电容充电。
14.如权利要求13所述的电荷泵电路,其中该第一飞驰电容于充电后所储存的电位差等于该输入电压。
15.如权利要求14所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第三开关及该第四开关切换至导通状态,使该第一飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第一储存电容。
16.如权利要求15所述的电荷泵电路,其中该第一储存电容于电荷分享转移后所储存的电位差等于2倍的该输入电压。
17.如权利要求13所述的电荷泵电路,其中该控制单元控制该第五开关及该第六开关切换至导通状态,使该第一飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第二储存电容。
18.如权利要求17所述的电荷泵电路,其中该第二飞驰电容电荷分享转移于电荷分享转移后所储存的电位差等于负值的该输入电压。
19.一种电荷泵电路,用来根据一输入电压,输出一正电荷泵电压及一负电荷泵电压,包含有:
一输入端,用来接收一输入电压;
一第一储存电容;
一第二储存电容;
一第一输出端,耦接于该第一储存电容,用来输出该正电荷泵电压;
一第二输出端,耦接于该第二储存电容,用来输出该负电荷泵电压;以及
一电荷泵单元,耦接于该输入端、该第一储存电容的该第一端及该第二储存电容,包含有;
一第一飞驰电容;
一第一切换模块,耦接于该输入端、一接地端与该第一飞驰电容;
一第二切换模块,耦接于该输入端、该接地端、该第一飞驰电容以及该第一输出端;以及
一第三切换模块,耦接于该输入端、该接地端该第一飞驰电容以及该第二输出端;以及
一控制单元,用来控制该第一切换模块、该第二切换模块、以及该第三切换模块的导通状态,以利用该第一切换模块,来对该第一飞驰电容进行充电,并选择性地利用该第二切换模块与该第三切换模块,来将该第一飞驰电容所储存的电荷,转移至该第一储存电容或该第二储存电容,以于该第一输出端提供该正电荷泵电压或于第二输出端输出该负电荷泵电压。
20.如权利要求19所述的电荷泵电路,其中该控制单元于一第一操作状态控制该第一切换模块,来对该第一飞驰电容进行充电,并于其后的一第二操作状态,控制该第二切换模块,来将该第一飞驰电容所储存的电荷,转移至该第一储存电容,进而于该第一输出端提供该正电荷泵电压。
21.如权利要求20所述的电荷泵电路,其中该第一切换模块包含有:
一第一开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的一第一端间;以及
一第二开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的一第二端间;
其中,于该第一操作状态时,该控制单元控制该第一开关及该第二开关切换至导通状态,使该输入电压对该第一飞驰电容充电。
22.如权利要求20所述的电荷泵电路,其中该第二切换模块包含有:
一第三开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的该第二端间;以及
一第四开关,耦接于该第一储存电容的该第一端与该第一飞驰电容的该第一端间;
其中,于该第二操作状态时,该控制单元控制该第三开关及该第四开关切换至导通状态,使该第一飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第一储存电容,进而于该第一输出端提供该正电荷泵电压。
23.如权利要求19所述的电荷泵电路,其中该控制单元于一第三操作状态控制该第一切换模块,来对该第一飞驰电容进行充电,并于其后的一第四操作状态,控制该第三切换模块,来将该第一飞驰电容所储存的电荷,转移至该第二储存电容,进而于该第二输出端提供该负电荷泵电压。
24.如权利要求23所述的电荷泵电路,其中该第一切换模块包含有:
一第一开关,耦接于该输入端与该第一飞驰电容的一第一端间;以及
一第二开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的一第二端间;
其中,于该第三操作状态时,该控制单元控制该第一开关及该第二开关切换至导通状态,使该输入电压对该第一飞驰电容充电。
25.如权利要求23所述的电荷泵电路,其中该第三切换模块包含有:
一第五开关,耦接于该接地端与该第一飞驰电容的该第一端间;以及
一第六开关,耦接于该第二储存电容的一第一端与该第一飞驰电容的该第二端间;
其中,于该第四操作状态时,该控制单元控制该第五开关及该第六开关切换至导通状态,使该第一飞驰电容将所储存的电荷分享转移至该第二储存电容,进而于该第二输出端提供该负电荷泵电压。
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