TW378324B - Boosting device and driving method thereof - Google Patents

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TW378324B TW086102162A TW86102162A TW378324B TW 378324 B TW378324 B TW 378324B TW 086102162 A TW086102162 A TW 086102162A TW 86102162 A TW86102162 A TW 86102162A TW 378324 B TW378324 B TW 378324B
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Yuichi Matsushita
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Oki Electric Ind Co Ltd
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    • H02M3/073Charge pumps of the Schenkel-type

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —丨6 丨观D〇C/〇02__B7 _ 五、發明説明(I ) 發明的背景: 本發明係有關於一升壓裝置用來產生比電源電 位更高的電位’以及其驅動的方法。 字元線的電位,例如,在隨機存取記憶體( DRAM)之中’必需提升得比電源電位更高。爲了要 達到這目標,一升壓裝置被合倂在DRAM之中。升壓 裝置必須加以改良,因爲有可能當一升壓動作暫時 停止之後,升壓裝置在復原的時候,不能立刻產生 充份的電位。 本發明的目的之一是提供一能夠產生升壓動作 的升壓裝置’和驅動升壓裝置的方法。 本發明的另一目的是提供一能夠立刻產生充份 的升壓電位的升壓裝置,和驅動升壓裝置的方法。 依據本發明之一升壓裝置包含一第一電容其具 有第一和第二電極;一第二電容其具有第一和第二 電極;一交換電路用以將出現在每第一及第二電容 的第一電極上的升壓電位傳送到升壓電位的輸出節 點;一預充電電路爲每第一及第二電容的第一電極 預充電;一邏輯電路用以在所收到的控制信號爲第 一狀態時,將第一電容的第二電極設定到一第一電 位,並將第二電容的第二電極設定到比第一電位更 高的第二電位,以及在所收到的控制信號爲第二狀 態時,將第一電容的第二電極設定到一第二電位’ 並將第二電容的第二電極設定到第一電位;一偵測 ----tL------- t 一 ^fv. f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) 16I3PIF.DOC/002 16I3PIF.DOC/002 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明(又) 電路用以在當升壓電位輸出節點的電位比給定的數 値更低的的時候輸出一具有第一狀態的偵測訊號, 和在當升壓電位輸出節點的電位比給定的數値更高 的時候輸出一具有第二狀態的偵測訊號;以及一控 制信號產生電路用以在當偵測訊號爲第一狀態時根 據一振盪訊號交替地輸出具有第一和第二狀態的控 制信號,和在當偵測訊號爲第二狀態時輸出具有第 一狀態或第二狀態其中之一的控制信號而不顧振還 訊號。 圖1 (A)顯示本發明之第一實施例的升壓裝置 > 圖1 (B)顯示圖1 (A)的其中一部份; 圖2顯示本發明之第一實施例的升壓裝置之勤^乍 的時序圖; 圖3顯示本發明之第一實施例的升壓裝置之觀^乍 的另一時序圖; 圖4顯示本發明之第二實施例的升壓裝置; 圖5顯示本發明之第二實施例的升壓裝置之動作 的時序圖; 圖6顯示本發明之第三實施例的升壓裝置; 圖7顯示本發明之第三實施例的升壓裝置之動作 的時序圖; 圖8 (A)顯示感應器電路之一實施例; 圖8 (B)顯示感應器電路之另—實施例;以及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂- Φ. A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明(?) 圖9顯示控制信號產生電路之真値表。 升壓裝置及其驅動方法將以附圖詳細描述如下 。其中各附圖係以示意圖顯示以便了解。各附圖中 ,相同的元件以相同的號碼標示,且相同的元件不 再重複解釋。 第一實施例(圖1到3): 圖1到3顯示升壓裝置及其驅動方法依照本發明 的第一實施例。特別地,圖1顯示第一實施例的升 壓裝置20的結構,圖2顯示升壓裝置20的升壓動作 的波形,和圖3顯示升壓裝置20停止升壓的動作時 ,升壓裝置20的升壓動作的波形。 升壓裝置20的結構將藉圖1 (A)描述如下: 升壓裝置20包含第一和第二升壓電容器C1和C2 ,其分別由N型金氧半電晶體組成(以下簡稱丽OS 電晶體),第一到第四丽OS電晶體T1〜T4作爲第一 到第四交換元件,邏輯電路21,感應器電路13,和 控制信號產生電路23. 電晶體T1的汲極和升壓電容器C1的第一電極( 丽OS的閘極)分別被連接到節點N3。電晶體T2的汲 極和升壓電容器C2的第一電極(NMOS電晶體的閘極 )分別被連接到節點N4。電源電位VCC (舉例來說 ,5V)被加在電晶體T1的源極和電晶體T2的源極。 電晶體T1的閘極被連接到節點N4,而且電晶體T2的 閘極被連接到節點N3。電晶體T3和T4是用以供應一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 16I3PIF.DOC/002 五、發明説明(屮) 升壓電壓至一升壓電壓輸出端VOUT。因此,當電晶 體T4被連接在升壓電壓輸出端VOUT和節點N4之間的 時候,電晶體T3就被連接在升壓電壓輸出端νουτ和 節點N3之間。此外,電晶體T3的閘極被連接到節點 N3,而且電晶體T4的閘極被連接到節點N4。因此, 雖然電晶體T3和T4將節點N3和N4的電位傳送到升壓 電壓輸出端VOUT,升壓電壓輸出端VOUT的電位不會 被傳送到節點N3和N4。 感應器電路13係由如圖8 (A)之電路所組成。 當升壓電壓輸出端VOUT的電位比給定的數値更低的 時候,輸出感應器電路13輸出一低電位(以下標示 爲LOW)。當升壓電壓輸出端VOUT的電位比給定的 數値更高的時候,輸出感應器電路13輸出一高電位 (以下標示爲HIGH)。圖8(A)中的感應器電路13 可能以圖8 (A)之外的電路所組成,例如,如圖8 (B)所示的等値電路。 邏輯電路21包括第一雙輸入(two - input )反 或閘21 —當做一第一閘極,一第二雙輸入反或閘 21b當做一第二閘極,和一反相器21c當做一第三閘 極。第一雙輸入反或閘21的輸出被連接到升壓電容 器C1的第二電極的節點N1,第二雙輸入反或閘21b 的輸出被連接到升壓電容器C2的第二電極的節點N2 。第一和第二雙輸入反或閘2la和21b的各輸出被連 接到第一和第二雙輸入反或閘2la和21b的輸入端。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2l〇X297公趁) 1!1_10—_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 1613PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(> ) 因此,第一和第二雙輸入反或閘21a和21b構成正反 器。 控制信號產生電路2 3產生的控制信號S c被供應 到第一雙輸入反或閘21a的第二輸入端。相同的訊 號Sc經由反相器21c被供應到第二雙輸入反或閘21b 的第二輸入端。當控制信號Sc是HIGH的時候,第一 雙輸入反或閘21a的輸出是LOW。也就是,當控制信 號Sc是HIGH的時候,邏輯電路21將節點N1的電位設 爲第一電位(LOW)。當第一雙輸入反或閘21的輸 出爲LOW時,第二雙輸入反或閘21b的第一輸入端爲 LOW。由於控制信號Sc是HIGH,第二雙輸入反或閘 21b的第二輸入端是LOW。因此,第二雙輸入反或閘 21b的輸出爲HIGH。亦即,當控制信號Sc是HIGH的 時候,邏輯電路21將節點N2的電位設爲第二電位( HIGH)。當控制信號Sc是LOW的時候,邏輯電路21 將使節點N1與N2的電位反轉。控制信號產生電路23 包含一反相器用以接收一感應器訊號Ss,和一雙輸 入反及閘,其具有一第一輸入端用以接收反相器的 輸出以及一第二輸入端用以接收從一振盪電路產生 的振盪訊號0SC。控制信號產生電路23的真値表如 圖9所示。在圖中,” 0”表示低電位(LOW ),” 1 ”表示高電位(HIGH)。如圖9所示,當感應器訊 號Ss是LOW的時候,輸出控制信號產生電路23輸出 從振盪電路產生的振盪訊號0SC到邏輯電路21作爲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
C 訂 6. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明(t) 控制信號Sc。當感應器訊號Ss是HIGH的時候,輸出 控制信號產生電路23輸出HIGH到邏輯電路21作爲控 制信號Sc,而不顧從振盪電路產生的振盪訊號〇sc 。因此,當升壓的動作停止時(當感應器訊號Ss是 HIGH的時候),在圖1 (A)裡的升壓裝置20其節點 N2的電位被固定爲HIGH。因此,連接於第二升壓電 容器C2的節點N4的電位被保持在一升壓狀態。 控制信號產生電路23的結構並非限制在圖1 (A )所示者。例如,如圖1 ( B)所示,控制信號產生 電路23亦可由一用以接收從振盪電路產生的振盪訊 號OSC和感應器訊號Ss之雙輸入反或閘23所組成。 此處的真値表不同於圖9所示者。由於當升壓動作 停止時(當感應器訊號Ss已被HIGH)節點N1的電位 被固定爲HIGH,第一升壓電容器C1的初始電位被保 持在一升壓狀態。 圖1 (A)所示的升壓裝置20的動作將描述如下 首先以圖2解釋升壓動作。
假如升壓電壓輸出端VOUT的電位比給定的數値 更低,且感應器電路13輸出低電位(地電位)的感 應器訊號Ss,且在此時,從振盪電路產生的振盪訊 號OSC從LOW變爲HIGH ( VCC電位)。 (在圖2的 振盪訊號0SC的時間tl)因此,節點N1的電位爲LOW ,而且節點N3的電位從升壓電位(比電源電位VCC (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明(q) 更高的VBOOST電位)開始衰退。 因此,當節點N1的電位爲LOW的時候,節點N2的 電位爲HIGH。(在時間t2)既然節點N4的電位已經 被電晶體T2預先充電到VCC電位,(由於電晶體T2 的閘極被連接到節點N3且在先前的週期已經被升壓 ’電晶體T2是在ON狀態(以下稱爲ON)之上,因此 ,節點N4的電位當然已經被預先充電到VCC電位) ’節點N4的電位已經被升壓到遠高於電源電位VCC 的電位,亦即,到實質上二倍於VCC的電位,也就 是2VCC。當節點N4的電位被升壓,電晶體T4爲⑽, 因此其電位,遠高於VCC,且被供應到升壓電壓輸出 端V0UT。當節點N4的電位被升壓,電晶體T1爲ON。 因此,節點N3的電位當然被預先充電到電源電位 VCC 〇 於是當振盪訊號從HIGH變到LOW的時候(在時間 t3),節點N2的電位爲LOW。當節點N2的電位爲LOW ’節點N4的電位下降。由於電晶體T4是在OFF的狀 態(以下稱爲OFF)當節點N4的電位下降時,節點 N4在電性上與升壓電壓輸出端V〇UT絕緣。此外,既 然電晶體T1也是OFF,所以節點N3在電性上與電源 電位VCC絕緣。(電晶體1^完成節點N3的預充電動 作)。 另一方面,當振盪訊號0SC從HIGH變到LOW的時 候(在時間t3),節點N1的電位爲HIGH。(在時間 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .——iliI-0-------IT------3. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1613PIF.DOC/002 ^ B / 五、發明説明(?) t4)當節點Ni的電位爲HIGH,節點N3的電位被升壓 。由於節點N3的電位已經藉著電晶體T1充電到VCC 電位,(由於電晶體T1的閘極被連接到節點N4且在 —先前的週期被升壓,電晶體T1爲ON。因此,節點 N3的電位已被充電到VCC),節點N3的電位被升壓 到遠比電源電位VCC更高,也就是,實質上爲2VCC 。當節點N3的電位已被升壓,電晶體T3爲ON,所以 遠高於電源電位VCC的VB00ST被供應到升壓電壓輸 出端V0UT。當節點N3的電位已被升壓,電晶體T2爲 ON。因此,節點N4的電位已被充電到VCC電位。 圖3將描述如何根據感應器訊號Ss停止或復原升 壓的動作。 當升壓電壓輸出端V0UT的電位超過給定的數値 的時候,輸出感應器電路13輸出高電平的感應器訊 號Ss,以通知控制信號產生電路23升壓電壓輸出端 V0UT的電位已經爲HIGH。 當感應器訊號Ss從第一訊號L變爲第二訊號Η的 時候(在時間til),控制信號產生電路23輸出固 定爲HIGH的控制信號Sc到邏輯電路21.(查圖9的真 値表)當控制信號Sc爲HIGH,節點N1的電位固定爲 LOW (在時間tl2),節點N2的電位固定爲HIGH且稍 高於節點N1的電位。(在時間13) 當節點N1的電 位爲LOW,節點N3的電位下降。由於節點N2的電位 爲HIGH,而且節點N4的電位在先前的週期被預先充 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) :-----------------訂------^0- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 1613P1F-D〇C/〇02_B7 _ 五、發明説明() 電,節點N4的電位被升壓到VBOOST電位。由於節點 N4的電位遠高於電源電位VCC,電晶體T1爲ON。因 此,節點N3的電位被預先充電到且保持在VCC電位 〇 本發明的特徵在於當感應器訊號Ss爲HIGH,節 點N2(節點N1)的電位是保持在HIGH,亦即,當升 壓的動作停止的時候,節點N4 (節點N3)的電位是 保持在升壓的電位(VBOOST)。.當節點N4(節點N3 )的電位已被保持在VBOOST電位,被供應VB⑻ST電 位的電晶體T1 (電晶體T2)的閘極爲ON,且將被預 先充電的節點N3 (節點N4)的電位被保持在VCC電 位。結果,當升壓的動作被復原的時候已經被預先 充電的節點N3 (節點N4)的電位,被充份升壓到升 壓電位(VB⑻ST電位)。如果預充電的電位比VCC 電位更低,升壓電位不可避免會降低。 然後,當升壓電壓輸出端V0UT的電位比給定的 數値更低的時候,輸出感應器電路13輸出低電平的 感應器訊號Ss用以通知控制信號產生電路23升壓電 壓輸出端V0UT的電位降低。(在時間tl4)當感應器 訊號Ss的電位變成LOW的時候,振盪訊號0SC被輸出 到邏輯電路21作爲控制信號,如同圖9所顯示。因 此,節點N1和N2的電位依據振盪訊號0SC的電位交 替地變爲LOW和HIGH。 如上所述,既然升壓節點(節點N3和N4)的電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) ------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂- AV. 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 1613限D〇C/〇02_B7_________ 五、發明説明(丨(?) 位其中之一總是在升壓狀態,當升壓的動作因感應 器訊號被停止的時候,另一升壓節點的電位將被充 份預先充電。結果,本發明的升壓裝置總是能夠供 應穩定的升壓電位。 第二實施例(圖4和5): 本發明的第二實施例之升壓裝置和驅動的方法 將以圖4和5描述如下: 圖4顯不本發明的第二實施例升壓裝置3 〇的結構 。圖5顯示升壓裝置20停止升壓的動作時,升壓動 作的波形。 在升壓裝置20和升壓裝置30之間的不同在於中 央訊號產生電路31。控制信號產生電路31包括一閂 電路,當感應器訊號Ss是第一訊號(低電平)的時 候,其輸出振盪訊號OSC到邏輯電路21 ;當感應器 訊號Ss是第二訊號(高電平)的時候,其閂住振盪 訊號OSC的狀態並將被閂住的振盪訊號OSC輸出到邏 輯電路21。. 控制信號產生電路31包含一反相器31a,一轉移 閘31b,一被時鐘控制的反相器31c,和一反相器31d 。反相器31a的輸出一被連接到邏輯電路21的第一 雙輸入反或閘21的一輸入端和連接到反相器21c的 輸入端的節點N5。第一反相器3 la的一輸入端連接 到轉移閘31b的一輸出節點N6。振盪訊號OSC被供應 到轉移閘31b的一輸入端。當第二反相器31d的輸出 一 ^ 04tTΟΊ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明(丨I ) 被連接到丽OS電晶體的閘極時,感應器訊號Ss被供 應到轉移閘31b的PMOS電晶體的一閘極。感應器訊 號Ss也被供應到反相器31d的一輸入端。被時鐘控 制的反相器31c的輸出被連接到節點N6,且其輸入 端被連接到節點N5。被時鐘控制的反相器31c的 PM0S電晶體的閘極被連接到反相器31d的輸出,而 且感應器訊號Ss被供應到NM0S電晶體的閘極。 升壓裝置30的動作將描述如下:由於升壓裝置 30的升壓動作與升壓裝置20相同而被省略,但是停 止的動作和恢復升壓的動作將會以圖5描述如下。 當感應器訊號Ss從LOW變到HIGH (在時間tl)時 候,轉移閘31b爲OFF且被時鐘控制的反相器31c爲 ON。因此,控制信號產生電路31閂住振盪訊號0SC 的電位。結果,即使振盪訊號0SC的電位之後被改 變,升壓裝置30的各節點的電位皆保持在現在的電 位。例如,如果高電平的振盪訊號0SC被閂住,節 點N1的電位固定爲LOW,而且節點N2的電位固定爲 LOW ° 依照本發明,當升壓的動作停止的時候,在升 壓的動作停止之前的狀態有可能被保持住。因此, 依照本發明,升壓裝置不會由於一些問題而重置或 停止升壓或預充電動作。 然後,當感應器訊號Ss的電位從HIGH變爲LOW ( 在時間t2)的時候,轉移閘極31b爲ON且被時鐘控 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ΤΓ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明((>) 制的反相器31c爲OFF,藉此消除閂住的動作。因此 ’控制信號產生電路31輸出符合邏輯電路21的振還· 訊號0SC的電位,所以升壓器電路30再—次執行升 壓的動作。 ’ 在本發明中,當感應器訊號Ss使升壓的動作被 停止的時候,由於振盪訊號0SC被閂住,因此可以 避免當升壓裝置被重置的時候,升壓的節點(節點 N3和N4)之預充電電位降低。. 本發明之第三實施例(圖6和7): 當升壓的動作經過一段長時間的停止之後,升壓 的節點(節點N3和N4)的電位會降低。尤其當預充 電的升壓的節點(節點N3和N4)其中任何一點的電 位/降低,且升壓的動作被復原的時候,其電位不可 避免地會降低,所以遠高於電源電位的電位將難以 供應到升壓的電壓輸出端V0UT。此外,亦可能發生 預充電動作不完全的情形。 第三實施例將提供解決這問題的升壓裝置。圖6 顯示第三實施例的一升壓裝置40。升壓裝置40包括 預充電補償電路41之前和圖4裡的升壓電路30所沒 有的滯延電路43。以下主要描述預充電補償電路41 和滯延電路43 β 預充電補償電路41包含NM0S電晶體Τ5到Τ8作爲 .第五到第八交換元件’ M〇S電容C3和C4當做第三和 第四升壓電容器,第二控制信號產生電路51和第二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、* Γ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1613P1FP〇C/〇°2_B7__ 五、發明説明( 邏輯電路53。 電晶體T5包括一連接到節點N3的汲極,一源極 連接到預充電電源VCC,和一閘極連接到升壓電容 器C3的一第一電極。電晶體T7包含一連接到節點N4 的汲極,一源極連接到預充電電源VCC,和一閘極 被連接到升壓電容器C4的一第一電極。電晶體T6是 避免節點N7的電位降到低於(VCC-VT),和它被 連接在電源VCC和節點N7之間如同一二極體。電晶 體T是避免節點N8的電位降到低於(VCC-VT),和 它被連接在電源VCC和節點N8之間如同一二極體。 第二控制信號產生電路51產生一第二控制信號
Sc2 ’其具有一給定的時間寬度,對應於感應器訊 號Ss從第二訊號(高電平)到第一訊號(低電平) 的變化。亦即,第二控制信號產生電路51產生一對 應於感應器訊號Ss從第二訊號(高電平)到第一訊 號(低電平)的變化的脈衝。更詳細地來說,第二 控制信號產生電路51包含一反及閘51a,和第一到 第四反相器51b到51e。第一到第四反相器51b到51e 連續地彼此串連。反及閘51a接收第一反相器51b的 輸出和第四反相器51e的輸出,並輸出第二控制信 號Sc2 〇 第二邏輯電路53包含一雙輸入反或陶53a和一雙 輸入反或閘53b。雙輸入反或閘53a具有〜輸出端被 連接到節點N9其連接於升壓電容器(:3的_第二電極 17 本紙张尺度賴 ( CNS ) A4^ ( 210 X297公董Ί '~~-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -ο A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 1613PIF.DOC/002 五、發明说明(丨屮) ,一第一輸入端接收反相器21C的輸出,和一第二 輸入端接收第二控制信號Sc2的輸出。雙輸入反或 閘53b具有一輸出端被連接到節點N10其連接於升壓 電容器C4的第二電極,一第一輸入端接收反相器 21c的輸出,和一第二輸入端揆收第二控制信號&2 〇 滯延電路43連接在控制信號產生電路31和邏輯 電路21之間,用以將控制信號產生電路31輸出的控 制信號Sc滯延一給定的時間。滯延時間的設定必須 考慮預充電補償電路41的預充電時間。雖然滯延電 路43沒有以一具體的結構舉例說明,但是滯延電路 43可以由任何能產生延遲動作° 升壓裝置40的動作將描述於圖6和7°由於升壓 的動作相同於第一和第二實施例之升壓裝置20和30 而被省略,但是停止的動作和復原升壓的動作將被 描述如下: 當感應器訊號Ss從LOW變到HIGH (在時間tl)的 時候,轉移閘31b爲OFF,且被時鐘控制的反相器 31c爲ON,所以振盪訊號0SC的電位被閂住。因此, 即使振盪訊號0SC其後被改變,升壓裝置的每節點 的電位是保持在現在的狀態。假如節點N3的電位是 在時間tl升壓(升壓到VB⑻ST電位),電晶體12爲 ON,所以節點N4的電位是經由電晶體T2被預充電到 VCC電位。然而,如果這狀態持續一段長時間,節 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明(丨义) 點N3的電位會降低(在時間t2),而且最後它會低 於VCC電位,所以節點N4的電位會降低到(VCC-Vt )的電位。(在時間t2)當感應器訊號Ss從HIGH變 到LOW (在時間t3),而且升壓的動作被復原的時 候,由於節點N4沒有充份升壓到VCC的電位,所以 不可能得到充份的升壓電位。 第三實施例之預充電補償電路41和滯延電路43 係如上所述。第三實施例的動作將描述如下: 假如那節點N3和N4的電位在升壓的動作停止的 週期中下降到(VCC — Vt)的電位。如果感應器訊 號Ss在此時從HIGH變到LOW,第二控制信號產生電 路51輸出單擊脈衝。雙輸入反或閘53b根據此單擊 脈衝和節點N5的電位輸出單擊脈衝到節點N10。( 在timet3)結果,節點N8的電位被升壓電容器C4升 壓。在接收到升壓節點N8的電位時,電晶體T7爲ON 。藉此將節點N4的電位預充電到VCC電位。其後, 被滯延電路43耽擱的控制信號Sc被供應到邏輯電路 21所以節點N4如同第一和第二實施例被升壓。由於 節點N4的電位在這升壓動作中被充份地預充電到 VCC電位,比VCC電位更高的升壓電位能由節點N4的 電位獲得。接著,升壓的動作被控制信號Sc (振盪 訊號0SC)所重複。 如上所述,依照第三實施例,即使升壓的動作 被停止一段長時間而使預充電電位下降,升壓動作 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) :----^------ό------tr------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 1613PIF.DOC/002 五、發明説明(/t) 也能被有效地復原。因爲當升壓動作被復原的時候 ,給定的預充電動作會被執行。 :-----ILI.^——ο------tT------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 20 本紙張尺度適用中國國事標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 A8 gg 16I3PIF.DOC/002 — C8 D8 ---—-— 六、申請專 1 裝置包含: 一第^具有第一和第二電極; 一第二^^具有第一和第二電極; 一交換電路用以將出現在該第一及第二電容的 第一電極上的升壓電位傳送到一升壓電位輸出節點 > 一預充電電路爲該第一及第二電容的第一電極 預充電; 一邏輯電路用以在所收到的控制信號爲第一狀 態時,將該第一電容的第二電極設定到一第一電位 ,並將該第二電容的第二電極設定到比第一電位更 高的第二電位,以及在所收到的控制信號爲第二狀 態時,將該第一電容的第二電極設定到一第二電位 ,並將該第二電容的第二電極設定到第一電位; 一偵測電路用以在該升壓電位輸出節點的電位 比給定的數値更低的的時候輸出一具有第一狀態的 偵測訊號,和在該升壓電位輸出節點的電位比給定 的數値更高的時候輸出一具有第二狀態的偵測訊號 ;以及 一控制信號產生電路用以在該偵測訊號爲第一 狀態時>艮據一振盪訊號交替地輸出具有第一和第二 狀態的控制信號,和在該偵測訊號爲第二狀態時輸 出具有第一狀態或第二狀態其中之一的控制信號而 不顧該振盪訊號。. 21 --,---一------ζ」-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 1613PIF.DOC/002 六、申請專利範圍 2. 如申請專利範圍第1項所述之升壓裝置1, 其中該預充電電路包含第一和第二交換元件,其中 該第一交換元件係由第一電容的第一電極的電位控 制,用來供應一預充電電位到第二電容的第一電極 ,且該第二交換元件係由該第二電容的第一電極的 電位控制,用來供應一預充電電位到該第一電容的 第一電極。 3. 如申請專利範圍第1項所述之升壓裝置1, 其中該交換電路包含第三和第四交換元件,且其中 第三交換元件係由該第一電容的第一電極的電位控 制,用以連接該第一電極與該升壓電壓輸出端,第 三交換元件係由該第二電容的第一電極的電位控制 ,用以連接該第一電極與該升壓電壓輸出端。 4. 如申請專利範圍第1項所述之升壓裝置1, 其中該控制信號產生電路包含一反相器以接收該偵 測訊號,和一雙輸入反及閘用以在收到該反相器的 輸出和該振盪訊號時送出該控制信號。 5. 如申請專利範圍第1項所述之升壓裝置1, 其中該控制信號產生電路包含一雙輸入反或閘用來 在接收到該偵測訊號和該振盪訊號時輸出控制信號 〇 6. 如申請專利範圍第1項所述之升壓裝置1, 其中該控制信號產生電路包括一閂電路用以在該偵 測訊號爲第二狀態時閂住該控制信號的狀態。. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 —I-----^--r--..---^---^ ^--II-訂-I;— I-1^)_w~ 111 - Ί^· I ^1- n · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 — B8 1613PIF.DOC/002 C8 —— r.t '_^_ 六、申請專^範^, 7.裝置包含: 第一 其具有第一和第二電極; 第二電¥^其具有第一和第二電極; 一交換電路用以將出現在該第一及第二電容的 第一電極上的升壓電位傳送到一升壓電位輸出節點 > 一第一邏輯電路用以在所收到的控制信號爲第 一狀態時,將該第一電容的第二電極設定到一第一 電位,並將該第二電容的第二電極設定到比第一電 位更高的第二電位,以及在所收到的控制信號爲第 二狀態時,將該第一電容的第二電極設定到一第二 電位,並將該第二電容的第二電極設定到第一電位 > 一偵測電路用以在該升壓電位輸出節點的電位 比給定的數値更低的的時候輸出一具有第一狀態的 偵測訊號,和在該升壓電位輸出節點的電位比給定 的數値更高的時候輸出一具有第二狀態的偵測訊號 ;以及 一第一控制信號產生電路用以在該偵測訊號爲 第一狀態時根據一振盪訊號交替地輸出具有第一和 第二狀態的第一控制信號,和在該偵測訊號爲第二 狀態時輸出具有第一狀態或第二狀態其中之一的第 一控制信號而不顧該振盪訊號;和 一預充電電路用以對該第一電容或第二電容之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 Βδ 1613PIF.DOC/002 _ L)o 六、申請專利範圍 第二電極預充電,當該偵測訊號從第二狀態變到第 一狀態時,第一電位被供應到該第一和第電容的 第一電極。 8. 如申請專利範圍第7項所述之升壓裝置7, 另包含: 1 一滯延電路連接在該第一控制信號產生電路和 該第一邏輯線路之間用來滯延該第一控制信號一固 定的時間; 其中該預充電電路包括: 一第二控制信號產生電路,用以在該偵測訊號從第 二狀態變到第一狀態時輸出一具有固定時間寬度的 第二控制信號;_ 1 一第二邏輯線路,用以在接收到該滯延的第一 控制信號和該第二控制信號時輸出一單振脈衝;和 一預充電補償裝置,用以對該第一電容或第二電容 之第二電極預充電,當接收到該單振脈衝時,第一 電位被供應到該第一和第二電容的第一電極。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 —I:-I—ΙΊ101— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0. 9. 如申請專利範圍第7項所述之升壓裝置,其 中該交換電路包含第三和第四交換元件,且其中該 第三交換元件係由該第一電容的第一電極的電位控 制,用以連接該第一電極與該升壓電壓輸出端,該 第四交換元件係由該第二電容的第一電極的電位控 制,用以連接該第一電極與該升壓電壓^^^^。 10. 如申請專利範圍第7項所述之升 '、’、.:Λ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 1613PIF.DOC/002 ~ C8 D8 六、申請專利範圍 壓裝置7,其中該第一控制信號產生電路包含一反 相器以接收該偵測訊號,和一雙輸入反及閘用以在 收到該反相器和該振盪訊號的輸出時送出該第一控 制信號。, 11. 如申請專利範圍第7項所述之升壓裝置7 ,其中該第一控制信號產生電路包含一雙輸入反或 閘用來在接收到該偵測訊號和該振盪訊輸出該 第一控制信號。 12. 如申請專利範圍第7項所述之置升 壓裝置7,其中該第一控制信號產生電路备 電路用以在該偵測訊號爲第二狀態時閂住該第4控 制信號的狀態。 13. —種驅動升壓裝置的方法,該升壓裝置包 括分別具有第一和第二電極之第一和第二升壓電容 器,包含下列步驟: (a )將該第一升壓電容器的第一電極設定到 第一電位,且同時將該第二升壓電容器的第一電極 設定到比第一電位更高的第二電位,藉此將該第二 升壓電容器的第二電極設定到比第二電位更較高的 第三電位; (b)將該第一升壓電容器的第一電極設定到 第二電位,且同時將該第二升壓電容器的第一電極 設定到第一電位,藉此將該第一升壓電容器的第二 電極設定到第三電位; ^---I -rll·--------1T------气V » ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準.(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 — I613PIF.DOC/002 Do 六、申請專利範圍 (C )交替重覆步驟(a )和(b );以及 (d)當該第一升壓電容器或該第二升壓電容 器的第一電極固定於第二電位時停止該升壓裝置的 動作。 26 本紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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