DE102006016330A1

DE102006016330A1 - Ein/Aus-Ladungspumpe

Info

Publication number: DE102006016330A1
Application number: DE102006016330A
Authority: DE
Inventors: Oleg Dadashev
Original assignee: Spansion Israel Ltd
Current assignee: Spansion Israel Ltd
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2006-11-30
Also published as: US20060226890A1; US7233192B2

Abstract

Ein Verfahren beinhaltet die Steuerung des Anschlusses eines Ladungspumpenausgangs an einen Lastkondensator als Funktion von Aktivierungssteuersignalen zu einem Oszillator, der die Ladungspumpe steuert. Ein Ladungspumpensystem enthält eine Ladungspumpe, einen Oszillator, ein Schaltelement und einen Aktivierungssignalgenerator. Das Schaltelement verbindet und trennt die Ladungspumpe mit bzw. von einem Lastkondensator. Der Aktivierungssignalgenerator ist mit dem Oszillator und dem Schaltelement verbunden und aktiviert und deaktiviert den Oszillator und das Schaltelement als Funktion vom Ausgangssignal der Ladungspumpe.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Ladungs- bzw. Ladepumpen für Schaltungen und insbesondere ihre Regulierung.

Ladungspumpen sind Geräte, die als Stromversorgungsgeräte für elektronische Schaltungen arbeiten. Sie liefern eine geregelte Ausgangsspannung, die höher ist als die Eingangsspannung der Ladungspumpe. Ladungspumpen werden im allgemeinen durch Hintereinanderschalten bzw. Kaskadieren von Stufen implementiert, die Energieinjektionskondensatoren und Ladungstransportelemente enthalten. Vierphasige mehrstufige Ladungspumpen werden allgemein als eine der wirkungsgradgünstigsten Pumpenarchitekturen angesehen, die in der Technik bekannt sind, und werden demgemäß in der Technik weitverbreitet eingesetzt.

Energie wird durch einen Treiber, der ein Taktsignal zum Eingang des Kondensators (der Kondensatoren) übermittelt, in eine gegebene Stufe injiziert. Dieses Signal oszilliert zwischen einer positiven Versorgungsschiene (zum Beispiel V_DD) und einer negativen Versorgungsschiene (zum Beispiel Masse (GND)). Die Spannung am Ausgang des Kondensators wird durch den Spannungshub zwischen den Versorgungsschienen (zum Beispiel von GND zu V_DD) verstärkt. Das Ladungstransportelement (oft ein Transistor oder eine Diode) überträgt die akkumulierte Ladung zur nächsten Stufe. Jede Ladungspumpenstufe verstärkt die Spannung proportional zum Spannungshub des Treibers, so daß das Ausgangssignal der Pumpe ein Vielfaches des Spannungshubs ist.

Bekannte Verfahren nach dem Stand der Technik zur Regulierung der Ausgangsspannung von Ladungspumpen weisen verschiedene Beschränkungen auf, die den Gesamtwirkungsgrad des Betriebs der Ladungspumpe wesentlich beeinflussen.

US-A-5 276 646 von Kim et al., die hier insgesamt durch Verweis einbezogen wird, beschreibt ein System und ein Verfah ren zur Bereitstellung einer konstanten Spannung am Ausgang einer Ladungspumpe. Das in Kim gelehrte System und Verfahren mißt das Ausgangssignal der Ladungspumpe kontinuierlich und aktiviert oder deaktiviert den Betrieb der Ladungspumpe auf der Basis des Werts der gemessenen Ausgangsspannung, der über oder unter der gewünschten Ausgangsspannung liegt. Dieses Ein/Aus-Verfahren verursacht eine große Verzögerung zwischen dem tatsächlichen Meßwert der Ausgangsspannung und der Korrekturmaßnahme, die bezüglich des Betriebs der Ladungspumpe ergriffen wird, so daß ein starker Welligkeitseffekt von 1 Volt in die Ausgangsspannung der Ladungspumpe gelangt. Außerdem tritt beim Einschalten der Ladungspumpe ein starkes Substratrauschen auf.

Der als Erfindung betrachtete Gegenstand wird im Schlußabschnitt der Patentbeschreibung besonders dargelegt und explizit beansprucht. Die Erfindung läßt sich jedoch im Hinblick sowohl auf die Organisation als auch auf das Betriebsverfahren, zusammen mit ihren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen, am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines verbesserten Ladungspumpensystems, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist;
2 ein Schaltbild eines Schalters, der eine Ladungspumpe von einem Ladekondensator trennt, der Teil des System von 1 ist;
3 ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform der Schalteinheit von 1, die eine Schaltstufe einer Ladungspumpe nutzt, die Teil des Systems von 1 ist;
4 ein Schaltbild der Schaltstufe von 3;
5A ein Zeitdiagramm des Betriebs der Schaltstufe von 3 in einem Standardmodus;
5B ein Zeitdiagramm des Betriebs der Schaltstufe von 3 in Verbindung mit einem Gattertreiber von 3;
6 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Schaltstufe von 3; und
7 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung, wobei der Schalter für Ladungspumpengruppen implementiert werden kann.
Man wird erkennen, daß der Einfachheit und Klarheit der Darstellung halber in den Zeichnungen dargestellte Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind. Zum Beispiel können die Abmessungen einiger Elemente bezüglich anderer Elemente übertrieben dargestellt sein. Ferner können, wo dies als angemessen betrachtet wird, Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen wiederholt benutzt werden, um auf einander entsprechende oder analoge Elemente hinzuweisen.
In der nachstehenden ausführlichen Beschreibung werden zahlreiche konkrete Details dargestellt, um ein gründliches Verständnis der Erfindung zu vermitteln. Der Fachmann wird jedoch erkennen, daß die vorliegende Erfindung ohne diese konkreten Details praktisch ausgeführt werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Methoden, Verfahren und Komponenten nicht ausführlich beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung nicht unverständlich zu machen.
Im folgenden wird auf 1 Bezug genommen, die ein verbessertes Ein/Aus-Ladungspumpensystem 10 darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist. Das Ladungspumpensystem 10 kann eine Ladungspumpe 12, einen Oszillator 14, einen Phasengenerator 16, Phasentreibereinheiten 18, eine Meßschaltung 20, einen Ladekondensator C_L, einen Komparator 22 und, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einen Schalter 30 zum Abtrennen der Ladungspumpe 12 von dem Ladekondensator C_L aufweisen.
Der Oszillator 14 kann ein Taktsignal erzeugen, das der Phasengenerator 16 in mehrere, gegeneinander phasenverschobene Taktsignale trennen kann. In 1 sind zwei Phasen φ₁ und φ₂ dargestellt; dies wird nur als Beispiel angeführt, und die vorliegende Erfindung enthält weitere Möglichkeiten. Treibereinheiten 18 verstärken Phasensignale φ um unterschiedliche Beträge, bevor sie die Ladungspumpe 12 erreichen.
Die Ladungspumpe 12 kann eine Ladungspumpenspannung V_CP aus Phasensignalen φ erzeugen. Wenn der Schalter 30 geschlos sen wird, kann die Ladungspumpenspannung V_CP einer Ausgangsstromversorgungsspannung V_out äquivalent sein.
Der Ladekondensator C_L kann die Ausgangsstromversorgungsspannung V_out aufrechterhalten und kann eine ausreichende Leistung liefern, um die an das Ladungspumpensystem 10 angeschlossenen Schaltungen zu betreiben. Die Meßschaltung 20 kann den Pegel der Ausgangsstromversorgungsspannung V_out messen, sie auf einen gemessenen Pegel V_m reduzieren, der nahe. bei einer Bezugsspannung V_ref liegt, mit welcher ihn der Komparator 22 vergleichen kann.
Der Komparator 22 kann die Ladungspumpe 12 durch ein Aktivierungssignal osc_en zum Oszillator 14 ein- und ausschalten, je nachdem, wie niedrig oder hoch der Ausgangspegel V_out wird. Die Abschaltung des Oszillators 14 kann sich durch das Ladungspumpensystem 10 fortpflanzen, und schließlich kann das Ausgangssignal V_CP beginnen abzufallen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schalter 30 auch durch das Aktivierungssignal osc_en gesteuert werden. Daher kann der Komparator 22, sobald er den Oszillator 14 deaktivieren kann, auch die Ladungspumpe 12 vom Ladekondensator C_L abtrennen. Diese Abtrennung kann verhindern, daß zusätzliche Ladung dem Ladekondensator C_L zugeführt wird, nachdem der Komparator 22 den Oszillator 14 abschaltet, aber bevor die Ausgangsspannung V_CP beginnt abzufallen. Statt dessen kann die Ausgangsstromversorgungsspannung V_out nach dem Abtrennen in Abhängigkeit von der Last, mit der sie verbunden ist, beginnen abzunehmen. Sobald daher der Komparator 22 feststellen kann, daß der Pegel der Ausgangsstromversorgungsspannung V_out zu hoch angestiegen ist, kann der Komparator seinen Anstieg stoppen, indem er die Ladungspumpe 12 vom Ladekondensator C_L trennt.
An einem bestimmten Punkt kann die Ausgangsstromversorgungsspannung V_out ausreichend abnehmen, damit der Komparator 22 das Aktivierungssignal osc_en wieder aktiviert. Dadurch kann der Oszillator 14 wieder aktiviert werden und kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch die Ausgangsstromversorgungsspannung V_out wieder mit der Ausgangsspannung V_CP der Ladungspumpe verbinden. An diesem Punkt kann die in der Ladungspumpe 12 anliegende Spannung unabhängig von ihrem Wert, der sich beispielsweise nach der Abtrennung erhöht haben kann, an den Ladekondensator C_L angelegt werden. Da während der Abtrennung unter Umständen wenig oder gar keine Last an der Ladungspumpe 12 angelegen ist, kann während der Abtrennungsperiode ein geringer Ladungsverlust aus der Ladungspumpe 12 aufgetreten sein, und folglich kann beim Wiederanschließen die Ladungspumpe 12 einen angemessenen Spannungspegel aufweisen, und daher kann der Ausgangspegel V_out schnell auf seinen gewünschten Pegel ansteigen.
Der Schalter 30 kann auf viele Arten implementiert werden. In einer Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, auf die jetzt kurz Bezug genommen wird, kann er ein Transistor 40 sein, der zwischen den Ladungspumpenausgang V_CP und den Ladekondensator C_L geschaltet ist. Der Transistor 40 kann durch das Aktivierungssignal osc_en gesteuert werden und kann daher Ladung nur dann übertragen, wenn das Aktivierungssignal osc_en eingeschaltet ist.
Für eine alternative Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, auf die jetzt Bezug genommen wird, hat der Anmelder erkannt, daß unter Hinzunahme von wenig zusätzlicher Logik unter Umständen die Verwendung einer Schaltstufe 50 der Ladungspumpe 12 möglich ist, die als Schalter 30 steuern kann, wann die Ausgangsspannung der Ladungspumpe zum Ladekondensator C_L übertragen werden kann.
3 zeigt eine letzte Ladungspumpenstufe 52, die eine Endspannung V_final zur Schaltstufe 50 übertragen kann, die ihrerseits steuern kann, wann die Endspannung V_final zum Ladekondensator C_L übertragen werden kann. In der Ausführungsform von 3 gibt es vier Phasensignale, die hier mit φ_a, φ₁, φ₂ und φ_g bezeichnet werden, wobei φ_a und φ₁ eine Gruppe von Stufen steuern können, zu der die Endstufe 52 gehört, und φ₂ und φ_g eine zweite Stufengruppe steuern können, zu der die Schaltstufe 50 gehört.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steuert das Aktivierungssignal osc_en unter Umständen nicht direkt die Schaltstufe 50. Statt dessen kann das Aktivierungssignal osc_en über einen Gattertreiber 58 das Pha sensignal steuern, wie z.B. φ_g, das die Übertragung von Ladung zum Ladekondensator C_L steuert. Daher kann in dieser Ausführungsform Ladung nur zu den geeigneten Zeitpunkten zum Ladekondensator C_L übertragen werden, unabhängig davon, wann das Aktivierungssignal osc_en seinen Zustand ändert.
In einer Ausführungsform kann der Gattertreiber 58 als UND-Gatter implementiert werden, so daß, wenn das Aktivierungssignal osc_en eingeschaltet ist, das Phasensignal φ_g durchgelassen werden kann. Andernfalls kann es nicht durchgelassen werden. Das Ausgangssignal des Gattertreibers 58, das unter Umständen die Schaltstufe 50 steuert, kann ein aktiviertes Phasensignal φ_g' sein.
Es ist festzustellen, daß in der Ausführungsform von 3 die Schaltstufe 50 unverändert ist. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5A ihr Standardbetrieb beschrieben, wonach unter Bezugnahme auf 5B ihr Betrieb in Verbindung mit dem aktivierten Phasensignal φ_g' beschrieben wird. 4 zeigt ein typisches Schaltbild der Schaltstufe 50. 5A zeigt ein Zeitdiagramm der Funktionsweise der verschiedenen Signale der Schaltstufe 50 im Standardbetrieb, und 5B zeigt ein Zeitdiagramm ähnlich 5A, das aber ein typisches Aktivierungssignal osc_en und seine Auswirkung auf die anderen Signale in der Schaltstufe 50 enthält.
In dem Beispiel von 4 kann die Schaltstufe 50 einen Ladekondensator C_charge, einen Transportkondensator C_g, zwei Ladetransistoren 52 und 54 und einen Ladungstransporttransistor 56 aufweisen. Das Eingangssignal zur Schaltstufe 50 kann V_final sein, die Spannung an einem Kondensator C_final und das Ausgangssignal der letzten Ladungspumpe, und das Ausgangssignal der Schaltstufe 50 kann als V_out zum Ladekondensator C_L übertragen werden. Für 5A, den Standardschaltbetrieb, ist das Ausgangssignal als V_out' dargestellt, und für 5B, den erfindungsgemäßen Betrieb, ist es als V_out dargestellt. In der Schaltstufe 50 kann das Ladungspumpensignal V_final an die Transistoren 52, 54 und 56 angelegt werden, die miteinander und mit den Kondensatoren C_charge und C_g in einer Brückenschaltung verbunden sind.
5A zeigt die Phasensignale φ₁, φ₂ und φ_g und die Zeitpunkte, zu denen sie zwischen einer positiven Schiene V_dd (d. h. dem H-Pegel) und einer negativen Schiene 0 (d. h. dem L-Pegel) umschalten. Dazwischen erzeugen sie vier Phasen. Während der Phase 1 sind die Phasen φ₁ und φ₂ auf H, aber die Phase φ_g ist auf L. Das Phasensignal φ₁ kann die Ladung am letzten bzw. Endkondensator C_final erhöhen, und das Phasensignal φ₂ kann die Ladung am Ladekondensator C_charge von V_final auf V_final + V_dd erhöhen. Diese hohe Spannung kann dann den Transistor 54 einschalten, wodurch die Spannung V_g aktiviert wird, d. h. die Spannung am Transportkondensator C_g, der Endspannung V_final zu folgen.
Während der Phase 2 ist die Phase φ₁ auf H, die Phase φ₂ auf L und die Phase φ_g auf H. Während sich der Transportkondensator C_g auf der Spannung V_final befindet, können die Gates G der Transistoren 52 und 56, die mit dem Transportkondensator C_g verbunden sein können, gleichfalls an der Spannung V_final liegen (d. h. sie können auf Durchgang geschaltet sein). Der Transistor 54 kann gesperrt sein.
Während sich die Phase φ₂ auf L und die Phasen φ₁ und φ_g auf H befinden, kann die Phase φ₁ den Kondensator C_final über den jetzt geöffneten Transistor 52 zum Transportkondensator C_charge entladen und, was wichtiger ist, den Kondensator C_L über den jetzt offenen Transistor 56 laden. Das Standard-Ausgangssignal V_out' kann danach zu steigen beginnen, es kann abfallen, wenn die über den Ladekondensator C_L anliegende Last die durch V_final bereitgestellte Spannung übersteigt.
In Phase 3 sind die Phasen φ₁ und φ₂ wieder auf H, und die Phase φ_g ist auf L. Die Spannung V_g kann wieder der Endspannung V_final folgen, und ihr Spannungswert kann auf den von V_final abfallen.
In Phase 4 kann die Phase φ₁ auf L sein, die Phase φ₂ kann auf H sein, und die Phase φ_g kann auf L sein. Der Transistor 54 kann eingeschaltet sein, wodurch das Aufladen des Transportkondensators C_g vom Ladekondensator C_charge aktiviert wird, und der Endkondensator C_final kann von der vorhergehenden Phase aufgeladen sein.
Es ist festzustellen, daß das Zeitdiagramm das Standard-Ausgangssignal V_out' zeigt, das während der Phase 4 ansteigt, auch wenn die Schaltstufe 50 während der Phase 4 keine Spannung an den Ladekondensator C_L anlegt. Dies ist auf die Funktionsweise einer anderen Schaltstufe 50 zurückzuführen (aus einer Gruppe von Ladungspumpensystemen), die vermutlich in ihrer Funktion gegenüber derjenigen von 4 verschoben ist.
5B zeigt die Signale von 5A, wenn der Gattertreiber 58 ein aktiviertes Phasensignal φ_g' erzeugt. Die Phasensignale φ₁ und φ₂ bleiben die gleichen. Im Gegensatz zu dem in 5A dargestellten Signal ist jedoch das aktivierte Phasensignal φ_g' nur dann positiv, wenn sowohl das Aktivierungssignal osc_en als auch das Phasensignal φ_g positiv sind. In 5B ist das Aktivierungssignal osc_en dreimal positiv, aber das aktivierte Phasensignal φ_g' ist nur zwei von diesen drei Malen positiv. Das übrige Mal tritt der während der Phase 4 auf, wenn das Phasensignal φ_g' negativ ist. Daher hat das Aktivierungssignal osc_en keine Wirkung auf diese Schaltstufe 50. Da jedoch Ladungspumpen typischerweise in Gruppen von Ladungspumpensystemen betrieben werden, beeinflußt das Aktivie- rungssignal osc_en vermutlich eine andere Schaltstufe 50.
5B zeigt das erfindungsgemäße Ausgangssignal V_out während der Phase 1 und eines Teils der Phase 2 als abfallendes Signal. Wenn es seinen niedrigsten zulässigen Wert V_comp erreicht, aktiviert die Meßschaltung 20 (1) das Aktivierungssignal osc_en. Während der Phase 1 wird das Phasensignal φ_g als ausgeschaltet angenommen, und daher funktioniert die Schaltstufe 50 ebenso wie in 5A. Das Phasensignal φ₁ kann die Ladung auf dem Endkondensator C_final verstärken, und das Phasensignal φ₂ kann die Ladung auf dem Ladekondensator C_charge von U_final auf V_final + V_dd verstärken. Diese hohe Spannung kann den Transistor 54 auf Durchgang schalten, wodurch ermöglicht wird, daß die Spannung V_g, die Spannung am Transportkondensator C_g, der Endspannung V_final folgt.
In Phase 2 ist das Aktivierungssignal osc_en noch auf L, und daher kann das aktivierte Phasensignal φ_g' nicht auf seine positive Schiene V_dd schalten, auch wenn das Phasensig nal φ_g dies tun kann. Daher kann keine Verstärkung der Ladung auf dem Transportkondensator C_g erfolgen, und daher kann keine entsprechende hohe Spannung die Transistoren 52 und 56 einschalten. Dementsprechend kann keine Übertragung des Ladungspumpensignals V_final zum Ladekondensator C₁ erfolgen. Das heißt, bis das erfindungsgemäße Ausgangssignal V_out unter seinen niedrigsten zulässigen Wert V_comp abfällt. An diesem Punkt aktiviert die Meßschaltung 20 das Aktivierungssignal osc_en, und da dies während der Phase 2 erfolgt, wenn das Phasensignal φ_g noch aktiv ist, kann die Schaltstufe 50 mit der Verstärkung der Ladung auf dem Transportkondensator C_g beginnen, wodurch die Transistoren 52 und 56 eingeschaltet werden und daher das Endsignal V_final zum Ladekondensator C_L übertragen. Dementsprechend steigt V_out an, sobald das Aktivierungssignal osc_en eingeschaltet wird.
Das Aktivierungssignal osc_en kann negativ werden, wenn das Ausgangssignal V_out über seinen höchsten zulässigen Wert V_high ansteigt. In 5B geschieht dies zum ersten Mal gegen Ende der Phase 2. Das Phasensignal φ_g' fällt ab, die Spannung V_g fällt gleichfalls ab, und dementsprechend wird keine Ladung zum Ladekondensator C_L übertragen. Das Ausgangssignal V_out beginnt abzufallen. Der Prozeß setzt sich fort. Das Aktivierungssignal osc_en schaltet sich nicht wieder ein, bis das Ausgangssignal V_out unter seinen niedrigsten zulässigen Wert V_comp abfällt. Diesmal liefert jedoch eine andere Ladungspumpe die Ladung, da sich die Pumpe von 5B in Phase 4 befindet, in der keine Ladung transportiert werden kann.
Zu beachten ist, daß das Ausgangssignal V_out von 5B eine kleinere Schwankung seines Werts aufweist als das Standardausgangssignal V_out'. Außerdem übersteigt das Ausgangssignal V_out nicht die Maximal- und Minimalspannungen, die durch die Meßschaltung 20 gemessen werden.
Im folgenden wird Bezug auf 6 genommen, die eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltstufe darstellt. Diese mit 60 bezeichnete Ausführungsform ist der Schaltstufe 50 ähnlich, mit Hinzufügung einer Begrenzerschaltung 62, die zwischen V_out und den Ladekondensator C_charge ge schaltet ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente der Schaltstufe 50.
Die Begrenzerschaltung 62 kann zwei Dioden 64 aufweisen und kann den Spannungsanstieg des Ladekondensators Charge (während der Phase 1, wenn das Phasensignal φ₁ auf V_dd und das aktivierte Phasensignal φ_g' auf 0 sein kann) auf nicht mehr als V_out + 2V₁ begrenzen, wobei V₁ der Schwellenspannungspegel der Dioden 64 ist. Dieser Spannungsanstieg kann kleiner als der Spannungsanstieg in der vorhergehenden Ausführungsform sein und kann daher den Transistor 54 nur teilweise auf Durchgang schalten, wodurch der Spannungsanstieg am Transportkondensator C_T auf V_out + V1 reduziert wird.
Wenn das aktivierte Phasensignal φ_g' auf seine positive Schiene Vdd schalten kann (während der Phase 2, wenn diese aktiviert ist), kann es die Spannung am Transportkondensator C_g von V_out + V₁ auf V_out + V₁ + Vdd verstärken. Diese Spannung mit mittlerem Pegel kann die Transistoren 52 und 56 nur teilweise auf Durchgang schalten, wodurch V_out + V_dd zum Ladekondensator C_L übertragen wird und V_out um V_dd erhöht wird.
Wenn das aktivierte Phasensignal φ_g' auf L schalten kann (wenn es deaktiviert wird oder während der Phasen 3, 4 und 1), kann die Spannung am Transportkondensator C_G sich auf V_out + V₁ verringern, was unter Umständen ungenügend ist, um die Transistoren 52 und 56 auf Durchgang zu schalten. Daher kann die Hinzufügung der Begrenzerschaltung 62 dazu beitragen, sicherzustellen, daß keine Ladung zum Ladekondensator C_L übertragen wird, wenn das Oszillatoraktivierungssignal osc_en den Oszillator 14 abschalten kann.
Im folgenden wird Bezug auf 7 genommen, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei der Schalter 30 für einen Satz von Ladungspumpengruppen 70 implementiert werden kann. Die Gruppen 70 können mit der gleichen Frequenz, aber verschobenen Phasen arbeiten, so daß, wenn eine Gruppe 70 aufgeladen wird, eine andere Gruppe das Ausgangssignal V_out erzeugt. Für jede Gruppe 70 kann eine Schaltstufe 50 oder 60 vorhanden sein, die ein Rktivierungssignal osc_en empfangen kann, um aktivierte Phasensignale φ_g' zu erzeugen. In der Ausführungsform von 7 kann der Satz von Gruppen 70 durch Schaltstufen 50/60 ausgeschaltet und eingeschaltet werden.
Hierin sind zwar bestimmte Merkmale der Erfindung dargestellt und beschrieben worden, aber dem Durchschnittsfachmann werden viele Modifikationen, Ersetzungen, Änderungen und Äquivalente einfallen. Es versteht sich daher, daß die beigefügten Patentansprüche alle diese Modifikationen und Änderungen, die im Rahmen des wahren Grundgedankens der Erfindung liegen, erfassen sollen.

Claims

Ladungspumpensystem, das aufweist: eine Ladungspumpe; ein Oszillator; ein Schaltelement zum Verbinden und zum Trennen der Ladungspumpe mit bzw. von einem Lastkondensator; und einen Aktivierungssignalgenerator, der mit dem Oszillator und mit dem Schaltelement verbunden ist, um den Oszillator und das Schaltelement in Abhängigkeit von Ausgangssignal der Ladungspumpe zu aktivieren und zu deaktivieren.
System nach Anspruch 1, wobei das Schaltelement einen Transistor aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schaltelement aufweist: eine Schaltstufe der Ladungspumpe, wobei die Schaltstufe ein Phasensignal empfängt; und einen Gattertreiber, der das Phasensignal als Funktion vom Ausgangssignal des Aktivierungssignalgenerators und von mindestens einem Phasensignal liefert, das aus dem Ausgangssignal des Oszillators erzeugt wird.
System nach Anspruch 3, wobei zumindest ein Phasensignal ein Phasensignal ist, das einen Transporttransistor der zweiten Schaltstufe steuert.
System nach Anspruch 3 oder 4, das außerdem eine Begrenzerschaltung aufweist, um eine Spannung der Schaltstufe auf den Spannungspegel eines Ausgangssignals der Schaltstufe zu begrenzen.
Verfahren, das aufweist: Steuerung des Anschlusses des Ausgangssignals einer Ladungspumpe an einen Lastkondensator als Funktion von Aktivierungssteuersignalen zu einem Oszillator, der die Ladungspumpe steuert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Steuerung die Bereitstellung eines aktivierten Phasensignals aufweist, das durch UND-Verknüpfung eines Oszillatoraktivierungssignals und eines Phasensignals zur Steuerung einer Schaltstufe der Ladungspumpe gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Phasensignal einen Ladungstransport von der Ladungspumpe zu einem Lastkondensator steuert.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das außerdem die Begrenzung einer Spannung der Schaltstufe auf den Spannungspegel eines Ausgangssignals der Schaltstufe aufweist.