CN1992490A - 升压装置和降压装置 - Google Patents

Abstract

控制单元执行第一至第三控制。第一控制控制开关元件组，使得当通过基准电源电压积聚电容元件中的基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压通过升高电压积聚电容元件的泵浦动作被提供到电压输出端子，所述泵浦动作是通过将基准电源电压反向施加于基准电源电压积聚电容元件而实现的。第二控制控制所述开关元件组，以在电荷积聚动作时间段与泵浦动作时间段之间和在泵浦动作时间段与电荷积聚动作时间段之间，提供一滞后时间段，其中基准电源与基准电源电压积聚元件不相连。第三控制在第一和第二升压电路单元中交替且周期性地实现这样一种控制，即在第一和第二升压电路单元中的一个处于滞后时间段中时，在另一个中执行电荷积聚动作或泵浦动作。

Description

升压装置和降压装置

技术领域

本发明涉及升压装置(step-up device)和降压装置(step-down device)，更具体地，涉及一种用于减少这些装置中基准电源的噪声的技术。

背景技术

对于用于将低于主电源(power power source)Vcc的基准电源Vci提升两倍的升压电路的情况，该电路通常由四个开关元件和两个电容元件组成。这种升压电路通过基于在给定时刻所提供的控制信号的充电/泵浦(charging/pumping)动作，来产生所需的输出电压(Vout)。输出电压(Vout)的精细调节通过调节基准电源Vci来实现。由于升压电路自身的输出被限制成仅为基准电源的整倍数，因而实现了这种调节。

在许多情况下，基准电源产生自LSI中的主电源Vcc。因此，在具有这种特性的升压电路中，有必要当每个开关元件处于开关动作时，防止两个反向逻辑开关元件同时导通(ON)，并出现击穿电流。因此，在升压电路中，关于执行充电/泵浦动作的控制信号，提供了滞后时间段(dead-time period)，其中在切换动作时，所有的开关元件均有意地断开(OFF)。

图55示出传统升压电路的结构，其产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。由开关元件S11和开关元件S12组成的串联电路，被连接到基准电源Vci与接地处VSS之间。由开关元件S13和基准电源电压积聚电容元件C1组成的串联电路，被连接到基准电源Vci与两个开关元件S11和S12的连接点之间。由开关元件S14和升高电压积聚电容元件C0组成的串联电路，被连接到开关元件S13和电容元件C1之间的连接点与接地处VSS之间。电容元件C0保持并输出两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。“Vout”表示电压输出端子。基准电源Vci为不具有平滑(smoothing)电容的主电源。

图56为示出升压电路动作的时序图。控制信号A、B、C和D分别控制开关元件S11、S12、S13和S14的ON/OFF。阴影区域显示了滞后时间段(DT)。这些控制信号A、B、C和D通过控制单元60产生。控制信号A、B、C和D被分别提供给开关元件S11、S12、S13和S14。开关元件S11、S12、S13和S14由晶体管或类似物构成。

图55所示的升压电路的动作将参照图57-图60来进行描述。首先，如图57所示，开关元件S12和S13为ON，同时开关元件S11和S14为OFF。在这种状态下，基准电源Vci的基准电压被积聚在基准电源电压积聚电容元件C1中。在这一时间段，负载被连接到基准电源Vci。

接下来，如图58所示，开关元件S12和S13为OFF，同时开关元件S11和S14保持OFF。这种状态为前(preceding)滞后时间段。在这一时间段，负载未被连接到基准电源Vci。

接下来，如图59所示，开关元件S11和S14为ON，同时开关元件S12和S13保持OFF。据此，基准电源电压积聚电容元件C1和升高电压积聚电容元件C0被连接到所述电路，而在电容元件C1中积聚的电荷被提供给电容元件C0。在这一时间段，负载被连接到基准电源Vci。

接下来，如图60所示，开关元件S11和S14为OFF，同时开关元件S12和S13保持OFF。这种状态为后(latter)滞后时间段。在这一时间段，负载未被连接到基准电源Vci。通过重复图57-图60中所示的动作，就可以在电容元件C0中产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。

在如图55所示的传统升压电路中，工作时间段和滞后时间段被重复。也就是说，负载电流流向基准电源Vci的状态和没有负载电流流向基准电源Vci的状态交替重复。因此，在没有负载连接的滞后时间段中，不具有平滑电容的基准电源Vci升高，从而产生噪声。存在这样一种可能性，即，所产生的噪声被提供到另一个电路中，从而导致不良影响。降压电路也面临相同的问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种升压装置和一种降压装置，它们能够减少基准电压Vci中时钟同步的噪声，从而抑制对于其他电路的不良影响。

为了实现上述目的，本发明的升压装置包括：

电压输出端子；

连接到所述电压输出端子的升高电压积聚电容元件；

并联连接到所述升高电压积聚电容元件的第一升压电路单元和第二升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件连接/断开；其中：

所述控制单元控制所述开关元件组，使得在所述基准电源电压积聚电容元件中以所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作通过将所述基准电源电压反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件，在所述升高电压积聚电容元件中被执行；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以使在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的时间段与所述电荷积聚动作的时间段之间，存在一滞后时间段，在该滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；和

所述控制单元更进一步地在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的另一个之中执行所述电荷积聚动作的时间段或所述泵浦动作的时间段。

在这种结构中，第一升压电路单元和第二升压电路单元在相互不同的时序下执行相同的动作。也就是说，在两个升压电路单元中，根据来自控制单元的控制信号执行开关元件组的切换控制。首先，基准电源被连接到基准电源电压积聚电容元件，其中通过基准电源电压来执行电荷积聚动作。然后，通过在建立了用于防止击穿电流的滞后时间段之后，将基准电源电压反向施加于基准电源电压积聚电容元件，在升高电压积聚电容元件中执行泵浦动作，使得升高电压被提供到电压输出端子。进一步地，当建立了用于防止击穿电流的滞后时间段之后，基于基准电源电压的电荷积聚动作在基准电源电压积聚电容元件中被再次执行。控制单元在第一升压电路单元与第二升压电路单元中进行上述动作的时间之间提供轮换(shift)。也就是说，在第一升压电路单元中的电荷积聚动作在第二升压电路单元的滞后时间段中执行，而第一升压电路单元的泵浦动作在第二升压电路单元的下一个滞后时间段中执行。进一步地，在第二升压电路单元中的电荷积聚动作在第一升压电路单元的滞后时间段中执行，而第二升压电路单元的泵浦动作在第一升压电路单元的下一个滞后时间段中执行。

简而言之，当升压电路单元中的一个处于用于防止击穿电流的滞后时间段中时，基准电源被连接到另一个升压电路单元中的基准电源电压积聚电容元件，以执行电荷积聚动作或泵浦动作。这样，基准电源保持在具有负载的状态中。因此，即使基准电源不具有平滑电容器，也能够防止滞后时间段中产生噪声。

当上述结构由三个升压电路单元组成时，可显示为下述结构。也就是说，本发明的一种升压装置包括：

电压输出端子；

并联连接到所述电压输出端子的三个或更多个升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述升压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得当在所述基准电源电压积聚电容元件中基于所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压通过泵浦动作被提供到所述电压输出端子，所述泵浦动作通过将所述基准电源电压反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件在所述升高电压积聚电容元件中被执行；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以便在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的时间段与所述电荷积聚动作的时间段之间，存在一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；和

所述控制单元更进一步地在所述三个或更多个升压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述三个或更多个升压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在其他所述升压电路单元中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。在这种情况下，升高电压积聚电容元件不再是必要的基本元件。

在这种结构中，每个升压电路单元都与前述升压电路单元的功能相同。控制单元在多个升压电路单元中执行上述动作的时间之间提供轮换。也就是说，在第三升压电路单元的滞后时间段中，第一升压电路单元执行电荷积聚动作而第二升压电路单元执行泵浦动作；在第三升压电路单元的下一个滞后时间段中，第一升压电路单元执行泵浦动作而第二升压电路单元执行电荷积聚动作。在第二升压电路单元的滞后时间段中，第一升压电路单元执行电荷积聚动作而第三升压电路单元执行泵浦动作；在第二升压电路单元的下一个滞后时间段中，第一升压电路单元执行泵浦动作而第三升压电路单元执行电荷积聚动作。在第一升压电路单元的滞后时间段中，第二升压电路单元执行电荷积聚动作而第三升压电路单元执行泵浦动作；在第一升压电路单元的下一个滞后时间段中，第二升压电路单元执行泵浦动作而第三升压电路单元执行电荷积聚动作。

简而言之，当升压电路单元中的一个处于用于防止击穿电流的滞后时间段中时，基准电源被连接到其他升压电路单元中的基准电源电压积聚电容元件，以执行电荷积聚动作或泵浦动作。这样，基准电源保持在具有负载的状态中。因此，即使基准电源不具有平滑电容器，也能够防止滞后时间段中产生噪声。

在仅由两个升压电路单元组成的结构中，在其中一个升压电路单元的滞后时间段中，用于执行电荷积聚动作的时间段和用于执行泵浦动作的时间段，被划分到另一个升压电路单元中。因此，在仅具有两个升压电路单元的结构中，存在某个时间段，其中仅执行电荷积聚动作而不执行泵浦动作。因此，这种结构需要升高电压积聚电容元件，用于避免在这种时间段中电压输出端子中的压降。不过，在上述具有三个或更多个升压电路单元的结构中，在所有的时间段中一直执行泵浦动作，而电荷从至少一个升压电路单元被提供到电压输出端于。因此，升高电压积聚电容元件不再是必要的基本元件，因此可被省略。不过，在具有升高电压积聚电容元件的结构中，通过升压泵浦动作，电荷一直从至少一个升压电路单元被提供到电容元件。因此，能够实现减少升高电压波动的效果和提高电流能力的效果。

还存在这样一种结构，即，使用诸如负载电阻之类的负载电流源以取代上述的并联连接的多个升压电路单元。这样的结构被显示如下：

本发明的一种升压装置包括：

电压输出端子；

连接到所述电压输出端子的升高电压积聚电容元件；

连接到所述升高电压积聚电容元件的升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述升压电路单元包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；

负载电流源；

第一开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

第二开关元件，其能够将所述基准电源与所述负载电流源自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述第一开关元件组，使得当通过所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作通过将所述基准电源电压反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件在所述升高电压积聚电容元件中被执行；

所述控制单元进一步控制所述第一开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的时间段与所述电荷积聚动作的时间段之间，存在一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地控制所述第二开关元件，以便所述基准电源和所述负载电流源在所述滞后时间段中被选择性地连接。

在这种结构中，在用于防止击穿电流的滞后时间段中，通过基于来自控制单元的切换控制将负载电流源连接到基准电源，基准电源能够保持在具有负载的状态中。因此，即使基准电源不具有平滑电容器，也能够防止在滞后时间段中产生噪声。

上述升压装置的技术能够发展到一种依照下述方式的降压装置中。本发明的一种降压装置包括：

电压输出端子；

并联连接到所述电压输出端子的三个或更多个降压电路单元；和

控制单元，其中：

所述降压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得当通过所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，降低的电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作通过将所述基准电源电压同向施加于所述基准电源电压积聚电容元件，在所述基准电源电压积聚电容元件中被执行；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的时间段与所述电荷积聚动作的时间段之间，存在一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地在所述三个或更多个降压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述三个或更多个降压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在其他所述单元中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。在这种情况下，降低电压积聚电容元件不再是必要的基本元件。

在这种结构中，多个电路单元在彼此不同的时刻执行相同的动作。也就是说，在任何降压电路单元中，基于来自控制单元的控制信号来执行开关元件组的切换控制。首先，基准电源被连接到基准电源电压积聚电容元件，使得基于基准电源电压的电荷积聚动作得以执行。然后，提供了用于防止击穿电流的滞后时间段，并将基准电源电压同向施加于基准电源电压积聚电容元件。通过这样做，执行了降压泵浦动作，以将降低电压提供到电压输出端子。进一步地，在用于防止击穿电流的滞后时间段之后，基于基准电源电压的电荷积聚动作在基准电源电压积聚电容元件中被再次执行。在第三降压电路单元的滞后时间段中，控制单元在第一降压电路单元中执行电荷积聚动作，而在第二降压电路单元中执行泵浦动作；在第三降压电路单元的下一个滞后时间段中，第一降压电路单元执行泵浦动作，而第二降压电路单元执行电荷积聚动作。在第二降压电路单元的滞后时间段中，第一降压电路单元执行电荷积聚动作，而第三降压电路单元执行降压泵浦动作；另外，在第二降压电路单元的下一个滞后时间段中，第一降压电路单元执行降压泵浦动作，而第三降压电路单元执行电荷积聚动作。在第一降压电路单元的滞后时间段中，第二降压电路单元执行电荷积聚动作，而第三降压电路单元执行降压泵浦动作；在第一降压电路单元的下一个滞后时间段中，第二降压电路单元执行降压泵浦动作，而第三降压电路单元执行电荷积聚动作。

简而言之，当降压电路单元中的一个处于用于防止击穿电流的滞后时间段中时，基准电源被连接到其他降压电路单元中的基准电源电压积聚电容元件，以执行电荷积聚动作或降压泵浦动作。这样，基准电源保持在具有负载的状态中。因此，即使基准电源不具有平滑电容器，也能够防止滞后时间段中产生噪声。

更进一步地，当这种结构包括三个或更多个降压电路单元时，在所有的时间段中一直对电压输出端子进行降压泵浦动作，因而有可能保持在一直将电荷从至少一个降压电路单元提供到电压输出端子的状态。因此，降低电压积聚电容元件不再是必要的基本元件，因此降低电压积聚电容元件可被省略。不过，在具有降低电压积聚电容元件的结构中，基于降压泵浦动作，电荷一直从至少一个降压电路单元被提供到电容元件。因此，在具有降低电压积聚电容元件的结构中，能够获得减少降低电压波动的效果和提高电流能力的效果。

上述升压装置的技术能够发展为一种升压装置，其中从同一基准电源产生两个输出电压。其有可能依照下述方式发展而成：

本发明的一种升压装置包括：

第一电压输出端子；

第二电压输出端子；

连接到所述第一电压输出端子的第一升高电压积聚电容元件；

连接到所述第一升高电压积聚电容元件的第一升压电路单元；

连接到所述第二电压输出端子的第二升高电压积聚电容元件；

连接到所述第二升高电压积聚电容元件的第二升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得在将所述基准电源电压反向施加到所述基准电源电压积聚电容元件中之后，升高电压由泵浦动作提供给所述第一电压输出端子和所述第二电压输出端子，其中所述泵浦动作通过用所述基准电源电压积聚电容元件的所述基准电源电压执行电荷积聚动作，在所述第一升压电压积聚电容元件和所述第二升压电压积聚电容元件中执行；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的时间段与所述电荷积聚动作的时间段之间，提供一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的另一个之中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。

在这种结构中，第一升压电路单元和第二升压电路单元在彼此不同的时刻执行相同的动作。也就是说，在两个升压电路单元中，开关元件组的切换控制根据来自控制单元的控制信号来执行。首先，基准电源被连接到基准电源电压积聚电容元件，其中通过基准电源电压来执行电荷积聚动作。然后，当提供了用于防止击穿电流的滞后时间段之后，将基准电源电压反向施加于基准电源电压积聚电容元件。通过这样做，在升高电压积聚电容元件中执行泵浦动作，使得升高电压被提供给第一电压输出端子和第二电压输出端子。进一步地，当间隔了用于防止击穿电流的滞后时间段之后，电荷积聚动作在基准电源电压积聚电容元件中通过基准电源电压被再次执行。控制单元在第一升压电路单元与第二升压电路单元中进行上述动作的时间之间提供轮换。也就是说，在第一升压电路单元中的电荷积聚动作在第二升压电路单元的滞后时间段中执行，而第一升压电路单元的泵浦动作在第二升压电路单元的下一个滞后时间段中执行。进一步地，在第二升压电路单元中的电荷积聚动作在第一升压电路单元的滞后时间段中执行，而第二升压电路单元的泵浦动作在第一升压电路单元的下一个滞后时间段中执行。

简而言之，当升压电路单元中的一个处于用于防止击穿电流的滞后时间段中时，基准电源被连接到另一个升压电路单元中的基准电源电压积聚电容元件，以执行电荷积聚动作或泵浦动作。这样，基准电源保持在具有负载的状态中。因此，即使基准电源不具有平滑电容器，也能够防止滞后时间段中产生噪声。

根据本发明的升压装置和降压装置，基准电源被连接到其他升压电路单元或其他降压电路单元中的基准电源电压积聚电容元件，以在用于防止击穿电流的滞后时间段中执行电荷积聚动作或泵浦动作。这样，基准电源保持在具有负载的状态。因此，即使基准电源不具有平滑电容器，也能够防止在滞后时间段中产生噪声。其结果是，能够抑制其对其他电路的不良影响，以实现稳定的工作。

本发明的升压装置或降压装置，具有这样的效果，例如，减少使用不具有平滑电容器的基准电源发生器的输出电压作为基准电源的升压装置的基准电源的噪声，和减少对于其他电路的不良的噪声影响。

因此，本发明对于内置有升压装置或降压装置的电源电路以及类似物是有效的。

附图说明

根据下面优选实施例和所附权利要求的描述，本发明的其他目的将变得清楚。本领域技术人员应该认识到，通过将本发明具体化，本发明还存在许多其他的优点。

图1为示出根据本发明第一实施例的升压装置的结构的电路框图；

图2为示出根据本发明第一实施例的升压装置的动作的信号波形图；

图3为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第一图示；

图4为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第二图示；

图5为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第三图示；

图6为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第四图示；

图7为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第五图示；

图8为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第六图示；

图9为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第七图示；

图10为描述根据本发明第一实施例的升压装置的动作的第八图示；

图11为示出根据本发明第二实施例的升压装置的结构的电路框图；

图12为示出根据本发明第二实施例的升压装置的动作的信号波形图；

图13为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第一图示；

图14为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第二图示；

图15为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第三图示；

图16为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第四图示；

图17为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第五图示；

图18为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第六图示；

图19为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第七图示；

图20为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第八图示；

图21为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第九图示；

图22为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第十图示；

图23为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第十一图示；

图24为描述根据本发明第二实施例的升压装置的动作的第十二图示；

图25为示出根据本发明第三实施例的降压装置的结构的电路框图；

图26为示出根据本发明第三实施例的降压装置的动作的信号波形图；

图27为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第一图示；

图28为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第二图示；

图29为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第三图示；

图30为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第四图示；

图31为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第五图示；

图32为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第六图示；

图33为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第七图示；

图34为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第八图示；

图35为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第九图示；

图36为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第十图示；

图37为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第十一图示；

图38为描述根据本发明第三实施例的降压装置的动作的第十二图示；

图39为示出根据本发明第四实施例的升压装置的结构的电路框图；

图40为示出根据本发明第四实施例的升压装置的动作的信号波形图；

图41为描述根据本发明第四实施例的升压装置的动作的第一图示；

图42为描述根据本发明第四实施例的升压装置的动作的第二图示；

图43为描述根据本发明第四实施例的升压装置的动作的第三图示；

图44为描述根据本发明第四实施例的升压装置的动作的第四图示；

图45为示出根据本发明第五实施例的升压装置的结构的电路框图；

图46为示出根据本发明第五实施例的升压装置的动作的信号波形图；

图47为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第一图示；

图48为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第二图示；

图49为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第三图示；

图50为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第四图示；

图51为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第五图示；

图52为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第六图示；

图53为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第七图示；

图54为描述根据本发明第五实施例的升压装置的动作的第八图示；

图55为示出根据相关技术的升压装置的结构的电路框图；

图56为示出根据相关技术的升压装置的动作的信号波形图；

图57为描述根据相关技术的升压装置的动作的第一图示；

图58为描述根据相关技术的升压装置的动作的第二图示；

图59为描述根据相关技术的升压装置的动作的第三图示；并且

图60为描述根据相关技术的升压装置的动作的第四图示。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述根据本发明的升压装置和降压装置。

(第一实施例)

图1为示出根据本发明第一实施例的升压装置的结构的电路框图。如图1所示，升高电压积聚电容元件C0被连接到电压输出端Vout。第一升压电路单元A1和第二升压电路单元A2并联连接到电容元件C0。电容元件C0保持并输出两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。

在第一升压电路单元A1中，开关元件S11和S12被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C1和开关元件S13被串联连接在两个开关元件S11和S12的连接点与基准电源Vci之间。开关元件S14和电容元件C0被串联连接在开关元件S13和电容元件C1的连接点与接地处VSS之间。开关元件S11，S12，S13，S14和电容元件C1组成了第一升压电路单元A1。

在第二升压电路单元A2中，开关元件S21和S22被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C2和开关元件S23被串联连接在两个开关元件S21和S22的连接点与基准电源Vci之间。开关元件S24和电容元件C0被串联连接在开关元件S23和电容元件C2的连接点与接地处VSS之间。开关元件S21，S22，S23，S24和电容元件C2组成了第二升压电路单元A2。

电容元件C0的一端连接到接地处VSS，另一端连接到开关元件S14和S24。其结果是，两倍于基准电源Vci的电压(Vout)被输出到此部分(电容元件C0的所述另一端与开关元件S14和S24之间的连接点)。

附图标记10表示控制单元。控制单元10产生用于控制第一升压电路单元A1中的开关元件S11，S12，S13，S14 ON/OFF的控制信号A，B，C，D，和用于控制第二升压电路单元A2中的开关元件S21，S22，S23，S24的控制信号E，F，G，H。控制单元10执行控制，从而当第一升压电路A1和第二升压电路A2中的一个处于滞后时间段中时，在二者之中的另一个中执行电荷积聚动作或泵浦动作。这种控制在控制单元10中在升压电路A1和升压电路A2之间交替并周期执行。每个开关元件由晶体管或类似物组成。基准电源Vci为不具有平滑电容的电源。

图2为示出根据本发明该实施例的升压装置的动作的时序图。控制信号A，B，C和D根据用于所述升压电路的第一时钟CK1产生。控制信号E，F，G和H根据用于所述升压电路的第二时钟CK2产生。在图2中，阴影区域为滞后时间段(DT)。

接下来，根据本实施例的以上述方式组成的升压装置的动作，将参照图3-图10进行描述。首先，如图3所示，第一升压电路单元A1的开关元件S12和S13以及第二升压电路单元A2的开关元件S21和S24为ON；而开关元件S11和S14以及开关元件S22和S23为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕。

接下来，如图4所示，第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24，从如图3所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1中的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。第一升压电路单元A1保持在工作状态。在这一时间段中，在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕。

接下来，如图5所示，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23，从如图4所示的状态变为ON。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而且第二升压电路单元A2的电容元件C2也处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕。

接下来，如图6所示，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13，从如图5所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二升压电路单元A2中的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二升压电路单元A2保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕。

接下来，如图7所示，第一升压电路单元A1的开关元件S11和S14，从如图6所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci基准电压反向施加于基准电源电压积聚电容元件C1中。在这一时间段中，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕。

接下来，如图8所示，第二升压电路单元A2的开关元件S22和S23，从如图7所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕。

接下来，如图9所示，第二升压电路单元A2的开关元件S21和S24，从如图8所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci基准电压反向施加于基准电源电压积聚电容元件C2中。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第二升压电路单元A2的电容元件C2也处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕。

接下来，如图10所示，第一升压电路单元A1的开关元件S11和S14，从如图9所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二升压电路单元A2保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。

通过重复如图3-图10所示的动作，在升高电压积聚电容元件C0中产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。

在图2的对应于图4所示状态的时间段中，第二升压电路单元A2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。此时，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

进一步地，在图2的对应于图6所示状态的时间段中，第一升压电路单元A1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。此时，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

在图2的对应于图8所示状态的时间段中，第二升压电路单元A2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。此时，第一升压电路单元A1中的开关元件S11和S14为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

在图2的对应于图10所示状态的时间段中，第一升压电路单元A1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。此时，第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

上述各状态可总结如下：

图3：〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕；

图4：〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕；

图5：〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕；

图6：〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕；

图7：〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕；

图8：〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕；

图9：〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕；

图10：〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。

参看第一升压电路单元A1中的动作记录，其为循环动作CH→CH→CH→DT→UP→UP→UP→DT。参看第二升压电路单元A2中的动作记录，其为循环动作UP→DT→CH→CH→CH→DT→UP→UP。虽然所述两个升压电路单元A1和A2的动作的时序不同，但它们都是相同模式的循环动作。

当第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)中(处于图4或图8的状态)时，第一升压电路单元A1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

进一步地，当第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)中(处于图6或图10的状态)时，第二升压电路单元A2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

简而言之，下述规则得以保持：

〔A1，A2〕＝〔具有负载，DT〕；

〔A1，A2〕＝〔DT，具有负载〕。

也就是说，即使所述升压电路单元中的一个处于滞后时间段(DT)中，另一个升压电路单元也一直保持将负载连接到不具有平滑电容的基准电源Vci的状态。在传统技术情况下的〔DT，无负载〕的状态因而得以解决，从而由于〔DT，无负载〕状态而产生的噪声能够被抑制。

简而言之，根据本实施例，由于其处于将负载一直施加于基准电源Vci的状态中，因此，能够使基准电源Vci中的提升动作有效并使噪声减少。

(第二实施例)

对于其中并联有两个升压电路单元的升压装置，已经在第一实施例中进行了描述。然而，对于其中连接有三个或更多个升压电路单元的升压装置的情况，也能够实现与上述相同的效果。本发明的第二实施例可实现这种装置。在下文中，将描述根据第二实施例的升压装置。

图11为示出根据第二实施例的升压装置的结构的电路框图。升高电压积聚电容元件C0被连接到电压输出端Vout。第一升压电路单元A1、第二升压电路单元A2和第三升压电路单元A3，被并联连接到电容元件CO。电容元件C0保持并输出两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。第一升压电路单元A1和第二升压电路单元A2所包括的结构，与前述第一升压电路单元A1和第二升压电路单元A2所包括的结构相同。

在第三升压电路单元A3中，开关元件S31和S32被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C3和开关元件S33被串联连接在两个开关元件S31和S32的连接点与基准电源Vci之间。开关元件S34和电容元件C0被串联连接在开关元件S33和电容元件C3的连接点与接地处VSS之间。开关元件S31，S32，S33，S34和电容元件C3组成了第三升压电路单元A3。

电容元件C0的一端连接到接地处VSS，而其另一端连接到开关元件S14、S24和S34。其结果是，两倍于基准电源Vci的电压(Vout)被输出到此部分(在电容元件C0的所述另一端与开关元件S14、S24和S34之间的连接点)。

附图标记20表示控制单元。控制单元20产生用于控制第一升压电路单元A1中开关元件S11，S12，S13，S14 ON/OFF的控制信号A，B，C，D，用于控制第二升压电路单元A2中开关元件S21，S22，S23，S24的控制信号E，F，G，H，和用于控制第三升压电路单元A3中开关元件S31，S32，S33，S34的控制信号I，J，K，L。控制单元20执行控制，从而当第一、第二和第三升压电路A1、A2和A3中的任何一个升压电路单元处于滞后时间段中时，在其他升压电路中执行电荷积聚动作或泵浦动作。控制单元20在升压电路A1、A2和A3中顺序地和周期地执行这种控制。基准电源Vci为不具有平滑电容的电源。

图12为示出根据该实施例的升压装置的动作的时序图。在图12中，控制信号A，B，C和D根据用于所述升压电路的第一时钟CK1产生。控制信号E，F，G和H根据用于所述升压电路的第二时钟CK2产生。控制信号I，J，K和L根据用于所述升压电路的第三时钟CK3产生。在图12中，阴影区域为滞后时间段(DT)。

接下来，根据本实施例的以上述方式组成的升压装置的动作，将参照图13-图24进行描述。首先，如图13所示，第一升压电路单元A1的开关元件S12和S13、第二升压电路单元A2的开关元件S21和S24、以及第三升压电路单元A3的开关元件S32和S33为ON；而开关元件S11和S14、S22和S23以及S31和S34为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第三升压电路单元A3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在三个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二升压电路单元A2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，CH〕。

接下来，如图14所示，第三升压电路单元A3中的开关元件S32和S33，从图13所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第三升压电路单元A3处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1和第二升压电路单元A2保持在工作状态。这样，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，使得电荷从第二升压电路单元A2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，DT〕。

接下来，如图15所示，第三升压电路单元A3中的开关元件S31和S34，从图14所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci基准电压反向施加于电容元件C3。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第三升压电路单元A3处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在三个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二升压电路单元A2和第三升压电路单元A3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔CH ，UP，UP〕。

接下来，如图16所示，第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24，从图15所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1中的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第三升压电路单元A3的电容元件C3处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1和第三升压电路单元A3保持在工作状态，使得在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。这样，电荷从第三升压电路单元A3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔CH，DT，UP〕。

接下来，如图17所示，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23，从图16所示的状态变为ON。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二升压电路单元A2的电容元件C2也处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三升压电路单元A3的电容元件C3处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在三个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第三升压电路单元A3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔CH，CH，UP〕。

接下来，如图18所示，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13，从图17所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二升压电路单元A2中的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第三升压电路单元A3的电容元件C3处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第一升压电路单元A1的电容元件C1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二升压电路单元A2和第三升压电路单元A3保持在工作状态，使得在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第三升压电路单元A3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔DT，CH，UP〕。

接下来，如图19所示，第一升压电路单元A1的开关元件S11和S14，从图18所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压反向施加于电容元件C1。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三升压电路单元A3的电容元件C3处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在三个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一升压电路单元A1和第三升压电路单元A3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，UP〕。

接下来，如图20所示，第三升压电路单元A3的开关元件S31和S34，从图19所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三升压电路单元A3处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1和第二升压电路单元A2保持在工作状态，使得在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一升压电路单元A1被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，DT〕。

接下来，如图21所示，第三升压电路单元A3的开关元件S32和S33，从图20所示的状态变为ON。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三升压电路单元A3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在三个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一升压电路单元A1被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，CH〕。

接下来，如图22所示，第二升压电路单元A2的开关元件S22和S23，从图21所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第三升压电路单元A3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1和第三升压电路单元A3保持在工作状态，使得在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一升压电路单元A1被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔UP，DT，CH〕。

接下来，如图23所示，第二升压电路单元A2的开关元件S21和S24，从图22所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压反向施加于电容元件C2。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第二升压电路单元A2的电容元件C2也处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第三升压电路单元A3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在三个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一升压电路单元A1和第二升压电路单元A2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔UP，UP，CH〕。

接下来，如图24所示，第一升压电路单元A1的开关元件S11和S14，从图23所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，第三升压电路单元A3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二升压电路单元A2和第三升压电路单元A3保持在工作状态，使得在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二升压电路单元A2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2，A3〕＝〔DT，UP，CH〕。

通过重复如图13-图24中所示的动作，在电容元件C0中产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。

在图12的对应于图14所示状态的时间段中，第三升压电路单元A3中的所有四个开关元件S31，S32，S33和S34均为OFF，使得第三升压电路单元A3处于滞后时间段(DT)。此时，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

进一步地，在图12的对应于图16所示状态的时间段中，第二升压电路单元A2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。此时，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第三升压电路单元A3中的开关元件S31和S34为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

在图12的对应于图18所示状态的时间段中，第一升压电路单元A1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。此时，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第三升压电路单元A3中的开关元件S31和S34为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

在图12的对应于图20所示状态的时间段中，第三升压电路单元A3中的所有四个开关元件S31，S32，S33和S34均为OFF，使得第三升压电路单元A3处于滞后时间段(DT)。此时，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第一升压电路单元A1中的开关元件S11和S14为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

在图12的对应于图22所示状态的时间段中，第二升压电路单元A2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。此时，第三升压电路单元A3中的开关元件S32和S33为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第一升压电路单元A1中的开关元件S11和S14为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

在图12的对应于图24所示状态的时间段中，第一升压电路单元A1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。此时，第三升压电路单元A3中的开关元件S32和S33为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。

上述各状态可总结如下：

图13：〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，CH〕；

图14：〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，DT〕；

图15：〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，UP〕；

图16：〔A1，A2，A3〕＝〔CH，DT，UP〕；

图17：〔A1，A2，A3〕＝〔CH，CH，UP〕；

图18：〔A1，A2，A3〕＝〔DT，CH，UP〕；

图19：〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，UP〕；

图20：〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，DT〕；

图21：〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，CH〕；

图22：〔A1，A2，A3〕＝〔UP，DT，CH〕。

图23：〔A1，A2，A3〕＝〔UP，UP，CH〕；

图24：〔A1，A2，A3〕＝〔DT，UP，CH〕。

参看第一升压电路单元A1中的动作记录，其为循环动作CH→CH→CH→CH →CH→DT→UP→UP→UP→UP→UP→DT。参看第二升压电路单元A2中的动作记录，其为循环动作UP→UP→UP→DT→CH→CH→CH→CH→CH→DT→UP→UP。参看第三升压电路单元A3中的动作记录，其为循环动作CH→DT→UP→UP→UP→UP→UP→DT→CH→CH→CH→CH。虽然所述三个升压电路单元A1、A2和A3的动作的时序不同，但其为相同模式的循环动作。

当第三升压电路单元A3处于滞后时间段(DT)中(处于图14或图20的状态)时，第一升压电路单元A1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)；而第二升压电路单元A2处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，或处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

进一步地，当第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)中(处于图16或图22的状态)时，第一升压电路单元A1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)；而第三升压电路单元A3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，或处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

另外地，当第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)中(处于图18或图24的状态)时，第二升压电路单元A2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)；而第三升压电路单元A3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，或处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

也就是说，即使升压电路单元中的任一个处于滞后时间段(DT)中，那么其他升压电路单元中的一个一直保持将负载连接到不具有平滑电容的基准电源Vci的状态。在传统技术情况下的〔DT，无负载〕的状态因而得以解决，使得由于〔DT，无负载〕的状态而产生的噪声能够被抑制。此外，所述其他升压电路单元中的另一个一直保持将电荷提供到电容元件C0的状态。有可能据此实现减少由两倍于基准电源Vci的基准电压的电压(Vout)所导致的波动(ripple)效果，和提高电流量的效果。

简单而言，根据本实施例，在将负载一直施加于基准电源Vci的状态中，有可能实现基准电源Vci中的提升动作并消减噪声。此外，由于电荷一直从至少一个升压电路单元被提供到电容元件C0，因此，有可能获得减少由两倍于基准电源Vci基准电压的电压(Vout)所导致的波动效果，和提高电流量的效果。

在本实施例的升压装置中，电荷总是从至少一个升压电路单元被提供到输出端子，其中该输出端子输出两倍于基准电源Vci的基准电压的电压(Vout)。因此，有可能省略升高电压积聚电容元件C0，其中电容元件C0用于保持两倍于基准电源Vci的基准电压的电压(Vout)的功能。

(第三实施例)

已经参照采用所述升压装置的结构实现本发明的情况，对第一和第二实施例进行了描述。不过，对于其中连接有三个或更多个降压电路单元的降压装置的情况，也能够实现与上述相同的效果。根据本发明第三实施例的降压装置将在下文中进行描述。

图25为示出根据本发明第三实施例的降压装置的结构的电路框图。降低电压积聚电容元件C0被连接到电压输出端子Vout。第一降压电路单元B1、第二降压电路单元B2和第三降压电路单元B3，被并联连接到电容元件C0。电容元件C0保持并输出(-1)倍的基准电源Vci的电压(Vout)。

在第一降压电路单元B1中，开关元件S11和S12被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C1和开关元件S13被串联连接在两个开关元件S11和S12的连接点与接地处VSS之间。开关元件S14和电容元件C0被串联连接在开关元件S13和电容元件C1的连接点与接地处VSS之间。电容元件C0保持并输出(-1)倍的基准电源Vci的电压(Vout)。开关元件S11，S12，S13，S14和电容元件C1组成了第一降压电路单元B1。

在第二降压电路单元B2中，开关元件S21和S22被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C2和开关元件S23被串联连接在两个开关元件S21和S22的连接点与接地处VSS之间。开关元件S24和电容元件C0被串联连接在开关元件S23和电容元件C2的连接点与接地处VSS之间。开关元件S21，S22，S23，S24和电容元件C2组成了第二降压电路单元B2。

在第三降压电路单元B3中，开关元件S31和S32被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C3和开关元件S33被串联连接在两个开关元件S31和S32的连接点与接地处VSS之间。开关元件S34和电容元件C0被串联连接在开关元件S33和电容元件C3的连接点与接地处VSS之间。开关元件S31，S32，S33，S34和电容元件C3组成了第三降压电路单元B3。

附图标记30表示控制单元。控制单元30产生用于控制第一降压电路单元B1中的开关元件S11，S12，S13，S14 ON/OFF的控制信号A，B，C，D，用于控制第二降压电路单元B2中开关元件S21，S22，S23，S24的控制信号E，F，G，H，和用于控制第三降压电路单元B3中开关元件S31，S32，S33，S34的控制信号I，J，K，L。控制单元30执行控制，从而当第一、第二和第三降压电路B1、B2和B3中的任何降压电路处于滞后时间段中时，在其他降压电路中执行电荷积聚动作或泵浦动作。控制单元30在降压电路B1、B2和B3中顺序地并周期地执行这种控制。基准电源Vci为不具有平滑电容的电源。

在根据本实施例的降压装置中，第一、第二和第三降压电路单元B1、B2和B3被并联连接到降低电压积聚电容元件C0，其保持(-1)倍的基准电源Vci的基准电压的电压(Vout)。

图26为示出根据本实施例的降压装置的动作时序图。在图26中所示的时序图中，控制信号A，B，C和D根据用于所述降压电路的第一时钟CK1产生。控制信号E，F，G和H根据用于所述降压电路的第二时钟CK2产生。控制信号I，J，K和L根据用于所述降压电路的第三时钟CK3产生。在图26中，阴影区域为滞后时间段(DT)。

接下来，根据本实施例的以上述方式组成的降压装置的动作，将参照图27-图38进行描述。首先，如图27所示，第一降压电路单元B1的开关元件S12和S13、第二降压电路单元B2的开关元件S21和S24、以及第三降压电路单元B3的开关元件S32和S33为ON；而开关元件S11和S14、S22和S23、以及S31和S34为OFF。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第三降压电路单元B3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二降压电路单元B2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，CH〕。

接下来，如图28所示，第三降压电路单元B3中的开关元件S32和S33，从图27所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第三降压电路单元B3处于滞后时间段(DT)。第一降压电路单元B1和第二降压电路单元B2保持在工作状态。这样，在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二降压电路单元B2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DT〕。

接下来，如图29所示，第三降压电路单元B3中的开关元件S31和S34，从图28所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压同向施加于电容元件C3。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第三降压电路单元B3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。在这一时间段中，在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二降压电路单元B2和第三降压电路单元B3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DN〕。

接下来，如图30所示，第二降压电路单元B2中的开关元件S21和S24，从图29所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一降压电路单元B1中的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第三降压电路单元B3的电容元件C3处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，而第二降压电路单元B2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一降压电路单元B1和第三降压电路单元B3保持在工作状态，而在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。这样，电荷从第三降压电路单元B3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DT，DN〕。

接下来，如图31所示，第二降压电路单元B2中的开关元件S22和S23，从图30所示的状态变为ON。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第二降压电路单元B2的电容元件C2也处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三降压电路单元B3的电容元件C3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第三降压电路单元B3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔CH，CH，DN〕。

接下来，如图32所示，第一降压电路单元B1中的开关元件S12和S13，从图31所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二降压电路单元B2中的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，第三降压电路单元B3的第三电容元件C3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，而第一降压电路单元B1的电容元件C1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二降压电路单元B2和第三降压电路单元B3保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第三降压电路单元B3被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DT，CH，DN〕。

接下来，如图33所示，第一降压电路单元B1的开关元件S11和S14，从图32所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压同向施加于电容元件C1。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三降压电路单元B3的电容元件C3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。在这一时间段中，在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一降压电路单元B1和第三降压电路单元B3被提供到电容元件CO。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DN〕。

接下来，如图34所示，第三降压电路单元B3的开关元件S31和S34，从图33所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三降压电路单元B3处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一降压电路单元B1和第二降压电路单元B2保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第一降压电路单元B1被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DT〕。

接下来，如图35所示，第三降压电路单元B3的开关元件S32和S33，从图34所示的状态变为ON。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第三降压电路单元B3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci，且电荷从第一降压电路单元B1被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，CH〕。

接下来，如图36所示，第二降压电路单元B2的开关元件S22和S23，从图35所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第三降压电路单元B3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第二降压电路单元B2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一降压电路单元B1和第三降压电路单元B3保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，且电荷从第一降压电路单元B1被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DT，CH〕。

接下来，如图37所示，第二降压电路单元B2的开关元件S21和S24，从图36所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压同向施加于电容元件C2。在这一时间段中，第一降压电路单元B1的电容元件C1处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第二降压电路单元B2的电容元件C2也处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，而第三降压电路单元B3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，且电荷从第一降压电路单元B1和第二降压电路单元B2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DN，CH〕。

接下来，如图38所示，第一降压电路单元B1的开关元件S11和S14，从图37所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二降压电路单元B2的电容元件C2处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，第三降压电路单元B3的电容元件C3处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，而第一降压电路单元B1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二降压电路单元B2和第三降压电路单元B3保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci，而电荷从第二降压电路单元B2被提供到电容元件C0。在这一时间段中的这种状态被表示为〔B1，B2，B3〕＝〔DT，DN，CH〕。

通过重复如图27-图38中所示的动作，在电容元件C0中产生(-1)倍的基准电源Vci的电压(Vout)。

在图26的对应于图28所示状态的时间段中，第三降压电路单元B3中的所有四个开关元件S31，S32，S33和S34均为OFF，使得第三降压电路单元B3处于滞后时间段(DT)。此时，第一降压电路单元B1中的开关元件S12和S13为0N，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第二降压电路单元B2中的开关元件S21和S24为ON，使得其中能够保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。

进一步地，在图26的对应于图30所示状态的时间段中，第二降压电路单元B2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二降压电路单元B2处于滞后时间段(DT)。此时，由于第一降压电路单元B1中的开关元件S12和S13为ON，所以其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。因为第三降压电路单元B3中的开关元件S31和S34为ON，所以其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。

在图26的对应于图32所示状态的时间段中，第一降压电路单元B1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一降压电路单元B1处于滞后时间段(DT)。此时，第二降压电路单元B2中的开关元件S22和S23为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第三降压电路单元B3中的开关元件S31和S34为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。

在图26的对应于图34所示状态的时间段中，第三降压电路单元B3中的所有四个开关元件S31，S32，S33和S34均为OFF，使得第三降压电路单元B3处于滞后时间段(DT)。此时，第二降压电路单元B2中的开关元件S22和S23为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第一降压电路单元B1中的开关元件S11和S14为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。

在图26的对应于图36所示状态的时间段中，第二降压电路单元B2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二降压电路单元B2处于滞后时间段(DT)。此时，第三降压电路单元B3中的开关元件S32和S33为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第一降压电路单元B1中的开关元件S11和S14为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。

在图26的对应于图38所示状态的时间段中，第一降压电路单元B1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一降压电路单元B1处于滞后时间段(DT)。此时，第三降压电路单元B3中的开关元件S32和S33为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。第二降压电路单元B2中的开关元件S21和S24为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)。

上述各过程可总结如下：

图27：〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，CH〕；

图28：〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DT〕；

图29：〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DN〕；

图30：〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DT，DN〕；

图31：〔B1，B2，B3〕＝〔CH，CH，DN〕；

图32：〔B1，B2，B3〕＝〔DT，CH，DN〕；

图33：〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DN〕；

图34：〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DT〕；

图35：〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，CH〕；

图36：〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DT，CH〕。

图37：〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DN，CH〕；

图38：〔B1，B2，B3〕＝〔DT，DN，CH〕。

参看第一降压电路单元B1中的动作记录，其为循环动作CH→CH→CH→CH→CH→DT→DN→DN→DN→DN→DN→DT。参看第二降压电路单元B2中的动作记录，其为循环动作DN→DN→DN→DT→CH→CH→CH→CH→CH→DT→DN→DN。参看第三降压电路单元B3中的动作记录，其为循环动作CH→DT→DN→DN→DN→DN→DN→DT→CH→CH→CH→CH。虽然三个降压电路单元B1、B2和B3的动作时序不同，但它们都是相同模式的循环动作。

当第三降压电路单元B3处于滞后时间段(DT)中(处于图28或图34的状态)时，第一降压电路单元B1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)；而第二降压电路单元B2处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，或处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

进一步地，当第二降压电路单元B2处于滞后时间段(DT)中(处于图30或图36的状态)时，第一降压电路单元B1处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)；而第三降压电路单元B3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，或处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

另外地，当第一降压电路单元B1处于滞后时间段(DT)中(处于图32或图38的状态)时，第二降压电路单元B2处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)，或处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)；而第三降压电路单元B3处于将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(DN)，或处于积聚基准电源Vci基准电压的状态(CH)。

也就是说，即使所述降压电路单元中的任何一个处于滞后时间段(DT)中，那么其他降压电路单元也将一直保持将负载连接到不具有平滑电容的基准电源Vci的状态。据此，在传统技术情况下的〔DT，无负载〕状态因而得以解决，使得由于〔DT，无负载〕状态而产生的噪声能够被抑制。此外，有可能保证至少一个所述降压电路单元将电荷提供到电容元件C0。据此，有可能实现减少由(-1)倍的基准电源Vci基准电压的电压(Vout)所导致的波动效果，和提高电流量的效果。

简单而言，根据本实施例，有可能执行降压动作，同时保持在将负载一直施加于基准电源Vci的状态中，从而实现在基准电源Vci中消减噪声。此外，电荷一直从至少一个降压电路单元被提供到电容元件C0，因此，有可能获得减少由(-1)倍的基准电源Vci基准电压的电压(Vout)所导致的波动效果，和提高电流量的效果。

在本实施例的降压装置中，电荷一直从至少一个降压电路单元被提供到输出端子，其中该输出端子输出(-1)倍的基准电源Vci基准电压的电压(Vout)。因此，有可能省略降低电压积聚电容元件C0，其中电容元件C0用于保持(-1)倍的基准电源Vci基准电压的电压(Vout)。

(第四实施例)

已经参照本发明的结构对每个前述实施例进行了描述，其中，通过连接两个或更多个升压电路单元或者降压电路单元来减少基准电源Vci中的噪声。不过，甚至可以通过增加一种仅在升压电路单元或者降压电路单元的滞后时间段中用于将负载强制提供到基准电源Vci的电路，来实现与上述相同的效果。这些在本发明的第四实施例中得以实现。在下文中，将对根据第四实施例的升压装置进行描述。图39为示出根据本发明第四实施例的升压装置的结构的电路框图。本实施例升压装置的特点是，提供经由开关元件的电阻作为负载电流源。

开关元件S11和S12被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C1和开关元件S13被串联连接在两个开关元件S11和S12的连接点与基准电源Vci之间。开关元件S14和升高电压积聚电容元件C0被串联连接在开关元件S13和电容元件C1的连接点与接地处VSS之间。电容元件C0保持并输出两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。

在图40所示的时序图中，控制信号A，B，C和D分别控制开关元件S11，S12，S13和S14的ON/OFF。开关元件S11，S12，S13和S14与电容元件C1组成升压电路单元A。

开关元件S41和电阻R1被串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。开关元件S41由图40所示的信号M控制。在图40中，阴影区域为滞后时间段(DT)。附图标记40表示控制单元。控制单元40产生控制信号A，B，C，D和控制信号M。

接下来，根据本实施例的以上述方式组成的升压装置的动作，将参照图41-图44进行描述。首先，如图41所示，开关元件S12和S13为ON，而开关元件S11和S14以及开关元件S41为OFF。在这一时间段中，电容元件C1处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，而且没有电流流向电阻R1。在这一时间段中，没有负载从升压电路单元A施加于基准电源。

接下来，如图42所示，升压电路单元A中的开关元件S12和S13从图41所示的状态变为OFF，而开关元件S41从图41所示的状态变为ON。虽然升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)中，但是在这一时间段中，变为将负载通过电阻R1施加于基准电源Vci的状态。

接下来，如图43所示，开关元件S11和S14从图42所示的状态变为ON，而开关元件S41变为OFF。在这一时间段中，电容元件C1与电容元件C0相连。这样，处于将电容元件C1中所积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而且没有电流流向电阻R1。在这一时间段中，升压电路单元A被连接到基准电源Vci作为负载。

接下来，如图44所示，开关元件S11和S14从图43所示的状态变为OFF，而开关元件S41变为ON。虽然升压电路单元A处于滞后时间段(DT)中，但是其变为将负载通过电阻R1施加于基准电源Vci的状态。

通过重复图41-图44所示的动作，在电容元件C0中产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout)。

根据本实施例，有可能执行提升动作，同时保持将负载一直施加于基准电源Vci的状态中，从而实现在基准电源Vci中消减噪声。已知的是，将MOS晶体管和双极性晶体管作为在前述实施例中的开关元件。不过，其不应仅限于这些类型，而是可使用任何类型的器件，只要这些器件具有所述开关功能即可。

(第五实施例)

图45为示出根据本发明第五实施例的升压装置的结构的电路框图。在本实施例的升压装置中，第一升高电压积聚电容元件C01连接到第一电压输出端子Vout1，而第一升压电路单元A1连接到电容元件C01。第二升高电压积聚电容元件C02连接到第二电压输出端子Vout2，而第二升压电路单元A2连接到电容元件C02。电容元件C01保持并输出两倍于基准电源Vci的电压(Vout1)。电容元件C02保持并输出两倍于基准电源Vci的电压(Vout2)。

在第一升压电路单元A1中，开关元件S11和S12串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C1和开关元件S13串联连接在两个开关元件S11和S12的连接点与基准电源Vci之间。开关元件S14和电容元件C01串联连接在开关元件S13和电容元件C1的连接点与接地处VSS之间。开关元件S11，S12，S13，S14和电容元件C1组成了第一升压电路单元A1。

在第二升压电路单元A2中，开关元件S21和S22串联连接在基准电源Vci与接地处VSS之间。基准电源电压积聚电容元件C2和开关元件S23串联连接在两个开关元件S21和S22的连接点与基准电源Vci之间。开关元件S24和电容元件C02串联连接在开关元件S23和电容元件C2的连接点与接地处VSS之间。开关元件S21，S22，S23，S24和电容元件C2组成了第二升压电路单元A2。

电容元件C01的一端连接到接地处VSS，另一端连接到开关元件S14。其结果是，两倍于基准电源Vci的电压(Vout1)被输出到此部分(在电容元件C01的所述另一端与开关元件S14之间的连接点)。电容元件C02的一端连接到接地处VSS，另一端连接到开关元件S24。其结果是，两倍于基准电源Vci的电压(Vout2)被输出到此部分(在电容元件C02的所述另一端与开关元件S24之间的连接点)。

附图标记50表示控制单元。控制单元50产生用于控制第一升压电路单元A1中的开关元件S11，S12，S13，S14的ON/OFF的控制信号A，B，C，D，和用于控制第二升压电路单元A2中的开关元件S21，S22，S23，S24的控制信号E，F，G，H。控制单元50执行控制，从而当第一升压电路A1和第二升压电路A2中的一个处于滞后时间段中时，在二者之中的另一个中执行电荷积聚动作或泵浦动作。这种控制在升压电路A1和升压电路A2之间交替并周期执行。每个开关元件由晶体管或类似物组成。基准电源Vci为不具有平滑电容的电源。

图46为示出根据本实施例的升压装置的动作时序图。在图46中，控制信号A，B，C和D根据用于所述升压电路的第一时钟CK1产生。控制信号E，F，G和H根据用于所述升压电路的第二时钟CK2产生。在图46中，阴影区域为滞后时间段(DT)。

接下来，根据本实施例的以上述方式组成的升压装置的动作，将参照图47  图54进行描述。首先，如图47所示，第一升压电路单元A1的开关元件S12和S13以及第二升压电路单元A2的开关元件S21和S24为ON；而开关元件S11和S14以及开关元件S22和S23为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，而第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕。

接下来，如图48所示，第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24，从图47所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1中的电容元件C1处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，而第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕。

接下来，如图49所示，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23，从图48所示的状态变为ON。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，第二升压电路单元A2的电容元件C2也处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕。

接下来，如图50所示，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13，从图49所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二升压电路单元A2中的电容元件C2处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，而第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二升压电路单元A2保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕。

接下来，如图51所示，第一升压电路单元A1的开关元件S11和S14，从图50所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压反向施加于电容元件C1。在这一时间段中，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，而第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕。

接下来，如图52所示，第二升压电路单元A2的开关元件S22和S23，从图51所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C0的状态(UP)，而第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第一升压电路单元A1保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕。

接下来，如图53所示，第二升压电路单元A2的开关元件S21和S24，从图52所示的状态变为ON，从而将基准电源Vci的基准电压反向施加于电容元件C2。在这一时间段中，第一升压电路单元A1的电容元件C1处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C01的状态(UP)，而第二升压电路单元A2的电容元件C2也处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C02的状态(UP)。在这一时间段中，在两个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕。

接下来，如图54所示，第一升压电路单元A1的开关元件S11和S14，从图53所示的状态变为OFF。在这一时间段中，第二升压电路单元A2的电容元件C2处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C02的状态(UP)，而第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。在这一时间段中，第二升压电路单元A2保持在工作状态，使得在一个部分处的负载被连接到基准电源Vci。在这一时间段中的这种状态被表示为〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。

通过重复图47-图54所示的动作，在电容元件C01中产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout1)，而且在电容元件C02中产生两倍于基准电源Vci的电压(Vout2)。

在图46的对应于图48所示状态的时间段中，第二升压电路单元A2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。此时，第一升压电路单元A1中的开关元件S12和S13为ON，使得其中可以保证积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)。

进一步地，在图46的对应于图50所示状态的时间段中，第一升压电路单元A1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。此时，第二升压电路单元A2中的开关元件S22和S23为ON，使得其中能够保证积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)。

更进一步地，在图46的对应于图52所示状态的时间段中，第二升压电路单元A2中的所有四个开关元件S21，S22，S23和S24均为OFF，使得第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)。此时，第一升压电路单元A1中的开关元件S11和S14为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C01的状态(UP)。

另外，在图46的对应于图54中所示状态的时间段中，第一升压电路单元A1中的所有四个开关元件S11，S12，S13和S14均为OFF，使得第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)。此时，第二升压电路单元A2中的开关元件S21和S24为ON，使得其中可以保证将积聚的电荷提供到电容元件C02的状态(UP)。

上述各过程可总结如下：

图47：〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕；

图48：〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕；

图49：〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕；

图50：〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕；

图51：〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕；

图52：〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕；

图53：〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕；

图54：〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。

参看第一升压电路单元A1中的动作记录，其为循环动作CH→CH→CH→DT→UP→UP→UP→DT。参看第二升压电路单元A2中的动作记录，其为循环动作UP→DT→CH→CH→CH→DT→UP→UP。虽然两个升压电路单元A1和A2的动作时序不同，但它们都是相同模式的循环动作。

当第二升压电路单元A2处于滞后时间段(DT)中(处于图48或图52的状态)时，第一升压电路单元A1处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C01的状态(UP)。

进一步地，当第一升压电路单元A1处于滞后时间段(DT)中(处于图50或图54的状态)时，第二升压电路单元A2处于积聚基准电源Vci的基准电压的状态(CH)，或处于通过泵浦动作将积聚的电荷提供到电容元件C02的状态(UP)。

简单而言，下述规则得以保持：

〔A1，A2〕＝〔具有负载，DT〕；

〔A1，A2〕＝〔DT，具有负载〕。

也就是说，即使所述升压电路单元中的一个处于滞后时间段(DT)中，另一个升压电路单元一直保持将负载连接到不具有平滑电容的基准电源Vci的状态。在传统技术情况下的〔DT，无负载〕状态因而得以解决，使得由于〔DT，无负载〕状态而产生的噪声能够被抑制。

简单而言，根据本实施例，有可能执行提升动作，而同时保持在将负载一直施加于基准电源Vci的状态中，因此能够在基准电源Vci中消减噪声。

已经参照最优实施例对本发明进行了详细描述。不过，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，对各组件进行各种组合和修改也是可以的。

Claims (10)

1、一种升压装置，包括：

电压输出端子；

连接到所述电压输出端子的升高电压积聚电容元件；

并联连接到所述升高电压积聚电容元件的第一升压电路单元和第二升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得当通过所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作在所述升高电压积聚电容元件中被执行，以便所述基准电源电压被反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的所述时间段与所述电荷积聚动作的所述时间段之间，提供一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的另一个中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。

2、根据权利要求1所述的升压装置，其中，所述基准电源不具有平滑电容器。

3、一种升压装置，包括：

电压输出端子；

并联连接到所述电压输出端子的三个或更多个升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述升压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得当通过所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作在所述升高电压积聚电容元件中被执行，以便所述基准电源电压被反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的所述时间段与所述电荷积聚动作的所述时间段之间，提供一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地在所述三个或更多个升压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述三个或更多个升压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在其他单元中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。

4、根据权利要求3所述的升压装置，其中，所述基准电源不具有平滑电容器。

5、一种升压装置，包括：

电压输出端子；

连接到所述电压输出端子的升高电压积聚电容元件；

连接到所述升高电压积聚电容元件的升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述升压电路单元包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；

负载电流源；

第一开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

第二开关元件，其能够将所述基准电源与所述负载电流源自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述第一开关元件组，使得当通过所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作在所述升高电压积聚电容元件中被执行，以便所述基准电源电压被反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件；

所述控制单元进一步控制所述第一开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的所述时间段与所述电荷积聚动作的所述时间段之间，提供一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地控制所述第二开关元件，以便所述基准电源和所述负载电流源在所述滞后时间段中被选择性地连接。

6、根据权利要求5所述的升压装置，其中，所述基准电源不具有平滑电容器。

7、一种降压装置，包括：

电压输出端子；

并联连接到所述电压输出端子的三个或更多个降压电路单元；和

控制单元，其中：

所述降压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得当通过所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，降低电压由泵浦动作提供给所述电压输出端子，其中所述泵浦动作在所述基准电源电压积聚电容元件中被执行，以便所述基准电源电压被同向施加于所述基准电源电压积聚电容元件；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间以及在所述泵浦动作的所述时间段与所述电荷积聚动作的所述时间段之间，提供一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地在所述三个或更多个降压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述三个或更多个降压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在其他单元中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。

8、根据权利要求7所述的降压装置，其中，所述基准电源不具有平滑电容器。

9、一种升压装置，包括：

第一电压输出端子；

第二电压输出端子；

连接到所述第一电压输出端子的第一升高电压积聚电容元件；

连接到所述第一升高电压积聚电容元件的第一升压电路单元；

连接到所述第二电压输出端子的第二升高电压积聚电容元件；

连接到所述第二升高电压积聚电容元件的第二升压电路单元；和

控制单元，其中：

所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元分别包括：

基准电源，用于产生基准电源电压；

基准电源电压积聚电容元件；和

开关元件组，其能够将所述基准电源与所述基准电源电压积聚电容元件自由地连接/断开；

所述控制单元控制所述开关元件组，使得当基于所述基准电源电压积聚电容元件中的所述基准电源电压执行了电荷积聚动作之后，升高电压由泵浦动作提供给所述第一电压输出端子和所述第二电压输出端子，其中所述泵浦动作通过将所述基准电源电压反向施加于所述基准电源电压积聚电容元件，在所述第一升高电压积聚电容元件和所述第二升高电压积聚电容元件中被执行；

所述控制单元进一步控制所述开关元件组，以在所述电荷积聚动作的时间段与所述泵浦动作的时间段之间和在所述泵浦动作的所述时间段与所述电荷积聚动作的所述时间段之间，提供一滞后时间段，在所述滞后时间段中，所述基准电源与所述基准电源电压积聚元件断开；并且

所述控制单元更进一步地在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中交替且周期性地执行这样一种控制，即，当所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的一个处于所述滞后时间段中时，在所述第一升压电路单元和所述第二升压电路单元中的另一个中执行所述电荷积聚动作或所述泵浦动作。

10、根据权利要求9所述的升压装置，其中，所述基准电源不具有平滑电容器。

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