DE102016125757A1

DE102016125757A1 - Ladungspumpenanordnung und verfahren zum betreiben einer ladungspumpenanordnung

Info

Publication number: DE102016125757A1
Application number: DE102016125757.5A
Authority: DE
Inventors: Giacomo Curatolo
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-06-28
Also published as: US20180183327A1; CN108258897A; CN108258897B; US10483844B2

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Ladungspumpenanordnung (100) aufweisen: eine Ladungspumpenschaltung (102), die dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Pumpen-Taktsignal (102c) eine Eingangsspannung (102i) in eine Ausgangsspannung (102v) umzuwandeln; einen Rückkopplungsweg (116), der dafür ausgelegt ist, ein Rückkopplungssignal (106c) bereitzustellen, das die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) darstellt; und eine Regelschaltung (104), die dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal (110c) zu empfangen und die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) durch Regeln des Pumpen-Taktsignals (102c) basierend auf dem Rückkopplungssignal (106c) und dem Taktsignal (110c) zu regeln.

Description

Technisches Gebiet
Verschiedene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen eine Ladungspumpenanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen kann eine Ladungspumpe Teil von verschiedenen Arten von elektronischen Schaltungen sein, in denen höhere Spannungen als die Eingangsspannung erforderlich sein können oder in denen eine Spannung mit einem variablen Bezugspotential vorgesehen werden soll. Eine Ladungspumpe kann eine elektrische Schaltung aufweisen, die dafür ausgelegt ist, eine elektrische Spannung zu erhöhen oder eine elektrische Gleichspannung in Bezug auf ihre Polarität umzukehren. Eine Ladungspumpe kann durch elektrische Kondensatoren und durch ein periodisches Schalten von Schaltern eine elektrische Ladung transportieren, was die Erzeugung von elektrischen Ausgangsspannungen von unterschiedlicher Stärke gestattet. Die Eingangsspannung, die von der Ladungspumpe umgewandelt werden kann, kann eine Wechsel- und/oder Gleichspannung beinhalten, wobei die Ausgangsspannung der Ladungspumpe eine Gleichspannung ist. Eine Ladungspumpe kann einen oder mehrere Kondensatoren als Energiespeicherelemente aufweisen, um eine Stromquelle entweder mit einer höheren oder einer niedrigeren Spannung zu schaffen. Des Weiteren kann eine Ladungspumpenschaltung dafür ausgelegt sein, mit einer hohen Energieeffizienz zu arbeiten, z. B. bis zu 95 %. Außerdem kann es gewünscht sein, die Ausführung der Ladungspumpenschaltung einfach zu halten. Allgemeine Ausführungskonzepte für Ladungspumpenschaltungen können die sogenannte Urlade (Bootstrap)-Ausführung und die sogenannte Dickson-Ausführung sein, es kann jedoch eine große Zahl von Varianten für Ausführungen von Ladungspumpenschaltungen geben. Eine Ladungspumpenschaltung, die zum Beispiel in Halbleiterbauelementen verwendet wird, kann eine Regelschleife aufweisen, um die Spannungsausgabe der Ladungspumpe auf einen gewünschten Wert zu regeln.
Kurzfassung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist eine Ladungspumpenanordnung vorgesehen, wobei die Ladungspumpenanordnung aufweist: eine Ladungspumpenschaltung, die dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Pumpen-Taktsignal eine Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung umzuwandeln; einen Rückkopplungsweg, der dafür ausgelegt ist, ein Rückkopplungssignal bereitzustellen, das die Ausgangsspannung der Ladungspumpenschaltung darstellt; eine Regelschaltung, die dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal zu empfangen und die Ausgangsspannung der Ladungspumpenschaltung durch Regeln des Pumpen-Taktsignals basierend auf dem Rückkopplungssignal und dem Taktsignal zu regeln.
Figurenliste
In den Zeichnungen beziehen sich in allen verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; wobei der Schwerpunkt stattdessen im Allgemeinen auf die Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung gelegt wird. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1A eine Ladungspumpenanordnung in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
1B einen Spannungsteiler einer Ladungspumpenanordnung einschließlich wenigstens zweier Kondensatoren in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
1C die Regelschaltung einer Ladungspumpenanordnung in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
1D eine Regelung eines Taktsignals, das für eine Ladungspumpenschaltung bereitgestellt ist, in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
2A bis 2D eine Spannungsteilerschaltung einer Ladungspumpenanordnung in zwei verschiedenen Betriebsmodi zeigt; und
3A und 3B eine Ladungspumpenanordnung in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
3C eine Regelung eines Abtastsignals, das für eine Spannungsteilerschaltung einer Ladungspumpenanordnung bereitgestellt wird, in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
4 eine Ladungspumpenanordnung in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
5 ein Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung in einem schematischen Flussdiagramm gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt; und
6 ein Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung in einem schematischen Flussdiagramm gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt.

Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, welche spezielle Details und Ausführungsformen, in welchen die Erfindung praktiziert werden kann, veranschaulichend zeigen. Diese Ausführungsformen sind ausreichend ausführlich beschrieben, dass Fachleute die Erfindung ausführen können. Sonstige Ausführungsformen können benutzt und strukturelle, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die verschiedenen Ausführungsformen schließen sich nicht unbedingt gegenseitig aus, da einige Ausführungsformen mit einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden können, um neue Ausführungsformen zu bilden. Verschiedene Ausführungsformen werden in Verbindung mit Verfahren beschrieben und verschiedene Ausführungsformen werden in Verbindung mit Vorrichtungen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass Ausführungsformen, die in Verbindung mit Verfahren beschrieben werden, in ähnlicher Weise auf Vorrichtungen angewandt werden können, und umgekehrt.
Die Begriffe „wenigstens ein(e/r)“ und „ein(e/r) oder mehr“ sind so zu verstehen, dass sie irgendeine ganze Zahl größer oder gleich eins, d. h. eins, zwei, drei, vier [...], usw. einschließen. Der Begriff „mehrere“ ist so zu verstehen, dass er irgendeine ganze Zahl größer oder gleich zwei, d. h. zwei, drei, vier, fünf, [...] usw. einschließt.
Die Wendung „wenigstens eine (eines/einer) von“ in Bezug auf eine Gruppe von Elementen kann hier so verwendet werden, dass sie wenigstens ein Element aus der Gruppe bestehend aus den Elementen bedeutet. Zum Beispiel kann die Wendung „wenigstens eine (eines/einer) von“ in Bezug auf eine Gruppe von Elementen hier so verwendet werden, dass sie eine Auswahl bedeutet von: einem der aufgeführten Elemente, mehreren von einem der aufgeführten Elemente, mehreren von einzelnen aufgeführten Elementen oder mehreren von einer Vielzahl von aufgeführten Elementen.
Der Begriff „gekoppelt“ wird hier so verwendet, dass er elektrisch verbunden bedeutet, was eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung einschließen kann, wobei eine indirekte Verbindung nur zusätzliche Strukturen im Stromweg einschließen kann, die nicht die wesentliche Funktionsweise der beschriebenen Schaltung oder Vorrichtung beeinflussen. Der Begriff „elektrisch leitend verbunden“, der hier verwendet wird, um eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlüssen, zwei Kontakten usw. zu beschreiben, kann als eine elektrisch leitende Verbindung mit einem ohmschen Verhalten verstanden werden, z. B. bereitgestellt durch einen Metall- oder einen entarteten Halbleiter in Abwesenheit von pn-Übergängen im Stromweg.
Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine zeitdiskrete Hochspannungs-Regelschleife zum Regeln einer Ladungspumpe. Eine Ladungspumpe kann hier auch als eine Ladungspumpenschaltung bezeichnet werden. Des Weiteren kann ein Spannungsteiler hier auch als eine Spannungsteilerschaltung bezeichnet werden. Des Weiteren kann hier ein Controller auch als eine Regelschaltung bezeichnet werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die hier bezeichneten Schaltungen oder elektronischen Bauteile in eine einzelne elektronische Vorrichtung integriert werden, z. B. in einen Chip, oder sie können durch mehrere, miteinander gekoppelte elektronische Vorrichtungen bereitgestellt werden. Die Ladungspumpenschaltung, die Regelschaltung und/oder die Spannungsteilerschaltung können über eine einzelne Schaltungsstruktur oder über mehrere miteinander gekoppelte Schaltungen implementiert werden. Der Begriff Wechselstrom, wie er hier verwendet wird, kann sich auf einen Wechselstrom und/oder eine Wechselspannung beziehen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Ladungspumpenanordnung in ein Halbleiter-Werkstück (z. B. in einen Wafer oder in einen Chip) integriert werden, um eine vorbestimmte Spannung für jede gewünschte elektronische Schaltung bereitzustellen. Die Ladungspumpenanordnung kann Teil einer elektronischen Schaltung sein oder an eine elektronische Schaltung gekoppelt sein. Die Ladungspumpe der Ladungspumpenanordnung kann mit einer Eingangsspannung und mit einem Pumpen-Taktsignal versorgt werden, wobei eine Ausgangsspannung erzeugt und basierend auf dem Taktsignal geregelt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ladungspumpenschaltung einer Ladungspumpenanordnung eine sogenannte Phasengeneratorschaltung und eine Ladungspumpenleitung aufweisen, wobei die Phasengeneratorregelung den Betrieb der Ladungspumpenleitung basierend auf dem Pumpen-Taktsignal regelt. Die Eingangsspannung kann über die Ladungspumpenanordnung in eine Ausgangsspannung umgewandelt werden, wobei sich die Ausgangsspannung von der Eingangsspannung unterscheiden (z. B. größer sein) kann.
Im Allgemeinen kann der Betrieb einer Ladungspumpe ohne Regelschleife zu einer unvorhersehbaren Gleichstrom-Ausgangs- oder Wechselstrom-Ausgangskennlinie führen, die eine Funktion des Ladungspumpenprozesses, der Temperatur, der Ladung und/oder der Versorgungsspannung und dergleichen sein kann. Dies kann ein Problem darstellen, falls die Ladungspumpe in einer eingebetteten Ausführung verwendet wird, da die Ausgangskennlinie zum Beispiel eingeschränkt sein muss, um Systemanforderungen bezüglich der Leistungen und der Zuverlässigkeit zu erfüllen. Daher kann eine Ladungspumpe basierend auf einer Regelschleife, z. B. basierend auf einer geschlossenen Regelschleife, betrieben werden. Die Regelschleife kann dafür ausgelegt sein, ein stabiles Ladungspumpensystem bereitzustellen, um systemspezifische Gleichstrom-/Wechselstrom-Leistungen zu gewährleisten. Das Hinzufügen einer Regelschleife zu einer Ladungspumpe kann jedoch Chip-Fläche und Elektroenergie verbrauchen. Als Daumenregel kann jedes 1 µA eines von einer Ladungspumpe erzeugten Ausgangsstroms einen Eintrag von (n+1)*1,8 µA eines Eingangsstroms von der Ladungspumpen-Versorgungsquelle erfordern, wobei n die Zahl der Ladungspumpenstufen ist. Zum Beispiel kann eine 17-Stufen- Ladungspumpe einen Eingangsstrom (I_in) von 65 µA erfordern, um einen Ausgangsstrom (I_out) von 2 µA zu erzeugen. Daher kann es bevorzugt sein, möglichst viele Blöcke der Systemkette auf die Niederspannung zu bringen.
Eine Ladungspumpenleitung kann modelliert werden durch Annahme einer Schaltspannungsquelle zwischen (n+1)*VDD (VDD kann die Eingangsspannung darstellen) und einer hohen Z (Z kann die elektrische Impedanz darstellen) mit einer Ausgangsimpedanz, die von der Pumpenausführung sowie von der Last (C_load, I_load, R_load) abhängt, wobei dadurch ein Tiefpassfilter mit einem Pol bei P0_on und P0_off, abhängig von R_out∥R_load und C_load, gebildet wird.
Es kann eine Regelkomponente verwendet werden, um die Ladungspumpenleitung zu regeln, die Regelkomponente kann einen Komparator aufweisen (herkömmlicherweise kann ein kontinuierlicher zeitbasierter Komparator verwendet werden), wobei die Transferfunktion des Komparators durch einen Pol dominiert sein kann. Je nach der eingebrachten Energie kann dieser Pol in die Bandbreite des Systems eintreten, und in den meisten Fällen kann es sich um eine Niederspannungsausführung handeln, um Energie zu sparen (z. B. Strom von der Ladungspumpe). Ferner kann ein Spannungsteiler verwendet werden, da die ausgegebene Pumpenspannung mit einer Niederspannungsreferenz verglichen werden soll, um ein Fehlersignal zu erzeugen. Ein herkömmlicher Spannungsteiler, der verwendet wird, um eine Ladungspumpe zu regeln, kann Elektroenergie vom Pumpenausgang verbrauchen. Ferner kann ein herkömmlicherweise verwendeter Spannungsteiler eine sehr komplexe Transferfunktion aufweisen.
Verschiedene Ausführungsformen können auf der Erkenntnis basieren, dass der Spannungsteiler ein kritischer Block in Bezug auf eine effiziente und präzise Ladungspumpenausführung sein kann, da er herkömmlicherweise Gleichstrom vom Pumpenausgang verbraucht. Im Allgemeinen können, um diesen Stromverbrauch möglichst gering zu halten, hochohmige Widerstandsteiler oder große Diodenteilerketten verwendet werden. Dies kann jedoch zu mehreren Polen und einer Transferfunktion von null führen, wobei einige dieser Pole um den P0 der Pumpenkette angeordnet werden können, die potentiell unstabile Systeme erzeugt. Durch ihre zeitdiskrete Natur und mangelhafte Gleichstromverstärkung ist ein solches System selten unstabil, wird jedoch in den meisten Fällen sehr starke Welligkeiten und Fehler bei den Pegel- und Laständerungen erzeugen. Ferner kann bei den neuen Technologieknoten die Implementierung eines hochohmigen Widerstandsteilers einen immer größeren relativen Flächenverbrauch bedeuten, und ein Diodenteiler kann vielleicht auf Grund geringerer Leistungen nicht verwendet werden. Die herkömmliche Ausführung der Ladungspumpensysteme kann eine Kombination aus zeitdiskreten Blöcken und zeitkontinuierlichen Blöcken sein, d. h. die Pumpenkette kann ein zeitdiskreter Block sein, wobei die anderen Blöcke herkömmlicherweise zeitkontinuierliche Blöcke sein können. Daher können herkömmliche geregelte Ladungspumpensysteme Gleichstrom verbrauchen, obwohl sie nur in manchen speziellen Momenten verwendet werden.
Um die Nachteile eines Widerstand-basierten Spannungsteilers zu kompensieren, können eine oder mehrere abstimmbare Kapazitäten zugefügt werden, die eine „Technik“ sein können, und können erst nach der Konfigurierung für manche spezifische Widerstandsverhältnisse und Prozessecken optimiert werden, was auf Kosten einer weiteren Fläche für Kompensationskapazitäten geht und ein Risiko bedeutet, falls die Prozessextraktionsinformationen nicht genau sind. Dieses herkömmliche Konzept könnte auch Anfahrprobleme schaffen.
Ein weiteres herkömmlicherweise verwendetes Konzept kann das Ersetzen des Widerstand-basierten Spannungsteilers durch einen Pegelverschieber einschließen, basierend auf einem Widerstand und einer DAC (D/A-Wandler)-Stromsenke. Dieses Konzept kann einen sehr präzisen Strom-D/A-Wandler mit einer hohen Immunität gegenüber eingespeistem Rauschen erfordern. Ferner kann das Konzept einen unterschiedlichen Gleichstromverbrauch für unterschiedliche Einstellungen nicht vermeiden, und es kann auf Grund der Ausführung beim Ändern der Pegel langsam sein. Ferner kann die Ausführung erst nach der Konfigurierung optimiert werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein komplettes zeitdiskretes System zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung verwendet werden, z. B. zum Betreiben einer Ladungspumpe und zum Betreiben der Regelschleife, die dafür ausgelegt ist, die Spannungsausgabe der Ladungspumpe zu regeln. Daher kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen ein Gleichstromverbrauch vermieden oder verringert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelkette, die vorgesehen ist, um die Ladungspumpe zu regeln, getaktet sein (d. h. gemäß einem Systemtakt), z. B. mit dem Pumpeneingangstakt.
Verschiedene Ausführungsformen basieren auf der Erkenntnis, dass der Stromverbrauch einer Ladungspumpenanordnung verringert werden kann, indem jeglicher Gleichstromweg in der Regelschleifenschaltung der Ladungspumpenanordnung vermieden wird, z. B. unter Verwendung eines kapazitiven Teilers oder eines Schalter-kapazitiven Teilers. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein kapazitiver Teiler wenigstens zwei Kondensatoren aufweisen, die in einer Reihenschaltung gekoppelt sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schalter-kapazitive Teiler wenigstens eine abstimmbare Kapazität aufweisen oder der Schalter-kapazitive Teiler kann, mit anderen Worten, ein abstimmbarer Schalter-kapazitiver Teiler sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der kapazitive Teiler oder der Schalter-kapazitive Teiler einen Ausgang haben, der an eine Regelschaltung angeschlossen ist, wobei die Regelschaltung zum Beispiel ein Versatz-kompensiertes Latch und/oder einen Komparator aufweist. Der kapazitive Teiler hat eine flache Transferfunktion über einen großen Frequenzbereich. Bei korrekter Auslegung liegen die parasitären Einflüsse bei 5 % oder weniger Fehlern, z. B. weniger als 3 % Fehlern, z. B. 2 % Fehlern.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können wenigstens ein Hochspannungskondensator und ein entsprechender Schalter und mehrere Niederspannungskondensatoren und ein entsprechender Schalter zum Abstimmen des kapazitiven Teilers verwendet werden. Dadurch kann auch ein minimaler Flächenverbrauch der Schaltung möglich sein, die in Halbleitertechnologie integriert wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der kapazitive Teiler jederzeit kalibriert werden, daher besteht möglicherweise keine Notwendigkeit einer Feinabstimmung nach der Konfigurierung. Gemäß verschiedenen Ausfiihrungsformen kann eine Versatzkompensation als eine Gleichstrom-Vorspannungs- und Auffrischoperation implementiert werden. Die Versatzkompensation kann nur durchgeführt werden, um eine Streuwirkung am kapazitiven Teiler und eine Schwellenspannungsdrift (Vth) der Regelschaltung zu kompensieren, z. B. von einem Latch und/oder Komparator.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hier beschriebene Ladungspumpenanordnung wenigstens eines der Folgenden erlauben: Ausgangswelligkeiten und Ladungs-/Spannungsänderungsfehler können minimal sein, ein Gleichstromverbrauch kann vermieden werden, eine hohe Bandbreite der Regelschleife kann bereitgestellt werden, nahezu kein Stromverbrauch im Ruhemodus und ein skalierbarer Strom vs. Leistungen im aktiven Modus können erreicht werden; und es müssen keine Widerstände in die Schaltung integriert werden.
1A veranschaulicht eine Ladungspumpenanordnung 100 in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Ladungspumpenanordnung 100 kann eine Ladungspumpenschaltung 102 aufweisen (auch als eine Ladungspumpe bezeichnet). Die Ladungspumpenschaltung 102 kann dafür ausgelegt sein, eine Eingangsspannung 102i in eine Ausgangsspannung 102v umzuwandeln. Die Ladungspumpenschaltung 102 kann dafür ausgelegt sein, die Eingangsspannung 102i basierend auf einem Pumpen-Taktsignal 102c in die Ausgangsspannung 102v umzuwandeln. Die Ladungspumpenschaltung 102 kann dafür ausgelegt sein, eine Zahl (n, ganze Zahl) von Pumpenstufen bereitzustellen, um die Eingangsspannung 102i in eine höhere Ausgangsspannung 102v umzuwandeln. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede gewünschte Ladungspumpenschaltung 102 verwendet werden, die Ladungspumpenschaltung 102 kann jedoch getaktet (d. h. gemäß einem Systemtakt) oder mit anderen Worten in einem getakteten Betriebsmodus betrieben werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ladungspumpenanordnung 100 ferner eine Regelschaltung 104 aufweisen. Die Regelschaltung 104 kann dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln. Beispielhaft wird die Ladungspumpenschaltung 102 über die Regelschaltung 104 in einer Regelschleifenkonfiguration geregelt. Die Regelschaltung 104 kann dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 durch Regeln des Pumpen-Taktsignals 102c, das der Ladungspumpenschaltung 102 zugeführt wird, basierend auf einem Rückkopplungssignal 106c zu regeln. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, ein Taktsignal 110c zu empfangen. Ferner kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 z. B. durch Regeln des Pumpen-Taktsignals 102c basierend auf einem Rückkopplungssignal 106c zu regeln. Die Regelschaltung 104 kann dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 basierend auf dem Taktsignal 110c zu regeln, oder die Regelschaltung 104 wird diskontinuierlich oder mit anderen Worten diskret betrieben. In diesem Fall wird die Regelschaltung 104 basierend auf dem Taktsignal 110c „ein- und ausgeschaltet“. Daher kann der Stromverbrauch verringert werden. Beispielhaft wird die Regelschaltung 104 synchron mit der Ladungspumpenschaltung 102 eingeschaltet, d. h. betrieben.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Rückkopplungsweg 106 verwendet, um das Rückkopplungssignal 106c für die Regelschaltung 104 bereitzustellen. Das Rückkopplungssignal 106c kann die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 darstellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Rückkopplungsweg 106 wenigstens eine Spannungsteilerschaltung 116 aufweisen (siehe 1B). Die Spannungsteilerschaltung 116 kann dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v zu erfassen 116s und das Rückkopplungssignal 106c für die Regelschaltung 104 bereitzustellen. Beispielhaft kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, eine sogenannte Fehlerkontrolle für die Ladungspumpenschaltung 102 bereitzustellen, wobei die Hochspannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 über die Spannungsteilerschaltung 116 erfasst wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Spannungsteilerschaltung 116 ein kapazitiver Teiler sein, zum Beispiel wie nachstehend beschrieben. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, falls die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt ist, ein Hochspannungs-Rückkopplungssignal zu empfangen, die Spannungsteilerschaltung 116 nicht notwendig sein.
1B veranschaulicht eine Spannungsteilerschaltung 116 der Ladungspumpenanordnung 100 in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Spannungsteilerschaltung 116 kann einen ersten Kondensator 116a und einen zweiten Kondensator 116b aufweisen, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, z. B. zwischen einem ersten Knoten 116n-1 und einem dritten Knoten 116n-3. Das Rückkopplungssignal 106c kann an einem zweiten Knoten 116n-2 zwischen dem ersten Kondensator 116a und dem zweiten Kondensator 116b abgegriffen werden. Die erfasste Ausgangsspannung 116s kann eine Eingabe für die Spannungsteilerschaltung 116 am ersten Knoten 116n-1 sein. Der dritte Knoten 116n-3 kann an ein Bezugspotential gekoppelt sein, z. B. an Erde oder irgendein anderes gewünschtes Bezugspotential. Das Rückkopplungssignal 106c kann als eine Ausgabe der Spannungsteilerschaltung 116 am zweiten Knoten 116n-2 bereitgestellt werden.
Es versteht sich von selbst, dass der erste Kondensator 116a und der zweite Kondensator 116b jeweils eine oder mehrere Kondensatorstrukturen aufweisen können, um die Funktionalität des ersten und zweiten Kondensators 116a, 116b wie gewünscht bereitzustellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der zweite Kondensator 116b einen einstellbaren Kondensator aufweisen oder ein solcher sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, das Pumpen-Taktsignal 102c zu regeln (mit anderen Worten einzustellen, zu modifizieren und/oder zu erzeugen), um die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln, d. h. die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln.
1C veranschaulicht die Regelschaltung 104 der Ladungspumpenanordnung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Regelschaltung 104 kann dafür ausgelegt sein, z. B. von einer Taktsignal-Generatorschaltung 110 oder von einer anderen Quelle ein Taktsignal 110c zu empfangen und eine Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ladungspumpenschaltung 102 wenigstens drei Anschlüsse aufweisen (siehe auch 1A), einen Eingangsanschluss, um die Eingangsspannung 102i einzugeben, einen Ausgangsanschluss, um die Ausgangsspannung 102v auszugeben, und einen Regelanschluss, um das Pumpen-Taktsignal 102c einzugeben.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, das Rückkopplungssignal 106c mit einem Bezugssignal 108r zu vergleichen, oder die Regelschaltung 104 kann mit anderen Worten dafür ausgelegt sein, den Spannungswert des Rückkopplungssignals 106c mit einem Spannungswert eines Bezugssignals 108r zu vergleichen. Das Bezugssignal 108r stellt eine Bezugsspannung dar (z. B. der Ausgangsspannung 102v zugeordnet), wobei das Rückkopplungssignal 106c die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 darstellt, die von der Spannungsteilerschaltung 116 erfasst wird. Basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs des Rückkopplungssignals 106c und des Bezugssignals 108r miteinander kann die Ladungspumpenschaltung 102 dafür ausgelegt sein, entweder die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zuzulassen oder die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zu unterdrücken, zu modifizieren und/oder einzustellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Bezugssignal 108r der Regelschaltung 104 von irgendeiner geeigneten externen Quelle zugeführt oder von der Regelschaltung 104 selbst bereitgestellt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c in dem Fall zuzulassen, dass die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellte Spannungsausgabe 102v in einem vom Bezugssignal 108r definierten ersten Spannungsbereich liegt. Ferner kann die Regelschaltung 104 weiterhin dafür ausgelegt sein, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c in dem Fall zu unterdrücken, modifizieren und/oder einzustellen, dass die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellte Spannungsausgabe 102v in einem vom Bezugssignal 108r definierten zweiten Spannungsbereich liegt (der sich vom ersten Spannungsbereich unterscheidet).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c in dem Fall zuzulassen, dass die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellte Spannungsausgabe 102v kleiner ist als die Bezugsspannungsausgabe, die vom Bezugssignal 108r dargestellt wird. Ferner kann die Regelschaltung 104 weiterhin dafür ausgelegt sein, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c in dem Fall zu unterdrücken, modifizieren und/oder einzustellen, dass die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellte Spannungsausgabe 102v größer ist als die Bezugsspannungsausgabe, die vom Bezugssignal 108r dargestellt wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Regeln der Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 einschließen, das Taktsignal 110c zu unterdrücken, zu modifizieren und/oder einzustellen, um keine Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c bereitzustellen oder um eine Ausgabe eines modifizierten und/oder eingestellten Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 bereitzustellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 einen Komparator (z. B. eine Komparatorschaltung) und/oder ein Latch (z. B. eine Verriegelungsschaltung) aufweisen, um das Bezugssignal 108r mit dem Rückkopplungssignal 106c zu vergleichen und die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, das Pumpen-Taktsignal 102c zu unterdrücken und/oder das Pumpen-Taktsignal 102c der Ladungspumpenschaltung 102 zuzuführen, um die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln wie in 1D in einer schematischen Ansicht veranschaulicht. Es kann vom Bezugssignal 108r, das die gewünschte Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung 102 definiert, eine Bezugsspannung dargestellt sein wie vorstehend beschrieben.
In einem Fall kann das Rückkopplungssignal 106c einen niedrigeren Spannungswert haben als das Bezugssignal 108r. In diesem Fall ist die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 niedriger als die gewünschte Spannungsausgabe und die Regelschaltung 104 ist dafür ausgelegt, den Betrieb der Ladungspumpenschaltung 102 über das Pumpen-Taktsignal 102c auszulösen, um die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erhöhen. In diesem Fall wird gemäß verschiedenen Ausführungsformen das Taktsignal 110c, z. B. durch irgendeine geeignete Schaltung (nicht dargestellt) erzeugt, durch die Regelschaltung 104 an die Ladungspumpenschaltung 102 als das Pumpen-Taktsignal 102 weitergeleitet.
Ferner kann in dem anderen Fall das Rückkopplungssignal 106c einen größeren Spannungswert haben als das Bezugssignal 108r. In diesem Fall ist die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 größer als die gewünschte Spannungsausgabe, und die Ladungspumpenschaltung 102 wird nicht über das Pumpen-Taktsignal 102c ausgelöst. In diesem Fall wird das Pumpen-Taktsignal 102c unterdrückt, um die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 nicht weiter zu erhöhen. Mit anderen Worten wird in diesem Fall gemäß verschiedenen Ausführungsformen das Taktsignal 110c, das zum Beispiel durch irgendeine geeignete Schaltung (nicht dargestellt) erzeugt wird, nicht von der Regelschaltung 104 an die Ladungspumpenschaltung 102 weitergeleitet (auch als unterdrückt bezeichnet). Basierend auf dieser Regelschleife kann die Ladungspumpenschaltung 102 gemäß verschiedenen Ausführungsformen über die Regelschaltung 104 geregelt werden wie in 1D veranschaulicht.
Ferner kann, wie in 1D veranschaulicht ist, die Ladungspumpenschaltung 102 ein synchrones System sein und die Ausgangsspannung 102v verstärken oder die Ausgangsspannung 102v bei jeder Anstiegsflanke des Pumpen-Taktsignals 102c schweben lassen wie in 1D veranschaulicht. Alternativ kann auch die Abfallflanke des Pumpen-Taktsignals 102c verwendet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ladungspumpenanordnung 100 (z. B. der Spannungsteiler 116 und/oder die Regelschaltung 104) in wenigstens zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Daher kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Ladungspumpenanordnung 100 ferner eine Schalteranordnung aufweisen, um die Knoten der Spannungsteilerschaltung 116 jeweils mit Bezugspotentialen (z. B mit einem oder mehr Bezugsanschlüssen) zu verbinden wie nachstehend anhand der 2A bis 2D veranschaulicht.
2A veranschaulicht eine Spannungsteilerschaltung 116 einer Ladungspumpenanordnung 100 in einem schematischen Schaltplan gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Spannungsteilerschaltung 116 ist dafür ausgelegt, mit einem Satz von Bezugspotentialen 116r-1, 116r-2, 116r-3, z. B. über eine Schalteranordnung, verbunden zu werden. Die Schaltanordnung kann einen Satz von Schaltern 116s-1, 116s-2, 116s-3 aufweisen. Die Bezugspotentiale können über einen Satz von Bezugsanschlüssen oder, mit anderen Worten, über einen Satz von Bezugsknoten bereitgestellt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Schaltanordnung dafür ausgelegt sein, abwechselnd die Ladungspumpenanordnung 100 (z. B. die Regelschaltung und/oder die Spannungsteilerschaltung 116) in einen ersten Betriebsmodus 200a und in einen zweiten Betriebsmodus 200b zu schalten. Die beiden Betriebsmodi unterscheiden sich voneinander wie nachstehend genauer beschrieben. Die Schaltanordnung kann über jeden geeigneten Regler geregelt werden, z. B. über einen getrennten Regler oder über die Regelschaltung 104. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Betrieb der Schaltanordnung, d. h. das Schalten der Betriebsmodi 200a, 200b, synchronisiert mit dem Taktsignal 110c geregelt werden. Mit anderen Worten können die Regelschaltung 104 und die Spannungsteilerschaltung 116 getaktet betrieben werden (d. h. gemäß einem Systemtakt).
2B veranschaulicht einen schematischen Schaltplan der Spannungsteilerschaltung 116 im ersten Betriebsmodus 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Im ersten Betriebsmodus 200a kann die Spannungsteilerschaltung 116 an den Ausgang der Ladungspumpenschaltung 102 gekoppelt werden, um die Ausgangsspannung 102v zu erfassen wie vorstehend beschrieben. Ferner kann die Spannungsteilerschaltung 116 an die Regelschaltung 104 gekoppelt werden, um das Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen, wie vorstehend beschrieben. Der dritte Knoten 116n-3 der Spannungsteilerschaltung 116 kann zum Beispiel an Erde 116g oder an irgendein anderes geeignetes Bezugspotential gekoppelt werden. Daher können im ersten Betriebsmodus 200a die Spannungsteilerschaltung 116 und die Regelschaltung 104 verwendet werden, um die Ladungspumpenschaltung 102 in einer Regelschleifenanordnung zu regeln. Beispielhaft ist der erste Betriebsmodus ein Regelmodus.
2C veranschaulicht einen schematischen Schaltplan der Spannungsteilerschaltung 116 im zweiten Betriebsmodus 200b gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Im zweiten Betriebsmodus 200b können der erste Kondensator 116a und der zweite Kondensator 116b der Spannungsteilerschaltung 116 (z. B. über einen Satz von Bezugsanschlüssen oder Bezugsknoten) an einen Satz von Bezugspotentialen 116r-1, 116r-2, 116r-3 gekoppelt werden, um den ersten Kondensator 116a auf eine erste vorbestimmte Spannung einzustellen und den zweiten Kondensator 116b auf eine zweite vorbestimmte Spannung einzustellen. Wie in 2C veranschaulicht ist, ist der erste Knoten 116n-1 der Spannungsteilerschaltung 116 über einen ersten Schalter 116s-1 an ein erstes Bezugspotential 116r-1 gekoppelt, der zweite Knoten 116n-2 der Spannungsteilerschaltung 116 ist über einen zweiten Schalter 116s-2 an ein zweites Bezugspotential 116r-2 gekoppelt, und der dritte Knoten 116n-3 der Spannungsteilerschaltung 116 ist über einen dritten Schalter 116s-3 an ein drittes Bezugspotential 116r-3 gekoppelt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Funktion des zweiten Schalters 116s-2 auch von der Regelschaltung 104 (z. B. in diese integriert) bereitgestellt sein wie zum Beispiel in 3A veranschaulicht. Beispielhaft ist der zweite Betriebsmodus 200b kein Regelmodus, da die Spannungsteilerschaltung 116 nicht an die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 gekoppelt ist und daher nicht die Spannungsausgabe 102v erfasst. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Betriebsmodus 200a eine Haltephase (oder mit anderen Worten eine Regelbetriebsphase) sein, und der zweite Betriebsmodus 200b kann eine Abtastphase (oder mit anderen Worten eine Auffrischphase oder eine Aktualisierungsphase) sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, da die Ladungspumpenschaltung 102 gemäß einem Taktsignal betrieben werden kann, die Abtastphase zwischen zwei aufeinanderfolgenden Takten ohne Störung des Betriebs der Regelschleife ausgeführt werden.
2D veranschaulicht die Spannungsteilerschaltung 116 der Ladungspumpenanordnung 100 in einem genaueren schematischen Schaltplan gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das erste Bezugspotential 116r-1 kann ein Erdpotential, gnd, oder irgendein anderes geeignetes erstes Bezugspotential sein. Das zweite Bezugspotential 116r-2 kann ein Schwellenpotential, V_th, der Regelschaltung 104 (z. B. einer Verriegelungs-/Komparatorschaltung der Regelschaltung 104) oder irgendein anderes geeignetes zweites Bezugspotential sein. Das dritte Bezugspotential kann ein Bezugspotential V_ref sein. Die jeweilige Potentialdifferenz zu Erde oder zu einem gemeinsamen Potential kann die entsprechenden Spannungen definieren.
Zwischen dem ersten Betriebsmodus 200a und dem zweiten Betriebsmodus 200b kann die Spannungsänderung über die Kapazitäten geschrieben werden als: ${\begin{array}{l} Δ V_{c 2} = V_{c 2 +} - V_{c 2 -} = V_{t o p c 2 +} - V_{t o p c 2 -} - (V_{b o t c 2 +} - V_{b o t c 2 -}); \\ Δ V_{c 1} = V_{c 1 +} - V_{c 1 -} = V_{t o p c 1 +} - V_{t o p c 1 -} - (V_{b o t c 1 +} - V_{b o t c 1 -}) . \end{array}$
Das Ersetzen der Symbole durch die Knotenspannungen ergibt: ${\begin{matrix} Δ V_{c 2} = V_{p u m p_d i v} - V_{t h} + V_{r e f}; \\ Δ V_{c 1} = V_{p u m p_{o u t}} - V_{p u m p_d i v} + V_{t h}; \\ C_{2} \cdot Δ V_{c 2} = Δ Q_{c 2} = C_{2} \cdot (V_{p u m p_d i v} - V_{t h} + V_{r e f}) = C_{1} \cdot Δ V_{c 1} = C_{1} (V_{p u m p_{o u t}} - V_{p u m p_d i v} + V_{t h}); \end{matrix}$
und $V_{p u m p_d i v} = V_{t h} + V_{p u m p_{o u t}} \cdot \frac{C_{1}}{C_{1} + C_{2}} - V_{r e f} \cdot \frac{C_{1}}{C_{1} + C_{2}} .$
Durch Anschließen von C1 an gnd, C2 an Vref und pump_div (z. B. der zweite Knoten 116n-2) an Vth (im zweiten Betriebsmodus 200b) und nach Anschließen von C1 an pump_out, C2 an gnd, wobei pump_div schwebend gelassen wird (im ersten Betriebsmodus 200a), wird die folgende Spannung auf der pump_div-Leitung erzeugt: $V p u m p_{d i v} = V t h + \frac{c_{1}}{c_{1} + c_{2}} * V p u m p_{o u t} - \frac{c_{2}}{c_{1} + c_{2}} * V r e f .$
Vorausgesetzt für ein Beispiel, dass C₁₌10 pF, C₂=1pF, V_ref=500mV und V_th=700 mV, dann: $V p u m p_{d i v} = 700 m V + \frac{10}{11} * V p u m p_{o u t} - \frac{1}{11} * 500 m V .$
In diesem Fall wird nur, wenn pump_out zehnmal so hoch ist wie Vref, die Regelschaltung 104 (z. B. das Latch / der Komparator) umschalten, und zwar unabhängig von ihrem Schwellenwert und Versatz.
Als zusätzliches Beispiel, falls V_ref=V_th, dann $V p u m p_{d i v} = \frac{c_{1}}{c_{1} + c_{2}} * V p u m p_{o u t} + \frac{c_{1}}{c_{1} + c_{2}} * V r e f .$
In diesem Fall wird die Regelschaltung 104 (z. B. das Latch / der Komparator) umschalten, wenn: $V p u m p_{o u t} = \frac{c_{2}}{c_{1}} * V r e f .$
Aber die dynamische Verstärkung des kapazitiven Teilers im ersten Betriebsmodus 200a wird sein: $\frac{d V p u m p_{o u t}}{d V p u m p_{d i v}} = \frac{c_{1} + c_{2}}{c_{1}} .$
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Empfindlichkeit des kapazitiven Teilers im ersten Betriebsmodus 200a geringer sein als diejenige, die durch einen herkömmlicherweise verwendeten Widerstandsteiler bereitgestellt wird, wodurch sich die Präzision erhöht.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der zweite Betriebsmodus 200b jedes Mal aktiviert werden, wenn die Gleichspannung auf dem pump_div-Knoten 116n-2 auf Grund von Ladungseinspeisung und Streuung driftet, und/oder jedes Mal, wenn der Schwellenwert der Regelschaltung 104 (z. B. des Latch/Komparators) driftet. Der erste Betriebsmodus 200a kann so lange beibehalten werden, wie die vorstehend erwähnten Gründe keinen zweiten Betriebsmodus 200b erfordern (beispielsweise eine Auffrischung oder Aktualisierung der Spannungsteiler-Kondensatoren 116a, 116b). Im ersten Betriebsmodus 200a kann der Stromverbrauch des kapazitiven Teilers 116 im Durchschnitt null betragen, falls angenommen wird, dass die pump_out-Spannung nicht ihren Gleichstrompegel ändert (was normalerweise der Fall ist). Ferner kann der Stromverbrauch der Regelschaltung 104 (z. B. des Latch/Komparators) von der Implementierung abhängen.
3A veranschaulicht eine Ladungspumpenanordnung 100 in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Ladungspumpenschaltung 102 der Ladungspumpenanordnung 100 kann eine Pumpenkettenschaltung 302a und eine Phasengeneratorschaltung 302b aufweisen. Die Ladungspumpenschaltung 102 kann basierend auf zwei oder vier Phasen 302p arbeiten. Die Regelschaltung 104 kann eine Verriegelungs- und/oder eine Komparatorschaltung aufweisen. Die Regelschaltung 104 kann dafür ausgelegt sein, dem Phasengenerator 302b der Ladungspumpenschaltung 102 das Pumpen-Taktsignal 102c bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, das Bezugssignal 108r mit dem Rückkopplungssignal 106c zu vergleichen. Ferner kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102, z. B. an die Phasengeneratorschaltung 302b der Ladungspumpenschaltung 102, zu regeln wie hier beschrieben. Falls eine einzelne Spannungsteilerschaltung 116 in der Ladungspumpenanordnung 100 verwendet wird, kann diese nur im ersten Betriebsmodus ausgeführt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Bezugspotential V_ref, das am dritten Knoten 116n-3 der Spannungsteilerschaltung 116 im zweiten Betriebsmodus 200b bereitgestellt wird (siehe 2C), das gleiche sein, wie es mit dem Bezugssignal 108r an die Regelschaltung 104 bereitgestellt wird, um einen gewünschten Vergleich zwischen dem Rückkopplungssignal 106c und dem Bezugssignal 108r im ersten Betriebsmodus 200a zu erlauben. Es kann jedoch eine Schwellenspannung V_th der Regelschaltung 104 als das Bezugspotential verwendet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 (z. B. die Verriegelungsschaltung und/oder die Komparatorschaltung) auf dem niedrigen Pegel des Taktsignals 110c aktualisiert werden, und zum Verbreiten des Ergebnisses auf dem hohen Pegel des Taktsignals 110c kann die Regelschaltung 104 (z. B. die Verriegelungsschaltung und/oder die Komparatorschaltung) das Pumpen-Taktsignal 102c ausgeben, das von der Phasengeneratorschaltung 302b zum Betrieb der Ladungspumpenschaltung 102 verwendet wird. In diesem Fall muss die Ausgabe, z. B. das Pumpen-Taktsignal 102c, das von der Regelschaltung 104 geregelt wird, in der Aktualisierungsphase (als zweiter Betriebsmodus 200b bezeichnet) 0 und in der Verbreitungsphase (als erster Betriebsmodus 200a bezeichnet) entweder null oder eins betragen, abhängig von den Vergleichsergebnissen der Regelschaltung 104 (siehe 1D).
Das Eingangssignal der Regelschaltung 104 kann in der Abtastphase (als zweiter Betriebsmodus 200b bezeichnet) gleich der Schwellenspannung V_th der Regelschaltung 104 (z. B. der Verriegelungsschaltung) oder gleich einer Bezugsspannung V_ref, und in der Haltephase (als erster Betriebsmodus 200a bezeichnet) das Ergebnis des Schalter-kapazitiven Kondensatorteilers 116 sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kondensatorteiler wenigstens zwei in Reihe gekoppelte Kondensatoren 116a, 116b (C1, C2) und einen Schwebeknoten 116n-2 aufweisen (als pump_div bezeichnet), wobei die Kondensatoren 116a, 116b jeweils an zwei Durchlassgatter (auch als Schalter bezeichnet) angeschlossen sind, eines dieser Durchlassgatter kann die Kapazitätsplatte mit Erde, gnd, verbinden, das andere mit einer Spannungsquelle bzw. einer Bezugsspannung, Vref, oder der ausgegebenen Pumpenspannung pump_out (siehe 2D).
Die Regelschaltung 104 kann ein Verriegelungsblock sein oder einen solchen aufweisen, der das Taktsignal 110c, das pump _div-Signal 106c und schließlich eine Bezugsspannung 108r empfängt und als Ausgabe das Pumpen-Taktsignal 102 erzeugt.
Ferner kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, ein Abtastsignal 318s zu empfangen. Basierend auf dem Abtastsignal 318s kann die Bezugsspannung oder die Schwellenspannung auf den zweiten Knoten 116n-2 des Kondensatorteilers 116 getrieben werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, während der Abtastphase in einen Abtastmodus geschaltet zu werden, wobei die Bezugsspannung oder die Schwellenspannung auf den zweiten Knoten 116n-2 des Kondensatorteilers 116 getrieben werden kann (siehe 3B). Das Abtastsignal 318s kann gemäß dem Taktsignal 110c synchronisiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann für die Spannungsteilerschaltung 116 die Bezugsspannung oder eine Schwellenspannung bereitgestellt werden, um ein Bezugspotential oder ein anderes Potential am zweiten Knoten 116n-2 der Spannungsteilerschaltung 116 im zweiten Betriebsmodus 200b bereitzustellen wie oben beschrieben.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird das Abtastsignal 318s verwendet, um die Spannungsteilerschaltung 116 zu aktualisieren, und kann mit dem Taktsignal 110c und/oder dem Pumpen-Taktsignal 102c synchronisiert werden wie in 3B und 3C in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht. Falls das Abtastsignal zum Beispiel 1 ist, kann eine Bezugsspannung 108r (oder eine gepufferte Bezugsspannung 108r, d. h. die Schwellenspannung der Regelschaltung 104) auf pump div getrieben werden und das Pumpen-Taktsignal 102c zum Beispiel auf 0 getrieben werden, und falls das Abtastsignal zum Beispiel 0 ist, ist das Pumpen-Taktsignal 102c virtuell und es ergibt sich der Betrieb des Taktsignals und des Latch/Komparator-Vergleichsbetriebs wie in 1D veranschaulicht. Wie in 3B veranschaulicht ist, kann eine Synchronisierschaltung 328 verwendet werden, um ein eingegebenes Abtastsignal 318s-1 über das Taktsignal 110c mit einem synchronisierten Abtastsignal 318s-2 zu synchronisieren wie in 3C gezeigt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der zweite Kondensator 116b der Spannungsteilerschaltung 116 ein regelbarer Kondensator sein, um eine gewünschte Kapazität einzustellen.
Während des zweiten Betriebsmodus 200b, wie hier beschrieben, kann die Spannungsteilerschaltung 116 vielleicht nicht in der Lage sein, die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen, und daher kann die Ladungspumpenschaltung 102 vielleicht während des zweiten Betriebsmodus 200b nicht über die Regelschaltung 104 geregelt werden. Falls die Zeitskala für den zweiten Betriebsmodus 200b sehr kurz gewählt ist, z. B. kürzer als die Frequenz des Taktsignals 110c, kann die Aktualisierung der Spannungsteilerschaltung 116 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfall- oder Anstiegsflanken des Taktsignals 110c erreicht werden, was eine Hochleistungsregelung der Ladungspumpenschaltung 102 erlauben kann. Eine kurze Zeitskala kann jedoch zu anderen technischen Beschränkungen führen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des zweiten Betriebsmodus 200b, wie hier beschrieben, die Spannungsteilerschaltung 116 vielleicht nicht in der Lage sein, die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen, und daher kann die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c während des zweiten Betriebsmodus 200b unterdrückt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt sein, wenigstens zwei verschiedene Aktionen auszuführen, eine Detektionsaktion und eine Regelaktion. Die Detektionsaktion kann zum Beispiel das Vergleichen des Rückkopplungssignals 106c mit dem Bezugssignal 108r oder dergleichen aufweisen. Die Regelaktion kann zum Beispiel die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c basierend auf dem Vergleich aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die beiden unterschiedlichen Aktionen gleichzeitig ausgeführt werden, z. B. auf derselben Flanke des Taktsignals 110c. Alternativ können die beiden unterschiedlichen Aktionen mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung, z. B. mit einer Phasenverschiebung von einem halben Taktzyklus oder mit einer anderen Phasenverschiebung, ausgeführt werden. Die beiden unterschiedlichen Aktionen können jedoch mit dem Taktsignal 110c synchronisiert werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können wenigstens zwei Spannungsteilerschaltungen 116 abwechselnd verwendet werden, um die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln, wobei jeweils eine der beiden Spannungsteilerschaltungen 116 stets im ersten Betriebsmodus 200a ist, so dass die andere im zweiten Betriebsmodus 200b so lange wie notwendig aktualisiert werden kann, ohne dass die Präzision bei der Regelung der Ladungspumpenschaltung 102 verloren geht.
4 veranschaulicht eine Ladungspumpenanordnung 100 einschließlich einer Ladungspumpenschaltung 102 und einer Regelschaltung 104 auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben. Ferner kann die Ladungspumpenanordnung 100 eine erste Spannungsteilerschaltung 116 (auch als Spannungsteilerschaltung 116 bezeichnet) und eine zweite Spannungsteilerschaltung 416 (auch als zusätzlicher Spannungsteiler bezeichnet) aufweisen. Beide Spannungsteiler 116, 416 können wie vorstehend z. B. mit Bezug auf 1B beschrieben ausgelegt sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Spannungsteilerschaltung 116 dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und ein erstes Rückkopplungssignal 106c für die Regelschaltung 104 bereitzustellen. Ferner kann die zweite Spannungsteilerschaltung 416 dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und ein zweites Rückkopplungssignal 406c für die Regelschaltung 104 bereitzustellen. Die erste Spannungsteilerschaltung 116 kann einen ersten Kondensator 116a und einen zweiten Kondensator 116b aufweisen, die in Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das erste Rückkopplungssignal (an einem Knoten 116n-2) zwischen dem ersten Kondensator 116a und dem zweiten Kondensator 116b abgegriffen wird wie vorstehend beschrieben. Die zweite Spannungsteilerschaltung 416 kann einen dritten Kondensator 116a und einen vierten Kondensator 116b aufweisen, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das zweite Rückkopplungssignal 406c (an einem Knoten 116n-2) zwischen dem dritten Kondensator 116a und dem vierten Kondensator 116b abgegriffen wird wie vorstehend beschrieben. Beispielhaft können gemäß verschiedenen Ausführungsformen zwei der vorstehend beschriebenen Spannungsteilerschaltungen 116 parallel zueinander gekoppelt werden, um abwechselnd das Rückkopplungssignal 106c für die Regelschaltung 104 bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ladungspumpenanordnung 100 ferner eine Schalteranordnung (ähnlich der vorstehend beschriebenen Schalteranordnung) aufweisen, die dafür ausgelegt ist, die Ladungspumpenanordnung 100 (z. B. die Regelschaltung 104 und beide Spannungsteilerschaltungen 116, 416) in einen ersten Betriebsmodus und in einen zweiten Betriebsmodus zu schalten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann im ersten Betriebsmodus der Ladungspumpenanordnung 100 die erste Spannungsteilerschaltung 116 in der Haltephase sein und die zweite Spannungsteilerschaltung 416 in der Aktualisierungsphase sein wie vorstehend beschrieben, und im zweiten Betriebsmodus der Ladungspumpenanordnung 100 kann die erste Spannungsteilerschaltung 116 in der Aktualisierungsphase sein und die zweite Spannungsteilerschaltung 416 kann in der Haltephase sein. Mit anderen Worten kann im ersten Betriebsmodus die erste Spannungsteilerschaltung 116 dafür ausgelegt sein, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und das erste Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen; wobei im ersten Betriebsmodus ferner der dritte Kondensator und der vierte Kondensator der zweiten Spannungsteilerschaltung 416 an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt werden, um den dritten Kondensator auf eine dritte vorbestimmte Spannung einzustellen und den vierten Kondensator auf eine vierte vorbestimmte Spannung einzustellen. Beispielhaft wird im ersten Betriebsmodus die erste Spannungsteilerschaltung 116 verwendet, um die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln, und die zweite Spannungsteilerschaltung 416 wird aktualisiert, ähnlich wie beim Betrieb der vorstehend beschriebenen einzelnen Spannungsteilerschaltung 116.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist im zweiten Betriebsmodus die zweite Spannungsteilerschaltung 416 dafür ausgelegt, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und das zweite Rückkopplungssignal 406c bereitzustellen; wobei im zweiten Betriebsmodus ferner der erste Kondensator und der zweite Kondensator der ersten Spannungsteilerschaltung 116 an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt sind, um den ersten Kondensator auf eine erste vorbestimmte Spannung einzustellen und den zweiten Kondensator auf eine zweite vorbestimmte Spannung einzustellen. Beispielhaft wird im zweiten Betriebsmodus die zweite Spannungsteilerschaltung 416 verwendet, um die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln, und die erste Spannungsteilerschaltung 116 wird aktualisiert, ähnlich wie beim Betrieb der vorstehend beschriebenen einzelnen Spannungsteilerschaltung 116.
5 veranschaulicht ein Verfahren 500 zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Ladungspumpenanordnung 100 kann wie vorstehend mit Bezug auf die 1A bis 3C beschrieben oder auf eine ähnliche Weise konfiguriert sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 500 zum Betreiben der Ladungspumpenanordnung 100 umfassen: bei 510, Abwechseln eines ersten Betriebsmodus 200a und eines zweiten Betriebsmodus 200b der Ladungspumpenanordnung 100 (z. B. einer Regelschaltung und/oder einer Spannungsteilerschaltung der Ladungspumpenanordnung), um eine Spannungsausgabe 102v einer Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln; bei 520, Erfassen der Spannungsausgabe 102v einer Ladungspumpenschaltung 102 über eine Spannungsteilerschaltung 116, wobei die Spannungsteilerschaltung 116 einen ersten Kondensator 116a und einen zweiten Kondensator 116b aufweist, die in Reihenanordnung gekoppelt sind; bei 530, Bereitstellen eines Rückkopplungssignals 106c über die Spannungsteilerschaltung 116 im ersten Betriebsmodus 200a, wobei das Rückkopplungssignal 106c die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 darstellt, um die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 basierend auf dem Rückkopplungssignal 106c zu regeln; und bei 540, Einstellen (z. B. Laden oder Entladen) des ersten Kondensators 116a auf eine erste vorbestimmte Spannung und Einstellen (z. B. Laden oder Entladen) des zweiten Kondensators 116b auf eine zweite vorbestimmte Spannung im zweiten Betriebsmodus 200b. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die vorbestimmten Spannungen der Kondensatoren 116a, 116b der Spannungsteilerschaltung 116 das Spannungsteilungsverhältnis und die Rückkopplungssignalausgabe der Spannungsteilerschaltung 116 definieren.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Taktsignal 110c mit einer vorbestimmten Taktfrequenz bereitgestellt werden, um die Ladungspumpenschaltung 102 zu betreiben wie zum Beispiel in 1D veranschaulicht. Ferner kann über die Regelschaltung 104 basierend auf dem Rückkopplungssignal 106c ein Pumpen-Taktsignal 102c bereitgestellt (z. B. erzeugt oder geregelt) werden. Das Pumpen-Taktsignal 102c kann der Ladungspumpenschaltung 102 in dem Fall bereitgestellt werden, dass die Spannungsausgabe 102v, die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellt wird, in einem vorbestimmten ersten Spannungsbereich liegt, der durch eine Bezugsspannung 108r definiert ist (z. B. kleiner als die Bezugsspannung 108r). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Pumpen-Taktsignal 102c in dem Fall unterdrückt werden, dass die Spannungsausgabe 102v, die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellt wird, in einem vorbestimmten zweiten Spannungsbereich liegt, der durch eine Bezugsspannung 108r definiert ist (z. B. größer als die Bezugsspannung 108r). Die Spannungsausgabe 102v, die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellt wird, kann über einen Komparator mit der Bezugsspannung, die von einem Bezugssignal dargestellt wird, verglichen werden, und/oder Regeln des Taktsignals über ein Latch.
6 veranschaulicht ein Verfahren 600 zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Ladungspumpenanordnung 100 kann wie vorstehend zum Beispiel mit Bezug auf 4 beschrieben oder auf ähnliche Weise konfiguriert sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 600 zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung 100 umfassen: bei 610, Abwechseln eines ersten Betriebsmodus und eines zweiten Betriebsmodus der Ladungspumpenanordnung 100 (z. B. einer Regelschaltung und/oder einer Spannungsteilerschaltung der Ladungspumpenanordnung), um eine Spannungsausgabe 102v einer Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln; bei 620, Erfassen der Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 über eine erste Spannungsteilerschaltung 116 und über eine zweite Spannungsteilerschaltung 416, wobei die erste Spannungsteilerschaltung 116 wenigstens zwei erste Kondensatoren 116a, 160b aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, und die zweite Spannungsteilerschaltung 416 wenigstens zwei zweite Kondensatoren 116a, 116b aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, bei 630, Bereitstellen eines ersten Rückkopplungssignals 106c über die erste Spannungsteilerschaltung 116 im ersten Betriebsmodus, wobei das erste Rückkopplungssignal 106c die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 darstellt, um die Spannungsausgabe 102v basierend auf dem ersten Rückkopplungssignal 106c zu regeln; und bei 640, Einstellen (z. B. Laden oder Entladen) der wenigstens zwei zweiten Kondensatoren der ersten Spannungsteilerschaltung 416 auf vorbestimmte Spannungen im ersten Betriebsmodus; bei 650, Bereitstellen eines zweiten Rückkopplungssignals 406c über die zweite Spannungsteilerschaltung 416 im zweiten Betriebsmodus, wobei das zweite Rückkopplungssignal 406c die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 darstellt, um die Spannungsausgabe 102v basierend auf dem zweiten Rückkopplungssignal 406c zu regeln; und bei 660, Einstellen (z. B. Laden oder Entladen) der wenigstens zwei ersten Kondensatoren der ersten Spannungsteilerschaltung 116 auf vorbestimmte Spannungen im zweiten Betriebsmodus.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Einstellen der wenigstens zwei ersten Kondensatoren und der wenigstens zwei zweiten Kondensatoren auf vorbestimmte Spannungen das Anschließen der Kondensatoren jeweils an einen Satz von Bezugspotentialen umfassen (z. B. bereitgestellt über Bezugspotentialanschlüsse oder Bezugspotentialknoten). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Wechsel zwischen den beiden Betriebsmodi durch Schalten einer auf geeignete Weise angeordneten Schaltanordnung bereitgestellt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Spannungsausgabe 102v der Ladungspumpenschaltung 102 im ersten Betriebsmodus über das erste Rückkopplungssignal 106c und im zweiten Betriebsmodus über das zweite Rückkopplungssignal 406c geregelt werden wie in 4 veranschaulicht, wobei der Ladungspumpenschaltung 102 in Abhängigkeit von einem Vergleich der Ausgangsspannung 102v, die vom ersten Rückkopplungssignal 106c und vom zweiten Rückkopplungssignal 406c dargestellt wird, jeweils mit einer Bezugsspannung ein Pumpen-Taktsignal 102c bereitgestellt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Pumpen-Taktsignal 102c über ein Latch und/oder einen Komparator geregelt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die auf der Regelschaltung 104 basierende Regelschleife und wenigstens eine Spannungsteilerschaltung 116, 416 komplett digital sein, um jeglichen Gleichstromverbrauch durch die Spannungsteilerschaltung 116 zu vermeiden. Allerdings kann nur der Schaltstromverbrauch zum Abwechseln der Betriebsmodi übrig bleiben.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Stromverbrauch vom Hochspannungsweg auf nahezu null reduziert werden, der Kondensatorteiler kann den Abtastbetrieb so sporadisch ausführen, dass der durchschnittliche Stromverbrauch fast null wird (z. B. im Bereich von etwa 100 nA oder weniger). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schalter-kapazitives Konzept verwendet werden, um die Spannung zu verringern, um jegliche Notwendigkeit für Widerstände zu vermeiden und um eine ideale Transferfunktion über die Frequenz vom Spannungsteiler zu erhalten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein getaktetes Latch verwendet werden, um den Phasengeneratortakt (auch als Pumpen-Taktsignal bezeichnet) zu erzeugen. Alternativ kann ein zeitkontinuierlicher Komparator verwendet werden, wenn dies von Vorteil ist.
Beispiel 1 ist eine Ladungspumpenanordnung 100, die aufweist: eine Ladungspumpenschaltung 102, die dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Pumpen-Taktsignal 102c eine Eingangsspannung 102i in eine Ausgangsspannung 102v umzuwandeln; einen Rückkopplungsweg 116, der dafür ausgelegt ist, ein Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen, das die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 darstellt; und eine Regelschaltung 104, die dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal 110c zu empfangen und die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 durch Regeln des Pumpen-Taktsignals 102c basierend auf dem Rückkopplungssignal 106c und dem Taktsignal 110c zu regeln.
In Beispiel 2 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 1 gegebenenfalls einschließen, dass die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt ist, gemäß dem Taktsignal 110c diskontinuierlich zu arbeiten.
In Beispiel 3 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 1 oder 2 gegebenenfalls einschließen, dass die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt ist, die Spannungsausgabe 102v, die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellt wird, mit einer Bezugsspannung zu vergleichen, und, basierend auf einem Ergebnis, entweder die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zuzulassen oder die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zu unterdrücken. Die Bezugsspannung, die mit dem jeweiligen Rückkopplungssignal verglichen werden kann, kann den Wert der Ausgangsspannung aufweisen oder auch nicht. Die Bezugsspannung kann eine skalierte Version der gewünschten Ausgangsspannung sein. Ferner kann die Bezugsspannung eine digitale Darstellung sein, solange die Regelschaltung eine Analog-Digital-Wandlung des Rückkopplungssignals oder/und eine Digital-Analog-Wandlung der Bezugsspannung ausführt.
In Beispiel 4 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 3 gegebenenfalls einschließen, dass die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt ist, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c in dem Fall zuzulassen, dass die Spannungsausgabe 102v, die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellt wird, in einem ersten vorbestimmten Spannungsbereich liegt.
In Beispiel 5 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 4 gegebenenfalls einschließen, dass die Regelschaltung 104 ferner dafür ausgelegt ist, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c in dem Fall zu unterdrücken, dass die Spannungsausgabe 102v, die vom Rückkopplungssignal 106c dargestellt wird, in einem zweiten vorbestimmten Spannungsbereich liegt, der sich vom ersten vorbestimmten Spannungsbereich unterscheidet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Regelschaltung 104 wenigstens eines von einer Komparatorschaltung oder einer Verriegelungsschaltung aufweisen, um die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln.
In Beispiel 6 kann die Ladungspumpenanordnung aus einem der Beispiele 1 bis 5 gegebenenfalls einschließen, dass die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt ist, eine Detektionsaktion und eine Regelaktion auszuführen, wobei die Detektionsaktion und eine Regelaktion mit dem Taktsignal synchronisiert und mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung relativ zueinander ausgeführt werden können.
In Beispiel 7 kann die Ladungspumpenanordnung aus einem der Beispiele 3 bis 6 gegebenenfalls einschließen, dass der Rückkopplungsweg eine Spannungsteilerschaltung 116 aufweist, wobei die Spannungsteilerschaltung 116 an die Ladungspumpenschaltung 102 gekoppelt ist, um die Ausgangsspannung 102v zu erfassen, und ferner an die Regelschaltung 104 gekoppelt ist, um das Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen.
In Beispiel 8 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 7 gegebenenfalls einschließen, dass die Spannungsteilerschaltung 116 einen ersten Kondensator 116a und einen zweiten Kondensator 116b aufweist, die in Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das Rückkopplungssignal 106c zwischen dem ersten Kondensator 116a und dem zweiten Kondensator 116b abgegriffen wird.
In Beispiel 9 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 7 oder 8 gegebenenfalls ferner aufweisen: eine Schalteranordnung, die dafür ausgelegt ist, abwechselnd die Ladungspumpenanordnung 100 in einen ersten Betriebsmodus 200a und in einen zweiten Betriebsmodus 200b zu schalten.
In Beispiel 10 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 9 gegebenenfalls einschließen, dass im ersten Betriebsmodus 200a die Spannungsteilerschaltung 116 dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und das Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen. Beispiel 10 kann ferner einschließen, dass im zweiten Betriebsmodus 200b der erste Kondensator 116a und der zweite Kondensator 116b der Spannungsteilerschaltung 116 an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt sind, um den ersten Kondensator 116a auf eine erste vorbestimmte Spannung einzustellen und den zweiten Kondensator 116b auf eine zweite vorbestimmte Spannung einzustellen.
In Beispiel 11 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 8 gegebenenfalls ferner aufweisen: eine zusätzliche Spannungsteilerschaltung 416, um die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und ein zusätzliches Rückkopplungssignal 406c für die Regelschaltung 104 bereitzustellen. Beispiel 11 kann ferner einschließen, dass die zusätzliche Spannungsteilerschaltung 416 einen dritten Kondensator und einen vierten Kondensator aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das zusätzliche Rückkopplungssignal 406c zwischen dem dritten Kondensator und dem vierten Kondensator abgegriffen wird.
In Beispiel 12 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 11 gegebenenfalls ferner aufweisen: eine Schalteranordnung, die dafür ausgelegt ist, die Ladungspumpenanordnung 100 in einen ersten Betriebsmodus und in einen zweiten Betriebsmodus zu schalten.
In Beispiel 13 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 12 gegebenenfalls einschließen, dass im ersten Betriebsmodus die erste Spannungsteilerschaltung 116 dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und der Regelschaltung 104 das erste Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen. Beispiel 13 kann ferner einschließen, dass im ersten Betriebsmodus der dritte Kondensator und der vierte Kondensator des zweiten Spannungsteilers 416 an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt werden, um den dritten Kondensator auf eine dritte vorbestimmte Spannung einzustellen und den vierten Kondensator auf eine vierte vorbestimmte Spannung einzustellen. Beispiel 13 kann ferner einschließen, dass im zweiten Betriebsmodus die zweite Spannungsteilerschaltung 416 dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu erfassen und der Regelschaltung 104 das zweite Rückkopplungssignal 406c bereitzustellen. Beispiel 13 kann ferner einschließen, dass im zweiten Betriebsmodus der erste Kondensator und der zweite Kondensator der ersten Spannungsteilerschaltung 116 an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt sind, um den ersten Kondensator auf eine erste vorbestimmte Spannung einzustellen und den zweiten Kondensator auf eine zweite vorbestimmte Spannung einzustellen.
Beispiel 14 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung, wobei das Verfahren umfasst: Abwechseln eines ersten Betriebsmodus und eines zweiten Betriebsmodus einer Ladungspumpenanordnung zum Regeln einer Spannungsausgabe einer Ladungspumpenschaltung; Erfassen der Spannungsausgabe einer Ladungspumpenschaltung über eine Spannungsteilerschaltung, wobei die Spannungsteilerschaltung einen ersten Kondensator und einen zweiten Kondensator aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, Bereitstellen eines Rückkopplungssignals über die Spannungsteilerschaltung im ersten Betriebsmodus, wobei das Rückkopplungssignal die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung darstellt, um die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung basierend auf dem Rückkopplungssignal zu regeln; und Einstellen des ersten Kondensators auf eine erste vorbestimmte Spannung und Einstellen des zweiten Kondensators auf eine zweite vorbestimmte Spannung im zweiten Betriebsmodus.
In Beispiel 15 kann das Verfahren aus Beispiel 14 gegebenenfalls ferner umfassen: Bereitstellen eines Taktsignals an die Regelschaltung.
In Beispiel 16 kann das Verfahren aus Beispiel 15 gegebenenfalls ferner umfassen: Regeln des Taktsignals basierend auf dem Rückkopplungssignal, um der Ladungspumpenschaltung 102 ein Pumpen-Taktsignal bereitzustellen.
In Beispiel 17 kann das Verfahren aus Beispiel 15 oder 16 gegebenenfalls ferner umfassen: Bereitstellen des Pumpen-Taktsignals für die Ladungspumpenschaltung in dem Fall, dass die vom Rückkopplungssignal dargestellte Spannungsausgabe in einem ersten vorbestimmten Spannungsbereich liegt.
In Beispiel 18 kann das Verfahren aus Beispiel 17 gegebenenfalls ferner umfassen: Unterdrücken des Pumpen-Taktsignals in dem Fall, dass die vom Rückkopplungssignal dargestellte Spannungsausgabe in einem zweiten vorbestimmten Spannungsbereich liegt, der sich vom ersten vorbestimmten Spannungsbereich unterscheidet.
Beispiel 19 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung, wobei das Verfahren umfasst: Abwechseln eines ersten Betriebsmodus und eines zweiten Betriebsmodus der Ladungspumpenanordnung zum Regeln einer Spannungsausgabe einer Ladungspumpenschaltung; Erfassen der Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung über eine erste Spannungsteilerschaltung und Erfassen der Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung über eine zweite Spannungsteilerschaltung, wobei die erste Spannungsteilerschaltung wenigstens zwei erste Kondensatoren aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, und die zweite Spannungsteilerschaltung wenigstens zwei zweite Kondensatoren aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind; Bereitstellen eines ersten Rückkopplungssignals über die erste Spannungsteilerschaltung im ersten Betriebsmodus, wobei das erste Rückkopplungssignal die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung darstellt, um die Spannungsausgabe basierend auf dem ersten Rückkopplungssignal zu regeln; und Einstellen der wenigstens zwei zweiten Kondensatoren der zweiten Spannungsteilerschaltung auf vorbestimmte Spannungen im ersten Betriebsmodus; Bereitstellen eines zweiten Rückkopplungssignals über die zweite Spannungsteilerschaltung im zweiten Betriebsmodus, wobei das zweite Rückkopplungssignal die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung darstellt, um die Spannungsausgabe basierend auf dem zweiten Rückkopplungssignal zu regeln; und Einstellen der wenigstens zwei ersten Kondensatoren der ersten Spannungsteilerschaltung auf vorbestimmte Spannungen im zweiten Betriebsmodus.
In Beispiel 20 kann das Verfahren aus Beispiel 19 gegebenenfalls einschließen, dass das Einstellen der wenigstens zwei ersten Kondensatoren und der wenigstens zwei zweiten Kondensatoren auf vorbestimmte Spannungen das Koppeln der Kondensatoren jeweils an einen Satz von Bezugspotentialen aufweist.
In Beispiel 21 kann das Verfahren aus Beispiel 20 gegebenenfalls ferner umfassen: Überprüfen, ob die Ausgangsspannung, die vom ersten Rückkopplungssignal bzw. vom zweiten Rückkopplungssignal dargestellt wird, in einem Spannungsbereich liegt, der von einer Bezugsspannung definiert wird, und Regeln der Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung im ersten Betriebsmodus über das erste Rückkopplungssignal und im zweiten Betriebsmodus über das zweite Rückkopplungssignal basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs. Die Bezugsspannung, die mit dem jeweiligen Rückkopplungssignal verglichen werden kann, kann den Wert der Ausgangsspannung aufweisen oder auch nicht. Die Bezugsspannung kann eine skalierte Version der gewünschten Ausgangsspannung sein. Ferner kann die Bezugsspannung eine digitale Darstellung sein, solange die Regelschaltung eine Analog-Digital-Wandlung des Rückkopplungssignals oder eine Digital-Analog-Wandlung der Bezugsspannung ausführt.
Beispiel 22 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Ausgangsspannung 102v über eine Ladungspumpenschaltung 102 basierend auf einem Pumpen-Taktsignal 102c und einer Eingangsspannung 102i; Bereitstellen eines Rückkopplungssignals 106c über einen Rückkopplungsweg 116, wobei das Rückkopplungssignal 106c die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 aufweist; Bereitstellen eines Taktsignals 110c; Modifizieren des Pumpen-Taktsignals 102c basierend auf dem Rückkopplungssignal 106c und dem Taktsignal 110c, um die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln.
Beispiel 23 ist eine Ladungspumpenanordnung 100, die aufweist: eine Ladungspumpenschaltung 102, die dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Pumpen-Taktsignal 102c eine Eingangsspannung 102i in eine Ausgangsspannung 102v umzuwandeln; eine Regelschaltung 104, die dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung 102v der Ladungspumpenschaltung 102 durch Einstellen des Pumpen-Taktsignals 102c basierend auf einem Rückkopplungssignal 106c zu regeln; eine Spannungsteilerschaltung 106, die an die Ladungspumpenschaltung 102 gekoppelt ist, um die Ausgangsspannung 102v zu erfassen, und die ferner an die Regelschaltung 104 gekoppelt ist, um das Rückkopplungssignal 106c bereitzustellen, wobei die Spannungsteilerschaltung 106 einen ersten Kondensator 106a und einen zweiten Kondensator 106b aufweist, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das Rückkopplungssignal 106c zwischen dem ersten Kondensator 106a und dem zweiten Kondensator 106b abgegriffen wird.
In Beispiel 24 kann die Ladungspumpenanordnung aus Beispiel 23 wahlweise einschließen, dass die Regelschaltung 104 dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal 110c zu empfangen und eine Ausgabe des Pumpen-Taktsignals 102c an die Ladungspumpenschaltung 102 zu regeln.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Rückkopplungsweg 106 eine Metallleitung aufweisen oder sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Rückkopplungsweg 106 eine Rückkopplungsschaltung aufweisen oder sein.
Während die Erfindung insbesondere mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, sollte es für Fachleute selbstverständlich sein, dass verschiedene Änderungen an Form und Detail vorgenommen werden können, ohne den Geist und Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind. Der Schutzbereich der Erfindung ist somit durch die beigefügten Ansprüche angezeigt, und alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, gelten somit als mit einbezogen.

Claims

Ladungspumpenanordnung (100), umfassend: eine Ladungspumpenschaltung (102), die dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Pumpen-Taktsignal (102c) eine Eingangsspannung (102i) in eine Ausgangsspannung (102v) umzuwandeln; einen Rückkopplungsweg (116), der dafür ausgelegt ist, ein Rückkopplungssignal (106c) bereitzustellen, das die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) darstellt; eine Regelschaltung (104), die dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal (110c) zu empfangen und die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) durch Regeln des Pumpen-Taktsignals (102c) basierend auf dem Rückkopplungssignal (106c) und dem Taktsignal (110c) zu regeln.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Regelschaltung (104) dafür ausgelegt ist, diskontinuierlich gemäß dem Taktsignal (110c) zu arbeiten.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Regelschaltung (104) dafür ausgelegt ist, die Spannungsausgabe (102v), die vom Rückkopplungssignal (106c) dargestellt wird, mit einer Bezugsspannung zu vergleichen; und, basierend auf einem Ergebnis, entweder die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals (102c) an die Ladungspumpenschaltung (102) zuzulassen oder die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals (102c) an die Ladungspumpenschaltung (102) zu unterdrücken.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 3, wobei die Regelschaltung (104) dafür ausgelegt ist, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals (102c) in dem Fall zuzulassen, dass die Spannungsausgabe (102v), die vom Rückkopplungssignal (106c) dargestellt wird, in einem ersten vorbestimmten Spannungsbereich liegt.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 4, wobei die Regelschaltung (104) ferner dafür ausgelegt ist, die Ausgabe des Pumpen-Taktsignals (102c) in dem Fall zu unterdrücken, dass die Spannungsausgabe (102v), die vom Rückkopplungssignal (106c) dargestellt wird, in einem zweiten vorbestimmten Spannungsbereich liegt, der sich vom ersten vorbestimmten Spannungsbereich unterscheidet.
Ladungspumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Regelschaltung (104) dafür ausgelegt ist, eine Detektionsaktion und eine Regelaktion mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung relativ zueinander auszuführen.
Ladungspumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Rückkopplungsweg eine Spannungsteilerschaltung (116) umfasst, wobei die Spannungsteilerschaltung (116) an die Ladungspumpenschaltung (102) gekoppelt ist, um die Ausgangsspannung (102v) zu erfassen, und ferner an die Regelschaltung (104) gekoppelt ist, um das Rückkopplungssignal (106c) bereitzustellen.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 7, wobei die Spannungsteilerschaltung (116) einen ersten Kondensator (116a) und einen zweiten Kondensator (116b) umfasst, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das Rückkopplungssignal (106c) zwischen dem ersten Kondensator (116a) und dem zweiten Kondensator (116b) abgegriffen wird.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend: eine Schalteranordnung, die dafür ausgelegt ist, abwechselnd die Ladungspumpenanordnung (100) in einen ersten Betriebsmodus (200a) und in einen zweiten Betriebsmodus (200b) zu schalten.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 9, wobei im ersten Betriebsmodus (200a) die Spannungsteilerschaltung (116) dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) zu erfassen und das Rückkopplungssignal (106c) bereitzustellen; und wobei im zweiten Betriebsmodus (200b) der erste Kondensator (116a) und der zweite Kondensator (116b) der Spannungsteilerschaltung (116) an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt sind, um den ersten Kondensator (116a) auf eine erste vorbestimmte Spannung einzustellen und den zweiten Kondensator (116b) auf eine zweite vorbestimmte Spannung einzustellen.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 8, ferner umfassend: eine zusätzliche Spannungsteilerschaltung (416), um die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) zu erfassen und ein zusätzliches Rückkopplungssignal (406c) für die Regelschaltung (104) bereitzustellen; wobei die zusätzliche Spannungsteilerschaltung (416) einen dritten Kondensator und einen vierten Kondensator umfasst, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, wobei das zusätzliche Rückkopplungssignal (406c) zwischen dem dritten Kondensator und dem vierten Kondensator abgegriffen wird.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine Schalteranordnung, die dafür ausgelegt ist, die Ladungspumpenanordnung (100) in einen ersten Betriebsmodus und in einen zweiten Betriebsmodus zu schalten.
Ladungspumpenanordnung nach Anspruch 12, wobei im ersten Betriebsmodus die erste Spannungsteilerschaltung (116) dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) zu erfassen und der ersten Regelschaltung (104) das erste Rückkopplungssignal (106c) bereitzustellen, wobei im ersten Betriebsmodus der dritte Kondensator und der vierte Kondensator des zweiten Spannungsteilers (416) an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt sind, um den dritten Kondensator auf eine dritte vorbestimmte Spannung einzustellen und den vierten Kondensator auf eine vierte vorbestimmte Spannung einzustellen; und wobei im zweiten Betriebsmodus die zweite Spannungsteilerschaltung (416) dafür ausgelegt ist, die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) zu erfassen und der Regelschaltung (104) das zweite Rückkopplungssignal (406c) bereitzustellen, wobei im zweiten Betriebsmodus der erste Kondensator und der zweite Kondensator der ersten Spannungsteilerschaltung (116) an einen Satz von Bezugspotentialen gekoppelt sind, um den ersten Kondensator auf eine erste vorbestimmte Spannung einzustellen und den zweiten Kondensator auf eine zweite vorbestimmte Spannung einzustellen.
Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung, wobei das Verfahren umfasst: Abwechseln eines ersten Betriebsmodus und eines zweiten Betriebsmodus einer Ladungspumpenanordnung zum Regeln einer Spannungsausgabe einer Ladungspumpenschaltung; Erfassen der Spannungsausgabe einer Ladungspumpenschaltung über eine Spannungsteilerschaltung, wobei die Spannungsteilerschaltung einen ersten Kondensator und einen zweiten Kondensator umfasst, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, Bereitstellen eines Rückkopplungssignals über die Spannungsteilerschaltung im ersten Betriebsmodus, wobei das Rückkopplungssignal die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung darstellt, um die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung basierend auf dem Rückkopplungssignal zu regeln; und Einstellen des ersten Kondensators auf eine erste vorbestimmte Spannung und Einstellen des zweiten Kondensators auf eine zweite vorbestimmte Spannung im zweiten Betriebsmodus.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: Bereitstellen eines Taktsignals an die Regelschaltung.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Regeln des Taktsignals basierend auf dem Rückkopplungssignal, um der Ladungspumpenschaltung 102 ein Pumpen-Taktsignal bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, ferner umfassend: Bereitstellen des Pumpen-Taktsignals für die Ladungspumpenschaltung in dem Fall, dass die vom Rückkopplungssignal dargestellte Spannungsausgabe in einem ersten vorbestimmten Spannungsbereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Unterdrücken des Pumpen-Taktsignals in dem Fall, dass die vom Rückkopplungssignal dargestellte Spannungsausgabe in einem zweiten vorbestimmten Spannungsbereich liegt, der sich vom ersten vorbestimmten Spannungsbereich unterscheidet.
Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung, wobei das Verfahren umfasst: Abwechseln eines ersten Betriebsmodus und eines zweiten Betriebsmodus der Ladungspumpenanordnung zum Regeln einer Spannungsausgabe einer Ladungspumpenschaltung; Erfassen der Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung über eine erste Spannungsteilerschaltung und Erfassen der Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung über eine zweite Spannungsteilerschaltung, wobei die erste Spannungsteilerschaltung wenigstens zwei erste Kondensatoren umfasst, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind, und die zweite Spannungsteilerschaltung wenigstens zwei zweite Kondensatoren umfasst, die in einer Reihenanordnung gekoppelt sind; Bereitstellen eines ersten Rückkopplungssignals über die erste Spannungsteilerschaltung im ersten Betriebsmodus, wobei das erste Rückkopplungssignal die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung darstellt, um die Spannungsausgabe basierend auf dem ersten Rückkopplungssignal zu regeln; und Einstellen der wenigstens zwei zweiten Kondensatoren der zweiten Spannungsteilerschaltung auf vorbestimmte Spannungen im ersten Betriebsmodus; Bereitstellen eines zweiten Rückkopplungssignals über die zweite Spannungsteilerschaltung im zweiten Betriebsmodus, wobei das zweite Rückkopplungssignal die Spannungsausgabe der Ladungspumpenschaltung darstellt, um die Spannungsausgabe basierend auf dem zweiten Rückkopplungssignal zu regeln; und Einstellen der wenigstens zwei ersten Kondensatoren der ersten Spannungsteilerschaltung auf vorbestimmte Spannungen im zweiten Betriebsmodus.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Einstellen der wenigstens zwei ersten Kondensatoren und der wenigstens zwei zweiten Kondensatoren auf vorbestimmte Spannungen das Koppeln der Kondensatoren jeweils an einen Satz von Bezugspotentialen umfasst.
Verfahren zum Betreiben einer Ladungspumpenanordnung, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Ausgangsspannung (102v) über eine Ladungspumpenschaltung (102) basierend auf einem Pumpen-Taktsignal (102c) und einer Eingangsspannung (102i); Bereitstellen eines Rückkopplungssignals (106c) über einen Rückkopplungsweg (116), wobei das Rückkopplungssignal (106c) die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) aufweist; Bereitstellen eines Taktsignals (110c); Modifizieren des Pumpen-Taktsignals (102c) basierend auf dem Rückkopplungssignal (106c) und dem Taktsignal (110c), um die Ausgangsspannung (102v) der Ladungspumpenschaltung (102) zu regeln.