[发明专利]电荷泵电路

说明书

本发明的实施例提供了一种电荷泵电路，该电荷泵电路包括子电路，该子电路是泵级电路或输出级电路。子电路包括输入端、输出端、晶体管、第一电容性器件、第一二极管器件和第二二极管器件。晶体管具有与输入端耦合的第一源极/漏极(S/D)端、与输出端耦合的第二S/D端以及栅极端。第一电容性器件具有与晶体管的栅极端耦合的第一端部以及配置为接收第一驱动信号的第二端部。第一二极管器件具有与晶体管的第二S/D端耦合的阴极以及与晶体管的栅极端耦合的阳极。第二二极管器件具有与晶体管的栅极端耦合的阴极以及与晶体管的第二S/D端耦合的阳极。

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及电荷泵电路及其操作方法。

背景技术

电荷泵电路是直流(DC)-(DC)转换器，其生成的电压电平的电压高于输入电源电压的电压电平(正电荷泵)或低于参考接地电压的电压电平(负电荷泵)。在一些应用中，电荷泵电路包括作为能量存储元件的电容器和作为存储器传输元件的晶体管。在一些应用中，晶体管响应于各种控制信号而导通或截止，并且控制信号受到输入电源电压和参考接地电压的电压电平的限制。而且，通过对电荷泵电路的电容器上的电压电平的充电和电平移位操作，晶体管的各个漏极/源极端具有上移或下移的电压。在一些应用中，各个上移/下移的电压的电压电平超出了输入电源电压与参考接地电压之间的电压范围。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种电荷泵电路，包括：子电路，所述子电路为泵级电路或输出级电路，所述子电路包括：输入端；输出端；晶体管，具有与所述输入端耦合的第一源极/漏极(S/D)端、与所述输出端耦合的第二S/D端以及栅极端；第一电容性器件，具有与所述晶体管的栅极端耦合的第一端部以及配置为接收第一驱动信号的第二端部；第一二极管器件，具有与所述晶体管的第二S/D端耦合的阴极以及与所述晶体管的栅极端耦合的阳极；以及第二二极管器件，具有与所述晶体管的栅极端耦合的阴极以及与所述晶体管的第二S/D端耦合的阳极。

在该电荷泵电路中，所述子电路为所述泵级电路，所述子电路还包括：第二电容性器件，具有与所述输出端耦合的第一端部以及配置为接收第二驱动信号的第二端部。

该电荷泵电路还包括：控制电路，配置为生成第一控制信号和第二控制信号，其中，所述子电路还包括：第一驱动器，配置为基于所述第一控制信号来生成所述第一驱动信号；以及第二驱动器，配置为基于所述第二控制信号来生成所述第二驱动信号。

在该电荷泵电路中，所述第一驱动器配置为使所述第一驱动信号在与逻辑高值相对应的第一电压电平和与逻辑低值相对应的参考电压电平之间切换；以及所述第二驱动器配置为使所述第二驱动信号在与所述逻辑高值相对应的第二电压电平和与所述逻辑低值相对应的参考电压电平之间切换，所述第一电压电平与所述第二电压电平不同。

在该电荷泵电路中，所述第一二极管器件具有正向压降；所述第二二极管器件具有正向压降；以及所述第一二极管器件的正向压降大于所述第二二极管器件的正向压降。

在该电荷泵电路中，所述第一二极管器件包括连接为二极管的X个晶体管，X为大于零的正整数，并且当X大于1时，所述连接为二极管的X个晶体管串联连接；以及所述第二二极管器件包括连接为二极管的Y个晶体管，Y为大于零并且小于X的正整数，并且当Y大于1时，所述连接为二极管的Y个晶体管串联连接。

在该电荷泵电路中，所述第一二极管器件具有正向压降；所述晶体管具有阈值电压；以及所述第一二极管器件的正向压降大于所述晶体管的阈值电压。

在该电荷泵电路中，所述晶体管是N型晶体管。