CN102545590B - 电荷泵浦装置及其稳压方法 - Google Patents

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Abstract

一种电荷泵浦装置,该电荷泵浦装置包括钳位单元、电荷泵浦单元及反馈单元。该钳位单元提供第一脉冲及与该第一脉冲同相的第二脉冲。该电荷泵浦单元具有第一输入端与第二输入端,该第一输入端与该第二输入端分别接收该第一脉冲与该第二脉冲,且该电荷泵浦单元响应该第一脉冲与该第二脉冲而输出第一电压。该反馈单元响应该第一电压而输出第二电压,其中该钳位单元响应该第二电压对该第一脉冲或该第二脉冲的振幅进行调整,以对该第一电压进行稳压。

Description

电荷泵浦装置及其稳压方法
技术领域
本发明是关于一种电荷泵浦装置与其稳压方法,特别是关于调整脉冲的振幅的电荷泵浦装置与其稳压方法。
背景技术
近年来由于电子产品普及,且功能愈来愈多样化,而不同功能则需要不同的硬件电路来完成,不同的硬件电路则需要不同的电压供应。这些电压供应一般是使用不同的直流电压,因此需要直流转直流电压的转换电路来做转换。
一般而言,直流转直流电压的转换电路可分成三种型态:线性稳压器(LinearRegulator)、交换式电压转换器(SwitchingRegulator)及电荷泵浦(ChargePump),这三种转换电路各有其优缺点。
线性稳压器的电路架构简单,由于其电路架构中不会用到开关,因此开关在导通或关闭时所造成的噪声干扰可降低,但缺点是只能作降压的功能,且若是降压的差距太大时,则会影响线性稳压器的转换效率。
交换式电压转换器基本的元件利用到开关、电感器及电容器,其优点是转换效率高,但缺点是在导通或关闭时所造成的噪声干扰较大,而且电感器的体积较大,一般只将切换信号的控制器、开关及电容器嵌入芯片内,电感器则接于芯片外。在不同的开关、电感器及电容器的电路组合下可构成升压或降压电路以提供不同电压的供应需求。
电荷泵浦相较于交换式电压转换器则不需要电感器,因此可把整个电荷泵浦纳入芯片中,然而电荷泵浦若无反馈电路的设计,则输出电压容易随负载而变化,造成输出电压不稳定与不精确的问题。
请参阅图1(a),其为已知的电荷泵浦装置的示意图。该已知的电荷泵浦装置10包括电荷泵浦单元11、反馈单元12、脉冲宽度调制发生(PulseWidthModulationGenerator)单元13及负载14。该电荷泵浦单元11包括直流电压源110、P型晶体管111、N型晶体管112、二极管D1、二极管D2、电容器C1、电容器C2。
在图1(a)中,该直流电压源110提供电压Vin1,该脉冲宽度调制发生单元13提供脉冲CLK1,该脉冲CLK1的工作比率(dutyratio)为50%,该脉冲CLK1用以对P型晶体管111及N型晶体管112作导通或是关闭的控制,以对该电容器C1进行充电,以使该已知的电荷泵浦装置10提供电压Vo1至该负载14。
在图1(a)中,当该电压Vo1变动时,该反馈单元12响应该电压Vo1而产生第一信号S1,该脉冲宽度调制发生单元13响应该第一信号S1而产生脉冲CLK2,该脉冲CLK1的工作比率被该脉冲宽度调制发生单元13调整而使该脉冲CLK1被改变为CLK2,以对该电压Vo1进行稳压。
请参阅图1(b),其为已知的电荷泵浦装置的示意图。该电荷泵浦装置20包括电荷泵浦单元21、反馈单元22、脉冲产生单元23及负载24。该电荷泵浦单元21包括直流电压源210、直流电流源211、二极管D1、二极管D2、电容器C1、电容器C2、开关SW1、及开关SW2。
在图1(b)中,该直流电压源210提供电压Vin2,该直流电流源211提供电流i1,该脉冲产生单元23提供脉冲CLK3,该脉冲CLK3的工作比率(dutyratio)为50%,该脉冲CLK3用以对开关SW1及开关SW2作导通或是关闭的控制,以对该电容器C1进行充电,以使该已知的电荷泵浦装置20提供电压Vo2至该负载24。
在图1(b)中,当该电压Vo2变动时,该反馈单元22响应该电压Vo2而产生第二信号S2,该直流电流源211会根据该第二信号S2,对该电流i1作适当地调整,以对该电压Vo2进行稳压。
上述利用脉冲宽度调制发生单元来调整脉冲的工作比率的方式所需要的电路较复杂,本发明则提出另一种电荷泵浦的稳压电路与稳压方式。
发明内容
本发明提出一种新的电荷泵浦稳压电路及稳压方法,其可达到电路简单且迅速达到稳压的功效。
根据上述构想,提出一种电荷泵浦装置,所述电荷泵浦装置包括钳位单元、电荷泵浦单元及反馈单元。所述钳位单元提供第一脉冲及与所述第一脉冲同相的第二脉冲。所述电荷泵浦单元具有第一输入端与第二输入端,所述第一输入端与所述第二输端入分别接收所述第一脉冲与所述第二脉冲,且所述电荷泵浦单元响应所述第一脉冲与所述第二脉冲而输出第一电压。所述反馈单元响应所述第一电压而输出第二电压,其中所述钳位单元响应所述第二电压对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以对所述第一电压进行稳压。
根据上述构想,提出一种电荷泵浦装置,所述电荷泵浦装置包括钳位单元、电荷泵浦单元及反馈单元。所述钳位单元提供第一脉冲及与所述第一脉冲同相的第二脉冲。所述电荷泵浦单元具有第一输入端与第二输入端,所述第一输入端与所述第二输端入分别接收所述第一脉冲与所述第二脉冲,且所述电荷泵浦单元响应所述第一脉冲与所述第二脉冲而输出第一电压。所述反馈单元响应所述第一电压而输出第一电流,其中所述钳位单元响应所述第一电流对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以对所述第一电压进行稳压。
根据上述构想,提出一种电荷泵浦装置,所述电荷泵浦装置包括电荷泵浦单元及调控单元。所述电荷泵浦单元响应第一脉冲与第二脉冲而输出电压。当所述电压改变时,所述调控单元对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以稳定所述电压。
根据上述构想,提出一种电荷泵浦装置的稳压方法,所述方法包括下列步骤:提供第一脉冲及第二脉冲。响应所述第一脉冲及所述第二脉冲而输出第一电压。当所述第一电压改变时,对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以稳定所述第一电压。
附图说明
图1(a)为已知的电荷泵浦装置的示意图;
图1(b)为已知的电荷泵浦装置的示意图;
图2(a)为本发明第一较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图;
图2(b)为本发明第一较佳实施例的钳位电路的电路图;
图2(c)为本发明第一较佳实施例的波形图;
图2(d)为本发明第二较佳实施例的钳位电路的电路图;
图2(e)为本发明第二较佳实施例的波形图;
图3(a)为本发明第三较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图;
图3(b)为本发明第三较佳实施例的钳位电路的电路图;
图3(c)为本发明第三较佳实施例的波形图;
图3(d)为本发明第四较佳实施例的钳位电路的电路图;
图3(e)为本发明第四较佳实施例的波形图;
图4(a)为本发明第五较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图;
图4(b)为本发明第六较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图;
图5为本发明第七较佳实施例的电荷泵浦装置的示意图;及
图6为本发明的电荷泵浦装置的稳压方法的流程图。
主要元件符号说明
10,20:已知的电荷泵浦装置11,21:电荷泵浦单元
12,22:反馈单元13:脉冲宽度调制产生单元
14:负载110:直流电压源
111:P型晶体管112:N型晶体管
D1,D2:二极管C1,C2:电容器
CLK,CLK2,CLK3:脉冲S1:第一信号
Vin1,Vin2:电压23:脉冲产生单元
30,40,50,60,70:电荷泵浦装置31,41,36,46:钳位单元
32,42:电荷泵浦单元33,43,37,47:反馈单元
34,44:负载35:正电荷泵浦单元
311,411:第一反相单元312,412:第二反相单元
313,315,413,415:钳位电路314,414:脉冲供应单元
321,421:直流电压源Q1:第一P型晶体管
Q2:第一N型晶体管D3,D5:第一二极管
D4,D6:第二二极管C3,C5:第一电容器
C4,C6:第二电容器R1,R2,R3,R4,R5,R6:电阻器
331,431:感测单元332,432:运算放大单元
333,433:电压转电流单元M3,M5,Q5:第二P型晶体管
3131,4131:放大器M4:第三P型晶体管
M7:第四P型晶体管M6:第二N型晶体管
Q3,Q6:第二N型晶体管Q4:第三N型晶体管
45:负电荷泵浦单元
具体实施方式
请参照本发明的附图来阅读下面的详细说明,其中本发明的附图是以举例说明的方式,来介绍本发明各种不同的实施例,并供了解如何实现本发明。本发明实施例提供了充足的内容,以供本领域的技术人员来实施本发明所揭示的实施例,或实施依本发明所揭示的内容所衍生的实施例。须注意的是,这些实施例彼此间并不互斥,且部分实施例可与其它一个或多个实施例作适当结合,以形成新的实施例,亦即本发明的实施并不局限于以下所揭示的实施例。
请参阅图2(a),其为本发明第一较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图。该电荷泵浦装置30包括钳位单元31、电荷泵浦单元32及反馈单元33。该钳位单元31提供第一脉冲Pulse1及与该第一脉冲Pulse1同相的第二脉冲Pulse2。该电荷泵浦单元32具有第一输入端in1与第二输入端in2,该第一输入端in1与该第二输端in2分别接收该第一脉冲Pulse1与该第二脉冲Pulse2,且该电荷泵浦单元32响应该第一脉冲Pulse1与该第二脉冲Pulse2而输出第一电压Vo3。该反馈单元33响应该第一电压Vo3而输出第二电压Vc1,其中该钳位单元31响应该第二电压Vc1对该第一脉冲Pulse1或该第二脉冲Pulse2的振幅进行调整,以对该第一电压Vo3进行稳压。
在图2(a)中,该电荷泵浦单元32为正电荷泵浦单元35,该正电荷泵浦单元35包括直流电压源321、第一二极管D3、第二二极管D4、第一P型晶体管M1、第一N型晶体管M2、第一电容器C3、第二电容器C4。该反馈单元33包括感测单元331及运算放大单元332。
该直流电压源321提供第三电压VDD1。该第一二极管D3具有第一端点P1及第二端点P2,该第一端点P1接收该第三电压VDD1。该第二二极管D4具有第三端点P3与第四端点P4,该第三端点P3与该第二端点P2连接。该第一P型晶体管M1的源极接收该第三电压VDD1,该第一P型晶体管M1的栅极作为该第一输入端in1。该第一N型晶体管M2的源极接地,该第一N型晶体管M2的栅极作为该第二输入端in2,该第一N型晶体管M2的漏极与该第一P型晶体管M1的漏极连接。该第一电容器C3具有第五端点P5与第六端点P6,该第五端点P5与该第三端点P3连接,该第六端点P6与该P型晶体管M1的漏极连接。该第二电容器C4具有第七端点P7与第八端点P8,该第七端点P7与该第四端点P4及该电荷泵浦装置的负载34连接,该第八端点P8接地。电流i3流经该负载34,当该电荷泵浦装置30在正常状况时,该电流i3为稳定的直流电流。
该感测单元331包括分压器,该分压器包括电阻器R1与电阻器R2,该分压器通过将该第一电压Vo3分压而输出第四电压VFB1。该运算放大单元332接收该第四电压VFB1与参考电压Vref1,且根据该第四电压VFB1与该参考电压Vref1的差值信号而输出该第二电压Vc1。在图2(a)的实施例中,该第四电压VFB1输入该放大单元332的正输入端in3+,该参考电压Vref1输入该放大单元332的负输入端in3-。该差值信号为正输入端in3+的电压减去负输入端in3-的电压所得到的信号。
该钳位单元31包括脉冲供应单元314、第一反相单元311、第二反相单元312及钳位电路313。该脉冲供应单元314,提供第三脉冲Pulse3。该第一反相单元311具有第三输入端in3与第一输出端out1,该第三输入端in3接收该第三脉冲Pulse3,且该第反相单元311响应该第三脉冲Pulse3而输出该第一脉冲Pulse1,该第一输出端out1与该第一P型晶体管M1的栅极连接。该第二反相单元312具有第四输入端in4与第二输出端out2,该第四输入端in4接收该第三脉冲Pulse3,且该第二反相单元312响应该第三脉冲Pulse3而输出该第二脉冲Pulse2,该第二输出端out2与该第一N型晶体管M2的栅极连接。
请参阅图2(b),其为本发明第一较佳实施例的钳位电路的电路图。该钳位电路313包括放大器3131及第二P型晶体管M3。该放大器3131具有正输入端in1+、负输入端in1-及第三输出端out3,该负输入端in1-及该正输入端in1+分别接收该第二电压Vc1及该第一脉冲Pulse1,且该放大器3131响应该第二电压Vc1及该第一脉冲Pulse1而输出第四脉冲Pulse4。该第二P型晶体管M3的栅极与该第三输出端out3连接,该第二P型晶体管M3的漏极与该正输入端in1+以及该第一P型晶体管M1的栅极连接,第二P型晶体管M3接收该第四脉冲Pulse4,且该第二P型晶体管M3响应该第四脉冲Pulse4而使该第一脉冲Pulse1的振幅被调整。
请同时参阅图2(a)及图2(b),当该第一电压Vo3增加时,由于该第四电压VFB1为该第一电压Vo3的分压,因此该第四电压VFB1也会跟着变化,该运算放大单元332所输出的该第二电压VC1也随之变化,使得在钳位电路313中输入该负输入端in1-的电压跟着变化。
当该第二P型晶体管M3导通时,该第二P型晶体管M3的漏极的电压会朝该第三电压VDD1被拉升(pullup),因此输入该正输入端in1+的电压会增加,直到接近负输入端in1-的电压(也就是该第二电压VC1)时,该放大器3131从该第三输出端out3所输出的电压可维持该第二P型晶体管M3微弱导通。当该第二P型晶体管M3的漏极的电压会朝该第三电压VDD1被拉升(pullup)时,该第一P型晶体管M1的源极至栅极的电压Vsg1也因此下降,其可达到钳位电压的功效,所以对第一电容器C3充电的电流i4可被抑制,而使该第一电压Vo3降低。对于第一脉冲Pulse1而言,则是该第一脉冲Pulse1的振幅大小朝该第三电压VDD1增加,因而使该第一脉冲Pulse1的振幅被调整。同理,当该第一电压Vo3减少时,通过类似上述的原理也可达到使该第一电压Vo3增加的效果,也就是说本发明第一较佳实施例的电荷泵浦装置30可达到稳定该第一电压Vo3的功效。
请参阅图2(c),其为本发明第一较佳实施例的波形图。在电流i3的波形图中,横轴代表时间以微秒为单位,纵轴代表电流,其以毫安为单位。在第一电压Vo3、第二电压Vc1、第二脉冲Pulse2及第三电压VDD1与第一脉冲Pulse1的电压差所形成的波形图中,纵轴代表电压,以伏特为单位,横轴代表时间以微秒为单位。本发明第一较佳实施例的脉冲与输出电压的波形图是用来展示本发明的细节部分可实施而非用来限制本发明。
请同时参阅图2(a)、图2(b)及图2(c),当该电流i3从40毫安突然变化至约8毫安时,该第一电压Vo3也从约23.01伏特突然变化至23.07伏特,该第二电压Vc1从13伏特变化至14伏特,此时该第一脉冲Pulse1的振幅受到该钳位电路313调整而增加,使得该第四脉冲Pulse4的振幅变小,该第三电压VDD1与第一脉冲Pulse1的电压差所形成的振幅也跟着减小,代表驱动该第一P型晶体管M1的电压Vsg1也跟着减小,所以第一电压Vo3很快地又回到23.01伏特。
请参阅图2(d),其为本发明第二较佳实施例的钳位电路的电路图。第二较佳实施例与第一较佳实施例相似,但钳位电路的构造不同,在本发明第一较佳实施例中的钳位电路313可用本发明第二较佳实施例的钳位电路315来取代。在实施例中,该运算放大单元332可视为电压转电流(trans-conductance)单元333,电压转电流单元333响应该第四电压VFB1而输出第一电流i5如图2(a)所示。
在图2(d)中,该第一反相单元311包括第二P型晶体管M5及第二N型晶体管M6,该第一反相单元311具有第三输入端in5与第一输出端out4,该第三输入端in5接收该第三脉冲Pulse3,且该反相单元311响应该第三脉冲Pulse3而输出该第一脉冲Pulse1,该第一输出端out4与该第一P型晶体管M1的栅极连接。
该钳位电路315包括第三P型晶体管M4及第四P型晶体管M7。该第三P型晶体管M4的栅极与其漏极连接,该第三P型晶体管M4响应该第一电流i5而输出第三电压Vo4。该钳位电路315可还包括电阻器R3,用于将电流i5转换成第三电压Vo4。该第四P型晶体管M7的栅极与该第三P型晶体管M4的栅极连接,该第四P型晶体管M7的漏极与该第二N型晶体管M6的漏极连接,该第四P型晶体管M7的源极与该第二P型晶体管M5的漏极以及该第一P型晶体管M1的栅极连接。该第四P型晶体管M7响应该第三电压Vo4与该第一脉冲Pulse1而使该第一脉冲Pulse1的振幅被调整。
请参阅图2(e),其为本发明第二较佳实施例的波形图。在电流i5与电流i3的波形图中,横轴代表时间,以微秒为单位,纵轴代表电流,在电流i5的波形图中以微安培为单位,在电流i3的波形图中以毫安为单位。在第一电压Vo3、第二脉冲Pulse2、第四脉冲Pulse4及第三电压VDD1与第一脉冲Pulse1的电压差所形成的波形图中,纵轴代表电压,以伏特为单位,横轴代表时间,以微秒为单位。本发明第二较佳实施例的脉冲与输出电压的波形图是用来展示本发明的细节部分可实施而非用来限制本发明。
请同时参阅图2(a)、图2(d)及图2(e),当该电流i3从40毫安突然改变至约8毫安时,该第一电压Vo3也从约23.01伏特突然改变至23.07伏特,该电流i5从-9微安培变化至约-7微安培,此时该第四脉冲Pulse4的振幅受到该钳位电路315调整而变小,该第一脉冲Pulse1的振幅受到该钳位电路315调整而增加,该第三电压VDD1与第一脉冲Pulse1的电压差所形成的振幅也跟着减小,代表驱动该第一P型晶体管M1的电压Vsg1也跟着减小,所以第一电压Vo3很快地又回到23.01伏特。
请参阅图3(a),其为本发明第三较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图。该电荷泵浦装置40包括钳位单元41、电荷泵浦单元42及反馈单元43。该钳位单元41提供第一脉冲Pulse5及与该第一脉冲Pulse11同相的第二脉冲Pulse12。该电荷泵浦单元42具有第一输入端in11与第二输入端in12,该第一输入端in11与该第二输端in12分别接收该第一脉冲Pulse11与该第二脉冲Pulse12,且该电荷泵浦单元42响应该第一脉冲Pulse11与该第二脉冲Pulse12而输出第一电压Vo5。该反馈单元43响应该第一电压Vo5而输出第二电压Vc2,其中该钳位单元41响应该第二电压Vc2对该第一脉冲Pulse11或该第二脉冲Pulse12的振幅进行调整,以对该第一电压Vo5进行稳压。
在图3(a)中,该电荷泵浦单元42为负电荷泵浦单元45,该负电荷泵浦单元45包括直流电压源421、第一二极管D5、第二二极管D6、第一P型晶体管Q1、第一N型晶体管Q2、第一电容器C5、第二电容器C6。该反馈单元43包括感测单元431及运算放大单元432。该直流电压源421提供第三电压VDD2。该第一二极管D3具有第一端点P11及第二端点P12,该第二端点P12接地。该第二二极管D6具有第三端点P13与第四端点P14,该第四端点P14与该第一端点P11连接。该第一P型晶体管Q1的源极接收该第三电压VDD2,其栅极作为该第一输入端in11。该第一N型晶体管Q2的源极接地,其栅极作为该第二输入端in12,其漏极与该第一P型晶体管Q1的漏极连接。该第一电容器C5具有第五端点P15与第六端点P16,该第五端点P15与该第四端点P14连接,该第六端点P16与该第一P型晶体管Q1的漏极连接。该第二电容器C6具有第七端点P17与第八端点P18,该第七端点P17与该第三端点P13及该电荷泵浦装置40的负载44连接,该第八端点P18接地。电流i6流经该负载44,该电荷泵浦装置40在正常状况时,该电流i6为稳定的直流电流。
该反馈单元43包括感测单元431及运算放大单元432。该感测单元431包括分压器,该分压器包括电阻器R4与电阻器R5,该分压器通过将该第一电压Vo5分压而输出第四电压VFB2。该运算放大单元432接收该第四电压VFB2与参考电压Vref2,且根据该第四电压VFB2与该参考电压Vref2的差值信号而输出该第二电压Vc2。在图3(a)的实施例中,该第四电压VFB2输入该运算放大单元432的正输入端in4+,该参考电压Vref2输入该放大单元432的负输入端in4-。该差值信号为正输入端in4+的电压减去负输入端in4-的电压所得到的信号。
该钳位单元41包括脉冲供应单元414、第一反相单元411、第二反相单元412及钳位电路413。该脉冲供应单元414提供第三脉冲Pulse13。该第一反相单元411具有第三输入端in13与第一输出端out11,该第三输入端接收该第三脉冲Pulse13,且该第一反相单元411响应该第三脉冲Pulse13而输出该第一脉冲Pulse11,该第一输出端out11与该第一P型晶体管Q1的栅极连接。该第二反相单元412具有第四输入端in14与第二输出端out12,该第四输入端in14接收该第三脉冲Pulse13,且该第二反相单元412响应该第三脉冲Pulse13而输出第二脉冲Pulse12,该第二输出端out12与该第一N型晶体管Q2的栅极连接。
请参阅图3(b),其为本发明第三较佳实施例的钳位电路的电路图。该钳位电路413包括放大器4131及第二N型晶体管Q3。该放大器4131具有正输入端in2+、负输入端in2-及一第三输出端out13,该负输入端in2-及该正输入端in2+分别接收该第二电压VC2及该第一脉冲Pulse11,且放大器4131响应该第二电压VC2及该第二脉冲Pulse12而输出第四脉冲Pulse14。该第二N型晶体管Q3的栅极与该第三输出端out13连接,其漏极与该正输入端in2+以及该第一N型晶体管Q3的栅极连接,其栅极接收该第四脉冲,且该第一N型晶体管Q3响应该第四脉冲Pulse14而使该第二脉冲Pulse12的振幅被调整。
请同时参阅图3(a)及图3(b),当该第一电压Vo5增加时,由于该第四电压VFB2为该第一电压Vo5的分压,因此该第四电压VFB2也会跟着变化,该运算放大单元432所输出的该第二电压VC2也随之变化,使得在钳位电路413中输入该负输入端in2-的电压跟着变化。
当该第二N型晶体管Q3导通时,该第二N型晶体管Q3的漏极的电压会朝接地电位(例如0V)被拉降(pulldown),因此输入该正输入端in2+的电压会下降,直到接近负输入端in2-的电压(也就是该第二电压VC2)时,该放大器4131从该第三输出端out13所输出的电压可维持该第二N型晶体管Q3微弱导通。由于该第二N型晶体管Q3的漏极的电压会朝接地电位被拉降(pulldown),因此第一N型晶体管Q2的栅极的电压Vgs2也因此下降,达到钳位电压的功效,所以可使该第一电压Vo5降低。对于第二脉冲Pulse12而言,则是该第二脉冲Pulse12的振幅大小朝0伏特减少,因而使该第二脉冲Pulse12的振幅被调整。同理,当该第一电压Vo5减少时,通过类似上述的原理也可达到使该第一电压Vo5增加的效果,也就是说本发明第三较佳实施例的电荷泵浦装置40可达到稳定该第一电压Vo5的功效。
请参阅图3(c),其为本发明第三较佳实施例的波形图。在电流i6的波形图中,横轴代表时间,以微秒为单位,纵轴代表电流,在电流i6的波形图中以毫安为单位。在第一电压Vo5、第二脉冲Pulse12及第一脉冲Pulse11的波形图中,纵轴代表电压,以伏特为单位。本发明第三较佳实施例的脉冲与输出电压的波形图是用来展示本发明的细节部分可实施而非用来限制本发明。
请同时参阅图3(a)、图3(b)及图3(c),当该电流i6从40毫安突然变化至约8毫安时,该第一电压Vo5也从约-23.01伏特突然变化至-23.07伏特,使得该第四脉冲Pulse4的振幅受到该钳位电路413调整变小,此时该第二脉冲Pulse12的振幅受到该钳位电路413调整而减少,所以第一电压Vo5很快地又回到-23.01伏特。
请参阅图3(d),其为本发明第四较佳实施例的钳位电路的电路图。第四较佳实施例与第三较佳实施利相似,但钳位电路的构造不同,在本发明第三较佳实施例中的钳位电路413可用本发明第四较佳实施例的钳位电路415来取代,此时在图3(a)中的该运算放大单元432视为电压转电流(trans-conductance)单元433,电压转电流单元433响应该第四电压VFB2而输出第一电流i7。
在图3(d)中,该第二反相单元412包括第二P型晶体管Q5及第二N型晶体管Q6,该第二反相单元412具有第四输入端in15与第二输出端out14,该第四输入端in15接收该第三脉冲Pulse13,且该第二反相单元412响应该第三脉冲Pulse13而输出该第二脉冲Pulse12,该第二输出端out14与该第一N型晶体管Q2的栅极连接。
该钳位电路415包括第三N型晶体管Q4及第四N型晶体管Q7。该第三N型晶体管Q4的栅极与其漏极连接,该第三N型晶体管Q4响应该第一电流i7而输出第三电压Vo6。该钳位电路415可还包括电阻器R6,用于将电流i7转换成第三电压Vo6。该第四N型晶体管Q7的栅极与该第三N型晶体管Q4的栅极连接,该第四N型晶体管Q7的漏极与该第二P型晶体管Q5的漏极连接,该第四N型晶体管Q7的源极与该第二N型晶体管Q6的漏极以及该第一N型晶体管Q2的栅极连接。该第四N型晶体管Q7响应该第三电压Vo6而使该第二脉冲Pulse12的振幅被调整。
请参阅图3(e),其为本发明第四较佳实施例的波形图。在电流i7与电流i6的波形图中,横轴代表时间,以微秒为单位,纵轴代表电流,在电流i7的波形图中以微安培为单位,在电流i6的波形图中以毫安为单位。在第一电压Vo5、第一脉冲Pulse11、第二脉冲Pulse12、第四脉冲Pulse14及第一电压Vo5的波形图中,纵轴代表电压,以伏特为单位,横轴代表时间,以微秒为单位。本发明第四较佳实施例的脉冲与输出电压的波形图是用来展示本发明的细节部分可实施而非用来限制本发明。
请同时参阅图3(a)、图3(d)及图3(e),当该电流i6从40毫安突然改变至约8毫安时,该第一电压Vo5也从约-23.01伏特突然改变至-23.07伏特,该电流i5从-9微安培变化至约-7微安培,此时该第四脉冲Pulse14的振幅受到该钳位电路415调整而变小,该第二脉冲Pulse12的振幅受到该钳位电路415调整而变小,所以第一电压Vo5很快地又回到-23.01伏特。
请参阅图4(a),其为本发明第五较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图。该电荷泵浦装置50包括钳位单元36、电荷泵浦单元32及反馈单元37。图4(a)中的电荷泵浦装置50与图2(a)中的电荷泵浦装置30的不同的地方在于该钳位单元31以另一种钳位单元36取代,以及在该运算放大单元332的正输入端in3+与负输入端in3-所接收的电压不同,其余都相同。
该钳位单元36与该钳位单元31不同的地方在于:钳位电路313对该第一脉冲Pulse1的振幅进行调整改成以钳位电路413对该第二脉冲Pulse2的振幅进行调整;或是钳位电路315对该第一脉冲Pulse1的振幅进行调整改成以钳位电路415对该第二脉冲Pulse2的振幅进行调整。
在图4(a)的实施例中,该第四电压VFB1输入该运算放大单元332的负输入端in3-,该参考电压Vref1输入该运算放大单元332的正输入端in3+。该差值信号为正输入端in3+的电压减去负输入端in3-的电压所得到的信号。
请参阅图4(b),其为本发明第六较佳实施例的电荷泵浦装置的电路图。该电荷泵浦装置60包括钳位单元46、该电荷泵浦单元45及反馈单元47。图4(b)中的电荷泵浦装置60与图3(a)中的电荷泵浦装置40的不同的地方在于该钳位单元41以另一种钳位单元46取代,以及在该运算放大单元432的正输入端in4+与负输入端in4-所接收的电压不同,其余都相同。
该钳位单元46与该钳位单元41不同的地方在于:钳位电路413对该第二脉冲Pulse12的振幅进行调整改成以钳位电路313对该第一脉冲Pulse11的振幅进行调整;或是钳位电路413对该第二脉冲Pulse12的振幅进行调整改成以钳位电路315对该第一脉冲Pulse11的振幅进行调整。
在图4(b)的实施例中,该第四电压VFB2输入该运算放大单元432的负输入端in4-,该参考电压Vref2输入该运算放大单元432的正输入端in4+。该差值信号为正输入端in4+的电压减去负输入端in4-的电压所得到的信号。
以上不论是正电荷泵浦或负电荷泵浦,在钳位单元中都可利用钳位电路313或钳位电路315对该第一脉冲Pulse1的振幅进行调整,或是在钳位单元中可同时再加入钳位电路413或钳位电路415,以同时对该第一脉冲Pulse1的振幅及该第二脉冲Pulse2的振幅进行调整,也可达到稳压的功效。
请参阅图5,其为本发明第七较佳实施例的电荷泵浦装置的示意图。该电荷泵浦装置70包括电荷泵浦单元71及调控单元72。该调控单元72包括该反馈单元33及该钳位单元31。该电荷泵浦单元71响应第一脉冲Pulse1与第二脉冲Pulse2而输出电压Vo7。当该电压Vo7改变时,该调控单元72对该第一脉冲Pulse1或该第二脉冲Pulse的振幅进行调整,以稳定该电压Vo7。
请参阅图6,其为本发明的电荷泵浦装置的稳压方法的流程图。在步骤S601中,提供第一脉冲及第二脉冲。步骤S602中,响应该第一脉冲及该第二脉冲而输出第一电压。步骤S603中,当该第一电压改变时,对该第一脉冲或该第二脉冲的振幅进行调整,以稳定该第一电压。
在本发明的实施例中,提出一种电荷泵浦装置,该电荷泵浦装置包括钳位单元、电荷泵浦单元及反馈单元。该钳位单元提供第一脉冲及与该第一脉冲同相的第二脉冲。该电荷泵浦单元具有第一输入端与第二输入端,该第一输入端与该第二输入端分别接收该第一脉冲与该第二脉冲,且该电荷泵浦单元响应该第一脉冲与该第二脉冲而输出第一电压。该反馈单元响应该第一电压而输出第二电压,其中该钳位单元响应该第二电压对该第一脉冲或该第二脉冲的振幅进行调整,以对该第一电压进行稳压。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该电荷泵浦单元为正电荷泵浦单元,该正电荷泵浦单元包括直流电压源、第一二极管、第二二极管、第一P型晶体管、第一N型晶体管、第一电容器及第二电容器。该直流电压源提供第三电压。该第一二极管具有第一端点及第二端点,该第一端点接收该第三电压。该第二二极管具有第三端点与第四端点,该第三端点与该第二端点连接。该第一P型晶体管的源极接收该第三电压,其栅极作为该第一输入端。该第一N型晶体管的源极接地,其栅极作为该第二输入端,其漏极与该第一P型晶体管的漏极连接。该第一电容器具有第五端点与第六端点,该第五端点与该第三端点连接,该第六端点与该P型晶体管的漏极连接。该第二电容器具有第七端点与第八端点,该第七端点与该第四端点及该电荷泵浦装置的负载连接,该第八端点接地。该反馈单元包括感测单元及运算放大单元。该感测单元包括分压器,该分压器通过将该第一电压分压而输出第四电压。该运算放大单元接收该第四电压与参考电压,且根据该第四电压与该参考电压的差值信号而输出该第二电压。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该钳位单元包括脉冲供应单元、第一反相单元、第二反相单元及钳位电路。该脉冲供应单元提供第三脉冲。该第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,该第三输入端接收该第三脉冲,且该第一反相单元响应该第三脉冲而输出该第一脉冲,该第一输出端与该第一P型晶体管的栅极连接。该第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,该第四输入端接收该第三脉冲,且该第二反相单元响应该第三脉冲而输出该第二脉冲,该第二输出端与该第一N型晶体管的栅极连接。该钳位电路包括放大器及第二P型晶体管。该放大器具有正输入端、负输入端及第三输出端,该负输入端及该正输入端分别接收该第二电压及该第一脉冲,且该放大器响应该第二电压及该第一脉冲而输出第四脉冲。该第二P型晶体管的栅极与该第三输出端连接,其漏极与该正输入端以及该第一P型晶体管的栅极连接,其栅极接收该第四脉冲,且该第二P型晶体管响应该第四脉冲而使该第一脉冲的振幅被调整。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该钳位单元包括脉冲供应单元、第一反相单元、第二反相单元、钳位电路。该脉冲供应单元提供第三脉冲。该第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,该第三输入端接收该第三脉冲,且该第一反相单元响应该第三脉冲而输出该第一脉冲,该第一输出端与该第一P型晶体管的栅极连接。该第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,该第四输入端接收该第三脉冲,且该第二反相单元响应该第三脉冲而输出第二脉冲,该第二输出端与该第一N型晶体管的栅极连接。该钳位电路包括放大器及第二N型晶体管。该放大器具有正输入端、负输入端、及第三输出端,该负输入端及该正输入端分别接收该第二电压及该第二脉冲,且该放大器响应该第二电压及该第二脉冲而输出第四脉冲。该第二N型晶体管的栅极与该第三输出端连接,其漏极与该正输入端以及该第一N型晶体管的栅极连接,其栅极接收该第四脉冲,且该第二N型晶体管响应该第四脉冲而使该第二脉冲的振幅被调整。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该电荷泵浦单元为负电荷泵浦单元,该负电荷泵浦单元包括直流电压源、第一二极管、第二二极管、第一P型晶体管、第一N型晶体管、第一电容器及第二电容器。该直流电压源提供第三电压。该第一二极管具有第一端点及第二端点,该第二端点接地。该第二二极管具有第三端点与第四端点,该第四端点与该第一端点连接。该第一P型晶体管的源极接收该第三电压,其栅极作为该第一输入端。该第一N型晶体管的源极接地,其栅极作为该第二输入端,其漏极与该第一P型晶体管的漏极连接。该第一电容器具有第五端点与第六端点,该第五端点与该第四端点连接,该第六端点与该P型晶体管的漏极连接。该第二电容器具有第七端点与第八端点,该第七端点与该第三端点及该电荷泵浦装置的负载连接,该第八端点接地。该反馈单元包括感测单元及运算放大单元。该感测单元包括分压器,该分压器通过将该第一电压分压而输出第四电压。该运算放大单元接收该第四电压与参考电压,且根据该第四电压与该参考电压的差值信号而输出该第二电压。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该钳位单元包括脉冲供应单元、第一反相单元、第二反相单元及钳位电路。该脉冲供应单元提供第三脉冲。该第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,该第三输入端接收该第三脉冲,且该第一反相单元响应该第三脉冲而输出该第一脉冲,该第一输出端与该第一P型晶体管的栅极连接。该第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,该第四输入端接收该第三脉冲,且该第二反相单元响应该第三脉冲而输出该第二脉冲,该第二输出端与该第一N型晶体管的栅极连接。该钳位电路包括放大器及第二N型晶体管。该放大器具有正输入端、负输入端及第三输出端,该负输入端及该正输入端分别接收该第二电压及该第二脉冲,且该放大器响应该第二电压及该第二脉冲而输出第四脉冲。该第二N型晶体管的栅极与该第三输出端连接,其漏极与该正输入端以及该第一N型晶体管的栅极连接,其栅极接收该第四脉冲,且该第二N型晶体管响应该第四脉冲而使该第二脉冲的振幅被调整。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该钳位单元包括脉冲供应单元、第一反相单元、第二反相单元及钳位电路。该脉冲供应单元提供第三脉冲。该第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,该第三输入端接收该第三脉冲,且该第一反相单元响应该第三脉冲而输出第一脉冲,该第一输出端与该第一P型晶体管的栅极连接。该第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,该第四输入端接收该第三脉冲,且该第二反相单元响应该第三脉冲而输出该第二脉冲,该第二输出端与该第一N型晶体管的栅极连接。该钳位电路包括放大器及第二P型晶体管。该放大器具有正输入端、负输入端、及第三输出端,该负输入端及该正输入端分别接收该第二电压及该第一脉冲,且该放大器响应该第二电压及该第一脉冲而输出第四脉冲。该第二P型晶体管的栅极与该第三输出端连接,其漏极与该正输入端以及该第一P型晶体管的栅极连接,其栅极接收该第四脉冲,且该第二P型晶体管响应该第四脉冲而使该第一脉冲的振幅被调整。
在本发明的实施例中,提出一种电荷泵浦装置,该电荷泵浦装置包括钳位单元、电荷泵浦单元及反馈单元。该钳位单元提供第一脉冲及与该第一脉冲同相的第二脉冲。该电荷泵浦单元具有第一输入端与第二输入端,该第一输入端与该第二输端入分别接收该第一脉冲及该第二脉冲,且该电荷泵浦单元响应该第一脉冲与该第二脉冲而输出第一电压。该反馈单元,响应该第一电压而输出第一电流,其中该钳位单元响应该第一电流对该第一脉冲或该第二脉冲的振幅进行调整,以对该第一电压进行稳压。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该电荷泵浦单元为正电荷泵浦单元,该正电荷泵浦单元包括直流电压源、第一二极管、第二二极管、第一P型晶体管、第一N型晶体管、第一电容器及第二电容器。该直流电压源提供第三电压。该第一二极管具有第一端点及第二端点,该第一端点接收该第三电压。该第二二极管具有第三端点与第四端点,该第三端点与该第二端点连接。该第一P型晶体管的源极接收该第三电压,其栅极作为该第一输入端。该第一N型晶体管的源极接地,其栅极作为该第二输入端,其漏极与该第一P型晶体管的漏极连接。该第一电容器具有第五端点与第六端点,该第五端点与该第三端点连接,该第六端点与该P型晶体管的漏极连接。该第二电容器具有第七端点与第八端点,该第七端点与该第四端点及该电荷泵浦装置的负载连接,该第八端点接地。该反馈单元包括感测单元及电压转电流(trans-conductance)单元。该感测单元包括分压器,该分压器通过将该第一电压分压而输出第四电压。该电压转电流(trans-conductance)单元接收该第四电压与参考电压,且根据该第四电压与该参考电压的差值信号而输出该第一电流。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该钳位单元包括脉冲供应单元、第一反相单元、第二反相单元及钳位电路。该脉冲供应单元提供第三脉冲。该第一反相单元包括第二P型晶体管及第二N型晶体管,该第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,该第三输入端接收该第三脉冲,且该第一反相单元响应该第三脉冲而输出该第一脉冲,该第一输出端与该第一P型晶体管的栅极连接。该第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,该第四输入端接收该第三脉冲,且该第二反相单元响应该第三脉冲而输出该第二脉冲,该第二输出端与该第一N型晶体管的栅极连接。该钳位电路包括第三P型晶体管及第四P型晶体管。该第三P型晶体管的栅极与其漏极连接,该第三P型晶体管响应该第一电流而输出第三电压。该第四P型晶体管的栅极与该第三P型晶体管的栅极连接,该第四P型晶体管的漏极与该第二N型晶体管的漏极连接,该第四P型晶体管的源极与该第二P型晶体管的漏极以及该第一P型晶体管的栅极连接。该第四P型晶体管响应该第三电压而使该第一脉冲的振幅被调整。
如上述实施例中的任一实施例,其中,该钳位单元包括脉冲供应单元、第一反相单元、第二反相单元及钳位电路。该脉冲供应单元提供第三脉冲。该第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,该第三输入端接收该第三脉冲,且该第一反相单元响应该第三脉冲而输出该第一脉冲,该第一输出端与该第一P型晶体管的栅极连接。该第二反相单元包括第二P型晶体管及第二N型晶体管,该第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,该第四输入端接收该第三脉冲,且该第二反相单元响应该第三脉冲而输出该第二脉冲,该第二输出端与该第一N型晶体管的栅极连接。该钳位电路包括第三N型晶体管及第四N型晶体管。该第三N型晶体管的栅极与其漏极连接,该第三N型晶体管响应该第一电流而输出第三电压。该第四N型晶体管的栅极与该第三N型晶体管的栅极连接,该第四N型晶体管的漏极与该第二P型晶体管的漏极连接,该第四N型晶体管的源极与该第二N型晶体管的漏极以及该第一N型晶体管的栅极连接。该第四N型晶体管响应该第三电压而使该第二脉冲的振幅被调整。
在本发明的实施例中,一种电荷泵浦装置包括电荷泵浦单元及调控单元。该电荷泵浦单元响应第一脉冲与第二脉冲而输出电压。当该电压改变时,该调控单元对该第一脉冲或该第二脉冲的振幅进行调整,以稳定该电压。
在本发明的实施例中,提出一种电荷泵浦装置的稳压方法,该方法包括下列步骤:提供第一脉冲及第二脉冲。响应该第一脉冲及该第二脉冲而输出第一电压。当该第一电压改变时,对该第一脉冲或该第二脉冲的振幅进行调整,以稳定该第一电压。
如上述实施例中的任一实施例,还包括下列步骤:响应该第一电压改变而输出第二电压。响应该第二电压及该第一脉冲而对该第一脉冲的振幅进行调整,或响应该第二电压及该第二脉冲而对该第二脉冲的振幅进行调整。
如上述实施例中的任一实施例,还包括下列步骤:响应该第一电压的改变而输出电流。响应该电流而对该第一脉冲的振幅或该第二脉冲的振幅进行调整。
本发明的说明与实施例已揭露于上,然其非用来限制本发明,凡熟知此领域的技术人员,在不脱离本本发明的精神与范围之下,当可做各种更动与修饰,其仍应属于本发明专利的涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种电荷泵浦装置,包括:
钳位单元,提供第一脉冲及与所述第一脉冲同相的第二脉冲;
电荷泵浦单元,响应所述第一脉冲与所述第二脉冲而输出第一电压,并包括:
直流电压源,提供第三电压;
第一二极管,具有第一端点及第二端点,所述第一端点接收所述第三电压;
第二二极管,具有第三端点与第四端点,所述第三端点与所述第二端点连接;
第一P型晶体管,其源极接收所述第三电压,其栅极作为第一输入端;及
第一N型晶体管,其源极接地,其栅极作为第二输入端,其漏极与所述第一P型晶体管的漏极连接;及
反馈单元,响应所述第一电压而输出第二电压,其中所述钳位单元响应所述第二电压对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以对所述第一电压进行稳压,其中所述钳位单元包括:
脉冲供应单元,提供第三脉冲;
第一反相单元,具有第三输入端与第一输出端,所述第三输入端接收所述第三脉冲,且所述第一反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第一脉冲,所述第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极连接;
第二反相单元,具有第四输入端与第二输出端,所述第四输入端接收所述第三脉冲,所述第二反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第二脉冲,所述第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极连接;
钳位电路,包括:
放大器,具有正输入端、负输入端及第三输出端,所述负输入端及所述正输入端分别接收所述第二电压及所述第一脉冲,且所述放大器响应所述第二电压及所述第一脉冲而输出第四脉冲;以及
第二P型晶体管,其栅极与所述第三输出端连接,其漏极与所述正输入端以及所述第一P型晶体管的栅极连接,其栅极接收所述第四脉冲,且所述第二P型晶体管响应所述第四脉冲而使所述第一脉冲的振幅被调整。
2.如权利要求1所述的装置,其中:
所述第一输入端与所述第二输入端分别接收所述第一脉冲与所述第二脉冲;
所述电荷泵浦单元为正电荷泵浦单元,所述正电荷泵浦单元进一步包括:
第一电容器,具有第五端点与第六端点,所述第五端点与所述第三端点连接,所述第六端点与所述P型晶体管的漏极连接;及
第二电容器,具有第七端点与第八端点,所述第七端点与所述第四端点及所述电荷泵浦装置的负载连接,所述第八端点接地;及
所述反馈单元包括:
感测单元,包括分压器,所述分压器通过将所述第一电压分压而输出第四电压;及
运算放大单元,接收所述第四电压与参考电压,且根据所述第四电压与所述参考电压的差值信号而输出所述第二电压。
3.一种电荷泵浦装置,包括:
钳位单元,提供第一脉冲及与所述第一脉冲同相的第二脉冲,并包括钳位电路;
电荷泵浦单元,响应所述第一脉冲与所述第二脉冲而输出第一电压,并包括:
直流电压源,提供第三电压;
第一二极管,具有第一端点及第二端点,所述第二端点接地;
第二二极管,具有第三端点与第四端点,所述第四端点与所述第一端点连接;
第一P型晶体管,其源极接收所述第三电压,其栅极作为第一输入端;及
第一N型晶体管,其源极接地,其栅极作为第二输入端,其漏极与所述第一P型晶体管的漏极连接;及
反馈单元,响应所述第一电压而输出第二电压,其中所述钳位单元响应所述第二电压对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以对所述第一电压进行稳压,其中所述钳位单元包括:
脉冲供应单元,提供第三脉冲;
第一反相单元,具有第三输入端与第一输出端,所述第三输入端接收所述第三脉冲,且所述第一反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第一脉冲,所述第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极连接;
第二反相单元,具有第四输入端与第二输出端,所述第四输入端接收所述第三脉冲,且所述第二反相单元响应所述第三脉冲而输出第二脉冲,所述第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极连接;以及
钳位电路,包括:
放大器,具有正输入端、负输入端及第三输出端,所述负输入端及所述正输入端分别接收所述第二电压及所述第二脉冲,且所述放大器响应所述第二电压及所述第二脉冲而输出第四脉冲;以及
第二N型晶体管,其栅极与所述第三输出端连接,其漏极与所述正输入端以及所述第一N型晶体管的栅极连接,其栅极接收所述第四脉冲,且所述第二N型晶体管响应所述第四脉冲而使所述第二脉冲的振幅被调整。
4.如权利要求3所述的装置,其中:
所述第一输入端与所述第二输入端分别接收所述第一脉冲与所述第二脉冲;
所述电荷泵浦单元为负电荷泵浦单元,所述负电荷泵浦单元进一步包括:
第一电容器,具有第五端点与第六端点,所述第五端点与所述第四端点连接,所述第六端点与所述P型晶体管的漏极连接;及
第二电容器,具有第七端点与第八端点,所述第七端点与所述第三端点及所述电荷泵浦装置的负载连接,所述第八端点接地;及
所述反馈单元包括:
感测单元,包括分压器,所述分压器通过将所述第一电压分压而输出第四电压;及
运算放大单元,接收所述第四电压与参考电压,且根据所述第四电压与所述参考电压的差值信号而输出所述第二电压。
5.一种电荷泵浦装置,包括:
钳位单元,提供第一脉冲及与所述第一脉冲同相的第二脉冲;
电荷泵浦单元,响应所述第一脉冲与所述第二脉冲而输出第一电压,并包括:
直流电压源,提供第三电压;
第一二极管,具有第一端点及第二端点,所述第二端点接地;
第二二极管,具有第三端点与第四端点,所述第四端点与所述第一端点连接;
第一P型晶体管,其源极接收所述第三电压,其栅极作为第一输入端;
第一N型晶体管,其源极接地,其栅极作为第二输入端,其漏极与所述第一P型晶体管的漏极连接;及
反馈单元,响应所述第一电压而输出第一电流,其中所述钳位单元响应所述第一电流对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以对所述第一电压进行稳压,其中所述钳位单元包括:
脉冲供应单元,提供第三脉冲;
第一反相单元,具有第三输入端与第一输出端,所述第三输入端接收所述第三脉冲,且所述第一反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第一脉冲,所述第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极连接;
第二反相单元,包括第二P型晶体管及第二N型晶体管,所述第二反相单元具有第四输入端与第二输出端,所述第四输入端接收所述第三脉冲,且所述第二反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第二脉冲,所述第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极连接;
钳位电路包括:
第三N型晶体管,其栅极与其漏极连接,所述第三N型晶体管响应所述第一电流而输出第五电压;及
第四N型晶体管,其栅极与所述第三N型晶体管的栅极连接,所述第四N型晶体管的漏极与所述第二P型晶体管的漏极连接,所述第四N型晶体管的源极与所述第二N型晶体管的漏极以及所述第一N型晶体管的栅极连接,其中所述第四N型晶体管响应所述第五电压而使所述第二脉冲的振幅被调整。
6.如权利要求5所述的装置,其中:
所述第一输入端与所述第二输入端分别接收所述第一脉冲与所述第二脉冲;
所述电荷泵浦单元为负电荷泵浦单元,所述负电荷泵浦单元进一步包括:
第一电容器,具有第五端点与第六端点,所述第五端点与所述第四端点连接,所述第六端点与所述P型晶体管的漏极连接;及
第二电容器,具有第七端点与第八端点,所述第七端点与所述第三端点及所述电荷泵浦装置的负载连接,所述第八端点接地;及
所述反馈单元包括:
感测单元,包括分压器,所述分压器通过将所述第一电压分压而输出第四电压;及
运算放大单元,接收所述第四电压与参考电压,且根据所述第四电压与所述参考电压的差值信号而输出第二电压。
7.一种电荷泵浦装置,包括:
钳位单元,提供第一脉冲及与所述第一脉冲同相的第二脉冲;
电荷泵浦单元,响应所述第一脉冲与所述第二脉冲而输出第一电压,并包括:
直流电压源,提供第三电压;
第一二极管,具有第一端点及第二端点,所述第一端点接收所述第三电压;
第二二极管,具有第三端点与第四端点,所述第三端点与所述第二端点连接;
第一P型晶体管,其源极接收所述第三电压,其栅极作为第一输入端;
第一N型晶体管,其源极接地,其栅极作为第二输入端,其漏极与所述第一P型晶体管的漏极连接;及
反馈单元,响应所述第一电压而输出第一电流,其中所述钳位单元响应所述第一电流对所述第一脉冲或所述第二脉冲的振幅进行调整,以对所述第一电压进行稳压,其中所述钳位单元包括:
脉冲供应单元,提供第三脉冲;
第一反相单元,包括第二P型晶体管及第二N型晶体管,所述第一反相单元具有第三输入端与第一输出端,所述第三输入端接收所述第三脉冲,且所述第一反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第一脉冲,所述第一输出端与所述第一P型晶体管的栅极连接;
第二反相单元,具有第四输入端与第二输出端,所述第四输入端接收所述第三脉冲,且所述第二反相单元响应所述第三脉冲而输出所述第二脉冲,所述第二输出端与所述第一N型晶体管的栅极连接;及
钳位电路,包括:
第三P型晶体管,其栅极与其漏极连接,所述第三P型晶体管响应所述第一电流而输出第五电压;及
第四P型晶体管,其栅极与所述第三P型晶体管的栅极连接,所述第四P型晶体管的漏极与所述第二N型晶体管的漏极连接,所述第四P型晶体管的源极与所述第二P型晶体管的漏极以及所述第一P型晶体管的栅极连接,其中所述第四P型晶体管响应所述第五电压而使所述第一脉冲的振幅被调整。
8.如权利要求7所述的装置,其中:
所述第一输入端与所述第二输入端分别接收所述第一脉冲与所述第二脉冲;
所述电荷泵浦单元为正电荷泵浦单元,所述正电荷泵浦单元进一步包括:
第一电容器,具有第五端点与第六端点,所述第五端点与所述第三端点连接,所述第六端点与所述P型晶体管的漏极连接;及
第二电容器,具有第七端点与第八端点,所述第七端点与所述第四端点及所述电荷泵浦装置的负载连接,所述第八端点接地;及
所述反馈单元包括:
感测单元,包括分压器,所述分压器通过将所述第一电压分压而输出第四电压;及
电压转电流(trans-conductance)单元,接收所述第四电压与参考电压,且根据所述第四电压与所述参考电压的差值信号而输出所述第一电流。
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