CN108803765A - 电压系统及其操作的方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电压系统以及其操作的方法。该电压系统提供一帮浦电压，该帮浦电压做为存储器装置的电子元件的供应电压。该电压系统包括一第一帮浦装置和一第二帮浦装置。该第二帮浦装置经配置为一备用帮浦装置。当该电源电压的一电压电平大于一参考电压电平时，由该第一帮浦装置提供该电源电压，不由该第二帮浦装置提供。当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，则该第一帮浦装置与该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

Description

电压系统及其操作的方法

技术领域

本公开涉及一种电压系统，尤其是指一电压系统，是提供一帮浦电压用以作为一存储器装置的电子零件的供应电压，以及其操作方法。

背景技术

电压调节器一般用于功率输出应用，其中输入电压需要被转换成输出电压，比例范围从小于1到大于1。

上文的“现有技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一实施例中，提供一电压系统。该电压系统包括一第一帮浦装置和一第二帮浦装置。该第二帮浦装置经配置为一备用帮浦装置。当一电源电压的一电压电平大于一参考电压电平时，由该第一帮浦装置提供该电源电压，不由该第二帮浦装置提供。当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，则该第一帮浦装置与该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

在本公开的一些实施例中，该第二帮浦装置，经配置以接收一信号，以及因应于该接收信号与该第一帮浦装置一起提供该电源电压。

在本公开的一些实施例中，该第一帮浦装置，经配置以接收该信号，以及因应于该接收信号提供该电源电压。

在本公开的一些实施例中，该电压系统还包括：一开关装置，经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，准许该信号传输至该第二帮浦装置。

在本公开的一些实施例中，该开关装置还被配置用以比较该电源电压的该电压电平与该参考电压电平。

在本公开的一些实施例中，该第二帮浦装置是直接耦合至该开关装置。

在本公开的一些实施例中，该信号为一第二信号。该电压系统还包括：一第一振荡器，经配置以提供该第一帮浦装置一第一信号，其中该第一帮浦装置经配置以因应于该第一信号提供该电源电压；以及一第二振荡器，是独立于该第一振荡器，且经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，提供该第二帮浦装置该第二信号。

在本公开的一些实施例中，该第二振荡器等同于该第一振荡器，以及由该第一振荡器和该第二振荡器所提供的该第一信号和该第二信号，具有相同频率。

在本公开的一些实施例中，由该第二振荡器所提供的该第二信号的频率不同于由该第一振荡器所提供的该第一信号的频率。

在本公开的一些实施例中，由该第二振荡器所提供的该第二信号的频率大于由该第一振荡器所提供的该第一信号的频率。

在本公开的一些实施例中，该电压系统还包括：一感测装置，是独立于该第二振荡器，且经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，启动该第二振荡器。

在本公开的一些实施例中，该感测装置还配置用以比较该电源电压的该电压电平与该参考电压电平。

在本公开的一些实施例中，该第二帮浦装置是直接耦合至该第二振荡器。

在本公开的一些实施例中，该感测装置为一第二感测装置。该电压系统还包括：一第一感测装置，经配置以当该电源电压的电平小于一基准参考电压电平，启动该第一振荡器，其中该基准参考电压电平大于该参考电压电平。

在本公开的另一实施例中，提供一电压系统。该电压系统包括一振荡器、一第一帮浦装置以及一第二帮浦装置。该振荡器经配置以当一电源电压的一电压电平小于一参考电压电平时，提供一信号。该第二帮浦装置经配置为一备用帮浦装置。该第二帮浦装置经配置以接收该信号，以及因应于该接收信号与该第一帮浦装置一起提供该电源电压。当该电源电压的该电压电平大于该参考电压电平时，该电源电压由该第一帮浦装置提供，不由该第二帮浦装置提供。

在本公开的一些实施例中，该第二帮浦装置直接耦合至该振荡器。

在本公开的一些实施例中，该电压系统还包括一感测装置，经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，启动该振荡器。

在本公开的一些实施例中，该感测装置还被配置用以比较该电源电压的该电压电平与该参考电压电平。

在本公开的另一实施例中，提供一操作一电压系统的方法。该方法包括：由该电压系统的一第一帮浦装置，而不使用一第二帮浦装置，提供该电压系统的一电源电压，直到该电源电压的一电压电平小于一参考电压电平；以及当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，该第一帮浦装置和经配置为备用帮浦装置的该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，输入一信号至该第二帮浦装置，以启动该第二帮浦装置。

在本公开中，通过向第一布局增加额外的导电层，例如金属层1，金属层2或其组合，其中该额外的导电层，是耦合至该第二帮浦装置，以将该信号传输至该第二帮浦装置，可确保该第二帮浦装置被用以提供该电源电压。因此，在该电压系统中的元件利用率是相对较高的。

此外，在一种情况下，该电源电压可能急剧下降，例如从约3.0伏(V)急剧下降至约1.5伏(V)，其不仅小于该基准参考电压电平，而且也小于该参考电压电平。如此，该第二帮浦装置被启动，则该第二帮浦装置和该第一帮浦装置一起提供电源电压。利用该第一帮浦装置和该第二帮浦装置来将该电源电压从一急剧下降电平的大约1.5伏(V)提高回至一期望电平的约3.0伏(V)，需要的时间相对较短。

相对地，于本公开中的一些比较实施例中，在一种情况下，一电压系统的一电源电压可能急遽下降。例如，假设该电源电压作为一负载的供应电压。当该负载的操作模式从轻负载模式改变为重负载模式时，该电源电压可能急剧下降，例如从约3.0伏(V)急遽下降至约1.5伏(V)。在这种情况下，仅使用一第一帮浦装置来将电源电压从一急剧下降电平的约1.5伏(V)提高回至一期望电平的约3.0伏(V)，则需要的时间相对较长。

此外，在一比较实施例的情况下，如果仅由该第一帮浦装置所提供的该电源电压的电压电平就足以达到该期望电压电平的话，就不需要重新设计该电压系统的布线。以这种方式，该第二帮浦装置布置在系统中却未被利用，因此在这样的电压系统中的元件使用率不高。

上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，从而使下文的本公开详细描述得以获得优选了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中技术人员应了解，可相当容易地利用下文公开的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制程而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的构思和范围。

附图说明

参阅实施方式与权利要求合并考量附图时，可得以更全面了解本申请案的公开内容，附图中相同的元件符号是指相同的元件。

图1为根据本公开的一比较实施例的通过使用金属选项方法重新设计前的一比较电压系统的方框图。

图2为根据本公开的一比较实施例的通过使用金属选项方法重新设计后的图1的比较电压系统的方框图。

图3为根据本公开的一实施例的一电压系统的方框图。

图4为根据本公开的一实施例的示出于图3的电压系统的一操作的方框图。

图5为根据本公开的一实施例的示出于图3的电压系统的一另一操作的方框图。

图6为根据本公开的一实施例的另一电压系统的方框图。

图7为根据本公开的一实施例的示出于图6的电压系统的一操作的方框图。

图8为根据本公开的一实施例的示出于图6的电压系统的另一操作的方框图。

图9为根据本公开的一实施例的操作一电压系统的方法的流程图。

附图标记说明：

10 电压系统

100 振荡器

110 帮浦系统

112 第一帮浦装置

114 第二帮浦装置

120 感测装置/第一感测装置

130 输出端

CLK 信号

Vpump 电源电压

Vref0 基准参考电压

20 电压系统

200 开关装置

210 帮浦系统

212 第一帮浦装置

214 第二帮浦装置

Vref 参考电压

40 电压系统

400 振荡器

420 第二感测装置

CLK1 第一信号

CLK2 第二信号

320 第二感测装置

Vs(LH) 第一逻辑电平

Vs(LL) 第二逻辑电平

90 方法

500-504 操作

具体实施方式

本公开的以下说明伴随并入且组成说明书的一部分的附图，说明本公开的实施例，然而本公开并不受限于该实施例。此外，以下的实施例可适当整合以下实施例以完成另一实施例。

“一实施例”、“实施例”、“例示实施例”、“其他实施例”、“另一实施例”等是指本公开所描述的实施例可包含特定特征、结构或是特性，然而并非每一实施例必须包含该特定特征、结构或是特性。再者，重复使用「在实施例中」一语并非必须指相同实施例，然而可为相同实施例。

为了使得本公开可被完全理解，以下说明提供详细的步骤与结构。显然，本公开的实施不会限制该技艺中的技术人士已知的特定细节。此外，已知的结构与步骤不再详述，以免不必要地限制本公开。本公开的优选实施例详述如下。然而，除了实施方式之外，本公开亦可广泛实施于其他实施例中。本公开的范围不限于实施方式的内容，而是由权利要求定义。

“一实施例”、“实施例”、“例示实施例”、“其他实施例”、“另一实施例”等是指本公开所描述的实施例可包含特定特征、结构或是特性，然而并非每一实施例必须包含该特定特征、结构或是特性。再者，重复使用“在实施例中”一语并非必须指相同实施例，然而可为相同实施例。

为了使得本公开可被完全理解，以下说明提供详细的步骤与结构。显然，本公开的实施不会限制该技艺中的技术人士已知的特定细节。此外，已知的结构与步骤不再详述，以免不必要地限制本公开。本公开的优选实施例详述如下。然而，除了实施方式的外，本公开亦可广泛实施于其他实施例中。本公开的范围不限于实施方式的内容，而是由权利要求定义。

图1为根据本公开的一比较实施例的通过使用金属选项方法重新设计前的一比较电压系统10的方框图。参考图1，电压系统10包括一振荡器100、一帮浦系统110以及一感测装置120。帮浦系统110包括一第一帮浦装置112和一第二帮浦装置114。

振荡器100用以提供一信号CLK至第一帮浦装置112，借此启动第一帮浦装置112。在一实施例中，信号CLK包括一时钟信号。

第一帮浦装置112，是因应于信号CLK提供电压系统10的一电源电压Vpump。更详细地说，第一帮浦装置112，是对耦合至电压系统10的输出端130的一电容器(未示出)进行充电。为了在此清楚地讨论，第一帮浦装置112，是被视作以及于图中示出为单一装置。然而，第一帮浦装置112亦可由包括多个第一帮浦装置112的组件所替代。在一实施例中，电源电压Vpump用以作为一存储器装置的电子元件的电源电压，而该存储器装置包括电压系统10。

第二帮浦装置114经配置以与第一帮浦装置112具有相同的功能，然而第二帮浦装置114经配置为一备用帮浦装置。本用语「备用帮浦装置」所指的帮浦装置为，在第一布局中未耦合至其它装置(如振荡器100)，然而如果有需要的话，可以在该第一布局的修订版本中耦合至其它装置的帮浦装置。因为图1描绘了重新设计前的比较电压系统10，所以与图1中所述的方框图所相关联的布局可被视作第一布局。更详细地说，在电压系统10的第一布局中，没有导电层(例如金属层1、金属层2或其组合)被设置用以耦合该备用帮浦装置至其他装置，例如振荡器100。因此，如图所示，由于受限于该第一布局的布局，信号CLK无法用于第二帮浦装置114。结果，第二帮浦装置114维持在一关闭状态下，因此无法提供电源电压Vpump。此外，为了在此清楚地讨论，第二帮浦装置114，是被视作且示出为单一装置。然而，第二帮浦装置114亦可由包括多个第二帮浦装置114的组件所替代。

感测装置120用以感测电源电压Vpump的一电压电平，以及比较感测电源电压Vpump的该电压电平与一基准参考电压电平Vref0。在一实施例中，基准参考电压电平Vref0为2.9伏(V)。基于该比较结果，感测装置120用以启动或关闭振荡器100。

假若基准参考电压电平Vref0为2.9伏(V)。在操作中，当电源电压Vpump的电压电平为2.8伏(V)时，因小于基准参考电压电平的2.9伏(V)，所以感测装置120启动振荡器100。振荡器100向第一帮浦装置112提供一信号CLK。第一帮浦装置112因应于信号CLK因此被启动，且对电容器充电。结果，是以第一帮浦装置112来提供电源电压Vpump。

或者，当电源电压Vpump的电压电平为3.0伏(V)时，大于基准参考电压电平Vref0的2.9伏(V)，因此感测装置120关闭振荡器100。振荡器100未向第一帮浦装置112提供信号CLK。第一帮浦装置112因此关闭，而没有向电容器充电。结果，第一帮浦装置112没有提供电源电压Vpump。

在一种可能发生的情况中，电压系统10的电源电压Vpump可能急遽地下降。例如，假设电源电压Vpump作为一负载的供应电压。当该负载的操作模式，从轻负载改变至重负载模式时，电源电压Vpump可能急遽下降，例如从约3.0伏(V)急遽下降至约1.5伏(V)。在这种情况下，仅使用第一帮浦装置112来将电源电压Vpump从急遽下降电平的一约1.5伏(V)提高回至期望电平的一约3.0伏(V)，需要的时间相对较长。

除此之外，在电压系统10制造为终端产品后，将测试电源电压Vpump的电压电平，以检查确认电源电压Vpump的电压电平是否达到一期望电压电平。如果因为是例如第一帮浦装置112中的一些装置失效，而导致电源电压Vpump的电压电平没有达到该期望电压电平，则需要重新设计电压系统10的布局。电压系统10的重新设计的布局将细述于图2中。

图2为根据本公开的一比较实施例的通过使用金属选项方法重新设计后的图1的比较电压系统10的方框图。图2所示的方框图所关联的布局可以被视作是第一布局的修订版本。在电压系统10的重新设计的布线中，形成一些导电层，例如金属层1(metal-1)，金属层2(metal-2)或其组合。上述该导电层被用以将备用帮浦装置(例如第二帮浦装置114)耦合至振荡器100。参考图2，如图所示，利用导电层来将第二帮浦装置114耦合至振荡器110，信号CLK因此被提供至第二帮浦装置114。结果，第二帮浦装置114因应于信号CLK而得以被启动，因此与第一帮浦装置112一起提供符合该期望电压电平的电源电压Vpump。由于第二帮浦装置114和第一帮浦装置112具有一样相同的功能且可接收信号CLK，所以第二帮浦装置114在第一帮浦装置112故障时，可被用以作第一帮浦装置112的替代装置。以这种方式，因为有第二帮浦装置114的加入，可以达到该期望电压电平。

然而，在如前所述的该种可能发生的情况下，第二帮浦装置114仍不会用以减少在将该急剧下降电压电平提高至该期望电压电平的时间。

此外，参考图1，如果电源电压Vpump的电压电平仅由第一帮浦装置112提供而无需使用另一帮浦装置就足以达到该期望电压电平的话，电压系统10的布局就无重新设计的需要。如此一来，参考图1，第二帮浦装置114虽被布置在电压系统10内，但却没有被使用，这种的电压系统10的元件利用率不高。

图3为根据本公开的一实施例的一电压系统20的方框图。参考图3，电压系统20相似于示出于图1所述的电压系统10，不同处在于电压系统20包括一帮浦系统210和一开关装置200。帮浦系统210包括一第一帮浦装置212及一第二帮浦装置214。第一帮浦装置212和第二帮浦装置214的一些操作分别与示出于图1所述的第一帮浦装置112和第二帮浦装置114相同，所以在此省略一些细节的说明。

第一帮浦装置212用以从振荡器100接收信号CLK，并因应于接收信号CLK以提供电源电压Vpump。

第二帮浦装置214经配置为一备用帮浦装置。然而，与图1的第二帮浦装置114不同，其是于需要时在第一布局的修订版本(即图2所示)中经设置用以耦合至振荡器100。然而，在本公开中的第二帮浦装置214，在一第一布局中，被设置用以耦合至开关装置200，如图3所示。在一实施例，第二帮浦装置214，是直接耦合至开关装置200。因此，在本公开中，虽然第二帮浦装置214经配置为一备用帮浦装置，但第二帮浦装置214能与第一帮浦装置212一起提供电源电压Vpump。

开关装置200，耦合至第二帮浦装置214，是用以比较来自感测装置120的电源电压Vpump的感测电压电平与参考电压电平Vref。此外，开关装置200基于比较结果确定是否准许信号CLK传输至第二帮浦装置214，从而启动或关闭第二帮浦装置214，其可参考图4与图5中的详细描述。在一实施例中，开关装置200包括一介于振荡器100与第二帮浦装置214的间作为开关的晶体管。

在一实施例中，该晶体管包括金氧半场效晶体管(metal–oxide–semiconductorfield-effect transistor,MOSFET)。在另一实施例中，该晶体管包括能在电压700伏(V)或其以上操作的高压金氧半场效晶体管(high voltage MOSFET)。或者，该晶体管包括双载子接面晶体管(bipolar junction transistors,BJTs)、互补式金氧半场效晶体管(complementary MOS transistors,CMOS transistors)或其类似物。在一个或多个实施例中，该晶体管包括功率场效晶体管(power field-effect transistor,power FET)，例如双重扩散金氧半场效晶体管(double-diffused metal-oxide-semiconductor transistor,DMOS transistor)。在另一个实施例中，该晶体管包括另一个合适的元件，例如绝缘闸双极晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)、场效晶体管(field effecttransistor,FET)或其类似物。在本实施例中，该晶体管包括一P型金氧半场效晶体管(p-type metal–oxide–semiconductor field-effect transistor,PMOS FET)。在另一实施例中，该晶体管包括N型金氧半场效晶体管(n-type metal–oxide–semiconductor field-effect transistor,NMOS FET)。

在本实施例中，通过向第一布局添加额外的导电层，例如金属层1、金属层2或其组合，其中额外添加的导电层是耦合至第二帮浦装置214，藉此将信号CLK传输至第二帮浦装置214，可确保第二帮浦装置214可被用于提供电源电压Vpump。因此，在电压系统20的部件利用率相对高。

图4为根据本公开的一实施例的示出于图3的电压系统20的一操作的方框图。参考图4，开关装置200比较从感测装置120来的电源电压Vpump的感测电压电平与参考电压电平Vef。比较结果指出电源电压Vpump的感测电压电平小于参考电压电平Vef。因此，开关装置200准许信号CLK通过至第二帮浦装置214。第二帮浦装置214接收信号CLK并因应于信号CLK被启动。如此，第二帮浦装置214与第一帮浦装置212一起提供电源电压Vpump。

如前所述，基准参考电压电平Vref0大于参考电压电平Vref。假设基准参考电压电平Vref0约2.9伏(V)，而参考电压电平Vref约2.5伏(V)。在一种可能发生的情况下，电源电压Vpump做为一负载的供应电压。当该负载的操作模式从轻负载模式改变为重负载模式时，电源电压Vpump可能急剧下降，例如从约3.0伏(V)急遽下降至约1.5伏(V)，不仅小于基准参考电压电平Vref0而且也小于参考电压电平Vref。由于急剧下降电平约1.5伏(V)小于约2.5伏(V)的参考电压电平Vref，第二帮浦装置214因而被启动，使得第二帮浦装置214与第一帮浦装置212一起提供电源电压Vpump。更详细地说，第一帮浦装置212和第二帮浦装置214用以一起对耦合至电压系统20的输出端130的电容器进行充电。因此，在该种可能发生的情况下，通过第一帮浦装置212和第二帮浦装置214两者将电源电压Vpump从急剧下降电平的一大约1.5伏(V)提高至期望电平的一约3.0伏(V)，需要的时间相对较短。

图5为根据本公开的一实施例的示出于图3的电压系统20的一另一操作的方框图。参考图5，开关装置200比较从感测装置120来的电源电压Vpump的感测电压电平与参考电压电平Vef。比较结果指出电源电压Vpump的感测电压电平大于参考电压电平Vef。因此，开关装置200将阻止信号CLK通过至第二帮浦装置214。由于第二帮浦装置214没有接收信号CLK，所以第二帮浦装置214不会被启动。因为第二帮浦装置214不会提供电源电压Vpump，如此，第一帮浦装置212在没有使用另一帮浦装置下，提供电源电压Vpump。

图6为根据本公开的一实施例的另一电压系统40的方框图。参考图6，电压系统40相似于示出于图2中所述的电压系统20，不同的处在于，例如电压系统40包括一第二振荡器400以及一第二感测装置420。再者，为了方便讨论，图1的振荡器100重新命名为第一振荡器100；图1的信号CLK被重新命名并重新编号为第一信号CLK1；以及感测装置120被重新命名为第一感测装置120。

第二振荡器400，是独立于第一振荡器100且耦合至第二帮浦装置214，用以提供第二帮浦装置214一第二信号CLK2。在一实施例中，第二振荡器400直接耦合至第二帮浦装置214。除此的外，在一实施例，第二振荡器400等同于第一振荡器100，因此第一信号CLK1和第二信号CLK2具有相同的频率。举例来说，第二振荡器400的布局是从第一振荡器100的布局所复制而来。由于第二振荡器400等同于第一振荡器100，所以利于电路上的设计。在此就不需要重新设计第二振荡器400。在一些实施例中，第一信号CLK1和第二信号CLK2可具有不同的频率。在另一实施例中，第二信号CLK2的频率大于第一信号CLK1的频率；因此，将电源电压Vpump的下降电压电平提高至该期望电压电平，需要的时间相对较短。

在本实施例中，通过对电压系统40的第一布局增加额外的导电层，例如金属层1，金属层2或其组合，其中额外的导电层是耦合至第二帮浦装置214，用以将第二信号CLK2传输至第二帮浦装置214，以确保第二帮浦装置214能被用来提供电源电压Vpump。因此，电压系统40中的元件利用率是相对较高的。

图7为根据本公开的一实施例的示出于图6的电压系统40的一操作的方框图。参考图7，第二感测装置420比较电源电压Vpump的电压电平与该参考电压电平Vref。比较结果指出电源电压Vpump的电压电平大于该参考电压电平Vref。第二感测装置420向第二振荡器400提供一具有一逻辑电平(logic level,LH)的信号Vs，例如高电平逻辑(logical high)，据以启动第二振荡器400。第二振荡器400向第二帮浦装置214提供第二信号CLK2。第二帮浦装置214接收第二信号CLK2，且因应于接收到的第二信号CLL2据以被启动。如此，第二帮浦装置214与第一帮浦装置212一起提供电源电压Vpump。

在如前所述的该种可能发生的情况下，电源电压Vpump可能急剧下降，例如从约3.0伏(V)急剧下降至大约1.5伏(V)，这不仅小于基准参考电压电平Vref0，也小于参考电压电平Vref。如此，第二帮浦装置214被启动，使得第二帮浦装置214和第一帮浦装置212一起提供电源电压Vpump。因此，在这种情况下，通过同时地使用第一帮浦装置212与第二帮浦装置214，将电源电压Vpump从急剧下降电平的一约1.5伏(V)提高回至期望电平的一约3.0伏(V)，需要的时间相对的较短。

图8为根据本公开的一实施例的示出于图6的电压系统40的另一操作的方框图。参考图8，第二感测装置420比较电源电压Vpump的电压电平与参考电压电平Vref。比较结果指出电源电压Vpump的电压电平大于参考电压电平Vref。因此，第二感测装置420向第二振荡器400提供一具有第二逻辑电平LL的信号Vs，例如低逻辑电平(logical low，LL)，继而关闭第二振荡器400。第二振荡器400不会提供第二信号CLK2至第二帮浦装置214。即第二帮浦装置214关闭。因此，第一帮浦装置212在没有另一帮浦装置下提供电源电压Vpump。

图9为根据本公开的一实施例的操作一电压系统的方法90的流程图。参考图9，方法90包括操作500、502以及504。方法90开始于操作500，在操作500中，在没有使用经配置为备用帮浦装置的一第二帮浦装置下，由一第一帮浦装置提供一电源电压。例如，参考图3，电压系统20的电源电压Vpump在没有使用第二帮浦装置214下，由第一帮浦装置212所提供。

然后，方法90继续至操作502，在操作502中，判断电源电压的电压电平是否大于参考电压电平。如果是，则方法90回到操作500。如果不是，方法90则继续至操作504，在操作504中，该电源电压则由第一帮浦装置与第二帮浦装置一起提供。在本公开中，尽管第二帮浦装置经配置为一备用帮浦装置，但仍然能与第一帮浦装置一起用以提供电源电压。

在本公开中，通过向第一布局添加额外的导电层，例如金属层1、金属层2或其组合，其中该额外的导电层，是耦合至第二帮浦装置214，以将信号CLK传输至第二帮浦装置214，可确保该第二帮浦装置214被使用于提供电源电压Vpump。因此，在电压系统20中的元件利用率是相对较高的。

此外，在一种情况下，电源电压Vpump可能急剧下降，例如从约3.0伏(V)急剧下降至约1.5伏(V)，其不仅小于基准参考电压电平Vref0，而且也小于参考电压电平Vref。如此，第二帮浦装置214被启动，使得第二帮浦装置214和第一帮浦装置212一起用以提供电源电压Vpump。通过一同地使用第一帮浦装置212与第二帮浦装置214，将电源电压Vpump从急剧下降电平的一约1.5伏(V)提高回至期望电平的一约3.0伏(V)，需要的时间相对的较短。

相对地，在一些比较实施例中，在一种情况下，电压系统10的电源电压Vpump可能急剧下降。例如，假设电源电压Vpump作为一负载的供应电压。当该负载的操作模式从轻负载模式改变为重负载模式时，该电源电压Vpump可能急剧下降，例如从约3.0伏(V)急剧下降至约1.5伏(V)。在这种情况下，仅使用第一帮浦装置112来将电源电压Vpump从急剧下降电平的约1.5伏(V)提高回至期望电平的约3.0伏(V)，需要的时间则相对较长。

此外，在这样的比较实施例中，如果仅由第一帮浦装置112提供的电源电压Vpump的电压电平即足以提供该期望电压电平，则不需要重新设计电压系统10的布局。在这种配置中，参考图1，第二帮浦装置114被配置在电压系统10中但却没有被使用，因此在这种的电压系统10中，元件利用率不高。

本公开的一实施例中，提供一电压系统。该电压系统包括一第一帮浦装置和一第二帮浦装置。该第二帮浦装置经配置为一备用帮浦装置。当一电源电压的电压电平大于一参考电压电平时，该电源电压由该第一帮浦装置提供，不由该第二帮浦装置提供。当该电源电压的电压电平小于一参考电压电平时，则该第一帮浦装置与该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

在本公开的另一实施例中，提供一电压系统。该电压系统包括一振荡器、一第一帮浦装置以及一第二帮浦装置。该振荡器经配置以当一电源电压的电压电平小于一参考电压电平时，提供一信号。该第二帮浦装置经配置为一备用帮浦装置。该第二帮浦装置，经配置以接收该信号，以及因应于该接收信号与该第一帮浦装置一起提供该电源电压。当该电源电压的电压电平大于该参考电压电平时，该电源电压由该第一帮浦装置提供，不由该第二帮浦装置提供。

在本公开的另一实施例中，提供一操作一电压系统的方法。该方法包括：由该电压系统的一第一帮浦装置，而不使用一第二帮浦装置，提供该电压系统的电源电压，直到该电源电压的一电压电平小于一参考电压电平；以及当该电源电压的该电压电平小于一参考电压电平时，则该第一帮浦装置和经配置为一备用帮浦装置的该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

虽然已详述本公开及其优点，然而应理解可进行各种变化、取代与替代而不脱离权利要求所定义的本公开的构思与范围。例如，可用不同的方法实施上述的许多制程，并且以其他制程或其组合替代上述的许多制程。

再者，本申请案的范围并不受限于说明书中所述的制程、机械、制造、物质组成物、手段、方法与步骤的特定实施例。该技艺的技术人士可自本申请的公开内容理解可根据本公开而使用与本文所述的对应实施例具有相同功能或是达到实质相同结果的现存或是未来发展的制程、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤。据此，这些制程、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤是包含于本申请案的权利要求内。

Claims (20)

1.一种电压系统，包括：

一第一帮浦装置；以及

一第二帮浦装置，经配置为一备用帮浦装置，其中当一电源电压的一电压电平大于一参考电压电平时，该电源电压由该第一帮浦装置提供，不由该第二帮浦装置提供，以及

其中，当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，则该第一帮浦装置与该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

2.如权利要求1所述的电压系统，其中该第二帮浦装置经配置以接收一信号，以及因应于该接收信号与该第一帮浦装置一起提供该电源电压。

3.如权利要求2所述的电压系统，其中该第一帮浦装置经配置以接收该信号，以及因应于该接收信号提供该电源电压。

4.如权利要求2所述的电压系统，还包括：

一开关装置，经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，准许该信号传输至该第二帮浦装置。

5.如权利要求4所述的电压系统，其中该开关装置，还被配置用以比较该电源电压的该电压电平与该参考电压电平。

6.如权利要求4所述的电压系统，其中该第二帮浦装置，是直接耦合至该开关装置。

7.如权利要求2所述的电压系统，其中该信号为一第二信号，该电压系统还包括：

一第一振荡器，经配置以提供该第一帮浦装置一第一信号，其中该第一帮浦装置，是配置用以因应于该第一信号提供该电源电压；以及

一第二振荡器，是独立于该第一振荡器，且经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，提供该第二帮浦装置该第二信号。

8.如权利要求7所述的电压系统，其中该第二振荡器等同于该第一振荡器，以及由该第一振荡器所提供的该第一信号和由该第二振荡器所提供的该第二信号具有相同频率。

9.如权利要求8所述的电压系统，其中由该第二振荡器所提供的该第二信号的频率不同于由该第一振荡器所提供的该第一信号的频率。

10.如权利要求9所述的电压系统，其中由该第二振荡器所提供的该第二信号的频率大于由该第一振荡器所提供的该第一信号的频率。

11.如权利要求7所述的电压系统，还包括：

一感测装置，是独立于该第二振荡器，且经配置以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，据以启动该第二振荡器。

12.如权利要求11所述的电压系统，其中该感测装置还被配置用以比较该电源电压的该电压电平与该参考电压电平。

13.如权利要求7所述的电压系统，其中该第二帮浦装置直接耦合至该第二振荡器。

14.如权利要求7所述的电压系统，其中该感测装置为一第二感测装置，而该电压系统还包括：

一第一感测装置，经配置以当该电源电压的该电压电平小于一基准参考电压电平，据以启动该第一振荡器，其中该基准参考电压电平大于该参考电压电平。

15.一种电压系统，包括：

一振荡器，经配置以当一电源电压的一电压电平小于一参考电压电平时，据以提供一信号；

一第一帮浦装置；以及

一第二帮浦装置，经配置为一备用帮浦装置，且经配置以接收该信号，以及因应于该接收信号与该第一帮浦装置一起提供该电源电压，其中当该电源电压的该电压电平大于该参考电压电平时，该电源电压由该第一帮浦装置提供，不由该第二帮浦装置提供。

16.如权利要求15所述的电压系统，其中该第二帮浦装置直接耦合至该振荡器。

17.如权利要求15所述的电压系统，还包括：

一感测装置，是配置用以当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，启动该振荡器。

18.如权利要求17所述的电压系统，其中该感测装置还配置用以比较该电源电压的该电压电平与该参考电压电平。

19.一种操作一电压系统的方法，包括：

由该电压系统的一第一帮浦装置，而不使用该电压系统的一第二帮浦装置，提供该电压系统的一电源电压，直到该电源电压的一电压电平小于一参考电压电平；以及

当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，则该第一帮浦装置与经配置为一备用帮浦装置的该第二帮浦装置一起提供该电源电压。

20.如权利要求19所述的操作该电压系统的方法，还包括：

当该电源电压的该电压电平小于该参考电压电平时，输入一信号至该第二帮浦装置，用以启动该第二帮浦装置。