專利名稱：電荷泵電路和電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電源電路中使用的電荷泵電路，本發(fā)明尤其涉及一種電荷泵電路，能有效地為負(fù)載供電，所述負(fù)載要求大大高于電源電壓的電壓。本發(fā)明還涉及一種使用電荷泵電路的電源電路，可以提高當(dāng)其用于電流消耗波動(dòng)大的負(fù)載時(shí)的可靠性，即使在對(duì)地電壓短路的事件中也能確保安全。
背景技術(shù)：
當(dāng)需要高于電源電壓的電壓時(shí)，基于DC-DC轉(zhuǎn)換器的電感主要用作電源電路。因?yàn)镈C-DC轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生任意電壓和有效地為消耗大電流的負(fù)載供電，所以可以用于很多應(yīng)用中。然而，由于DC-DC轉(zhuǎn)換器要求大量的部件，諸如變壓器、線圈等，所以，難以減小DC-DC轉(zhuǎn)換器的尺寸，而且無(wú)法將DC-DC轉(zhuǎn)換器的所有部件都集成到半導(dǎo)體集成電路中。
由于上述原因，所以電源電路使用尺寸減小了的高效電荷泵電路，用來(lái)為消耗較小電流的負(fù)載供電。然而，由于電荷泵電路從用于升壓的DC電源中，把電壓增加到由電源電壓充電的電容器，所以，電荷泵電路僅能提供電源電壓的整數(shù)倍的輸出電壓。根據(jù)電源電壓和負(fù)載要求的電壓之間的關(guān)系，向負(fù)載提供不必要的高電壓，導(dǎo)致負(fù)載消耗更大的功率，效率更低。
日本專利特許公開(kāi)(JP-A-)No.2001-169537公開(kāi)了一種電荷泵電路，它改善了只能提供電源電壓整數(shù)倍的輸出電壓的電荷泵電路的缺點(diǎn)。具體地說(shuō)，將具有相同電容的兩個(gè)電容器設(shè)成距電源最近。這兩個(gè)電容器串聯(lián)，由電源電壓充電，使得每個(gè)電容器充電到電源電壓的一半。
把由兩個(gè)并聯(lián)的已充電的電容器產(chǎn)生的電壓加到另一電容器上的電壓或者加到電源電壓上，以便產(chǎn)生電源電壓(N+0.5)倍的電壓，所述另一電容器由與電源電壓相同的電壓充電，這里N是大于0的整數(shù)(N＞0)。JP-A-2001-169537還公開(kāi)了一種電路，其包含設(shè)得離電源最近的4個(gè)電容器，可以通過(guò)在并聯(lián)的4個(gè)電容器加上電壓，設(shè)定增量為電源電壓1/4的的輸出電壓。
通常，傳統(tǒng)的電荷泵電路利用多個(gè)二極管來(lái)防止電流從充電到高電壓的電容器的高電位側(cè)流回DC電源。因而，由二極管的正向電壓造成的損失將效率降低到不可忽視的程度，尤其是在電源電壓低的時(shí)候。雖然JP-A-2001-169537公開(kāi)的電荷泵電路可以使電壓以電源電壓1/4的小增量升壓，但是，該電荷泵電路也利用二極管來(lái)防止電流從充電到高電壓的電容器的高電位側(cè)流回，看上去造成了由二極管的正向電壓引起的損失。
另外，用于串聯(lián)電容器的開(kāi)關(guān)元件包括MOS晶體管，其將基底柵與源極連接。假設(shè)這些電路集成到一個(gè)IC芯片中，當(dāng)在升壓操作中MOS晶體管的源電壓高于漏電壓時(shí)，正向電流流入MOS晶體管的寄生二極管，使無(wú)功電流在電源電壓和地電壓之間流動(dòng)，有可能導(dǎo)致更低的功率效率。此外，如果MOS晶體管的寄生二極管閉鎖，IC就發(fā)熱并可能造成故障。
另一方面，電荷泵電路通常用于消耗相對(duì)小電流的負(fù)載，提供電容器上累積的電荷，所以不對(duì)負(fù)載提供對(duì)抗過(guò)電流的保護(hù)電路。而且，由于電荷泵電路包括具有相對(duì)大電容的電容器，所以，導(dǎo)通電源時(shí)產(chǎn)生大的沖擊電流。
JP-A-10-14218公開(kāi)了一種防止沖擊電流同時(shí)限制功率轉(zhuǎn)換效率降低的方法。具體地說(shuō)，JP-A-1-14218利用P-溝道型MOS晶體管，其在電容器充電時(shí)導(dǎo)通。P-溝道MOS晶體管在柵極施加來(lái)自電荷泵電路的輸出電壓的倒相電壓。因而，當(dāng)電荷泵電路輸出低電壓時(shí)，因?yàn)镻-溝道型MOS晶體管具有大的阻抗，所以可以防止流過(guò)大的沖擊電流。
而且，P-溝道型MOS晶體管的阻抗隨電荷泵電路的電壓升高而減小，使得P-溝道型MOS晶體管在電荷泵電路的輸出電壓達(dá)到預(yù)定值之前完全導(dǎo)通。用該結(jié)構(gòu)，即使插入電阻器用來(lái)防止沖擊電流，也可以減小功率損失。
然而，因?yàn)樵陔姾杀秒娐份敵龅碗妷簳r(shí)，電容器施加小的充電電流，所以JP-A-10-14218中公開(kāi)的電荷泵電路可以有很長(zhǎng)的上升時(shí)間。而且，當(dāng)電荷泵電路的輸出電壓因來(lái)自輸出端子的過(guò)電流、負(fù)載短路等而降低時(shí)，從P-溝道型MOS晶體管流出小電流。然而，因?yàn)槲粗呢?fù)載電流，P-溝道型MOS晶體管的輸出電流在其上開(kāi)始降低，所以電荷泵不適于與電流波動(dòng)大的負(fù)載一起使用。而且，仍然沒(méi)有解決電荷泵電路的輸出電壓對(duì)電源電壓的高度依賴性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)解決了上述問(wèn)題，且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高效電荷泵電路，其能產(chǎn)生電源電壓(1+1/n)倍高的電壓，同時(shí)消除因二極管的正向電壓所致的電壓降低，該二極管的正向電壓防止電流從電容器的高電位側(cè)流回，同時(shí)還減小了將電荷泵電路集成到一個(gè)IC芯片中時(shí)的無(wú)功電流和閉鎖。
本發(fā)明的另一目的是提供一種基于電荷泵電路的電源電路，其即使在電源電壓隨著使用逐漸降低時(shí)，也能產(chǎn)生基本恒定的輸出電壓，如在DC電源的情況下那樣。
本發(fā)明的又一目的是提供一種基于電荷泵電路的電源電路，其能限制沖擊電流流入電荷泵電路、精確地設(shè)定輸出電流值和避免因電源電壓的波動(dòng)引起的影響，保護(hù)電路以所述輸出電流值開(kāi)始為負(fù)載供電，所述負(fù)載表現(xiàn)出大的電流波動(dòng)。
在第一方面，本發(fā)明提供一種電荷泵電路，用于升高施加到正電源輸入端子的輸入電壓，并從輸出端子輸出升高后的電壓。電荷泵電路包括多個(gè)第一電容器，每個(gè)電容器由輸入電壓充電；多個(gè)第一開(kāi)關(guān)，每個(gè)第一開(kāi)關(guān)用于在給第一電容器充電時(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)第一電容器的低電位側(cè)連接到正電源輸入端子；多個(gè)第二開(kāi)關(guān)，每個(gè)第二開(kāi)關(guān)用于在給第一電容器充電時(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)第一電容器的高電位側(cè)連接到輸出端子；多個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件，每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)到電容器上；一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件，將每個(gè)第一電容器和每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的一端連接到正電源輸入端子；一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件，將每個(gè)第一電容器和每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的另一端連接到負(fù)電源輸入端子；一個(gè)第二電容器，由通過(guò)給每個(gè)第一電容器充電而產(chǎn)生的電壓充電；和控制電路，響應(yīng)預(yù)定的時(shí)鐘信號(hào)，控制每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件、第四開(kāi)關(guān)元件和第五開(kāi)關(guān)元件。
具體地說(shuō)，每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件包括一個(gè)MOS晶體管，該MOS晶體管在一個(gè)方向上將基底棚連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從第二電容器流到相應(yīng)的一個(gè)第一電容器；和第四開(kāi)關(guān)元件包括一個(gè)MOS晶體管，該MOS晶體管在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從第一電容器流到正電源輸入端子。
當(dāng)?shù)诙娙萜饔沙湓诟鱾€(gè)第一電容上的電壓充電時(shí)，控制電路響應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平改變，截止每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件、第四開(kāi)關(guān)元件和第五開(kāi)關(guān)元件；在經(jīng)過(guò)第一預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件；并在經(jīng)過(guò)第二預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件。
而且，當(dāng)?shù)诙娙萜饔沙湓诟鱾€(gè)第一電容上的電壓充電時(shí)，控制電路響應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平改變，截止每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件、第四開(kāi)關(guān)元件和第五開(kāi)關(guān)元件；經(jīng)過(guò)第三預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通第四開(kāi)關(guān)元件和第五開(kāi)關(guān)元件；和經(jīng)過(guò)第四預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件。
每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件可以包括一個(gè)MOS晶體管。電荷泵電路還可包括多個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，每個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用于將相應(yīng)的一個(gè)MOS晶體管的基底棚連接到MOS晶體管的漏極或源極，且控制電路響應(yīng)預(yù)定的時(shí)鐘信號(hào)，控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換。
具體地說(shuō)，當(dāng)?shù)诙娙萜饔沙湓诟鱾€(gè)第一電容上的電壓充電時(shí)，控制電路響應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平的改變，截止每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件、第四開(kāi)關(guān)元件和第五開(kāi)關(guān)元件；導(dǎo)通第四開(kāi)關(guān)元件和第五開(kāi)關(guān)元件；和經(jīng)過(guò)第三預(yù)定時(shí)間之后，轉(zhuǎn)換每個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。
該事件中，經(jīng)過(guò)第三預(yù)定時(shí)間之后，控制電路控制每個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換基底柵的連接，在一個(gè)方向上形成寄生二極管，在該方向上防止由施加到正電源輸入端子的電壓所產(chǎn)生的電流。
在第二方面，本發(fā)明提供一種電源電路，它包括電壓調(diào)整電路，用于從DC電源所提供的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，以便輸出預(yù)定的恒定電壓；和電荷泵電路，按照電源電壓的值，以比例系數(shù)升高來(lái)自電壓調(diào)整電路的輸出電壓，以便提供升高后的電壓，為負(fù)載供電。比例系數(shù)隨電源電壓降低而增大。
上述電源電路中，電荷泵電路還可以包括第一操作模式，用于輸出電壓調(diào)整電路的輸出電壓；第二操作模式，以系數(shù)α升高電壓調(diào)整電路的輸出電壓；和第三操作模式，以系數(shù)β升高電壓調(diào)整電路的輸出電壓，電荷泵電路可以按照電源電壓，在第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一種模式下操作。
具體地說(shuō)，電荷泵電路在電源電壓超過(guò)第一預(yù)定值時(shí)在第一操作模式下操作，在電源電壓超過(guò)小于第一預(yù)定值的第二預(yù)定值時(shí)在第二操作模式下操作，和在電源電壓等于或低于第二預(yù)定值時(shí)在第三操作模式下操作。
或者，電源電壓超過(guò)第一預(yù)定電壓時(shí)，電荷泵電路可以在第一操作模式下操作，和電源電壓等于或低于第一預(yù)定電壓時(shí)，電荷泵電路可以在第三操作模式下操作。
又或者，電源電壓超過(guò)第一預(yù)定電壓時(shí)，電荷泵電路可以在第一操作模式下操作，和電源電壓等于或低于第一預(yù)定電壓時(shí)，電荷泵電路可以在第二操作模式下操作。
又或者，電源電壓超過(guò)第三預(yù)定值時(shí)，電荷泵電路可以在第二操作模式下操作，和電源電壓等于或低于第三預(yù)定值時(shí)，電荷泵電路可以在第三操作模式下操作。
具體地說(shuō)，當(dāng)電荷泵在第一操作模式下操作時(shí)，電壓調(diào)整電路把電源電壓作為輸出電壓輸出。
電荷泵電路包括一對(duì)第一電容器，每個(gè)第一電容器由電壓調(diào)整電路的輸出電壓充電；一個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)?shù)谝浑娙萜鞒潆姇r(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)第一電容器的低電位側(cè)連接到輸入端子，所述輸入端子施加有電壓調(diào)整電路的輸出電壓；一個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)?shù)谝浑娙萜鞒潆姇r(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)第一電容器的高電位側(cè)連接到輸出端子，用于將電壓輸出到負(fù)載；一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件，與相應(yīng)的一個(gè)第一電容器串聯(lián)；一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件，將第一電容器和第三開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的一端連接到輸入端子；一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件，將第一電容器和第三電容器的串聯(lián)電路的另一端連接到DC電源的負(fù)電源電壓；一個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件，將第一電容器的高電位側(cè)連接到輸入端子；一個(gè)第七開(kāi)關(guān)元件，將第一電容器的低電位側(cè)連接到DC電源的負(fù)電源電壓；第二電容器，由通過(guò)給每個(gè)第一電容器充電而產(chǎn)生的電壓充電；電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電源電壓，以便輸出表示測(cè)得的電壓值的信號(hào)；和控制電路，用于響應(yīng)來(lái)自電壓檢測(cè)電路的信號(hào)，根據(jù)預(yù)定的時(shí)鐘信號(hào)控制第一到第七開(kāi)關(guān)元件，以及控制電壓調(diào)整電路的操作。
在電荷泵電路中，控制電路控制每個(gè)第一到第七開(kāi)關(guān)元件，使得在電荷泵電路升高電壓調(diào)整電路的輸出電壓時(shí)，不同時(shí)導(dǎo)通串聯(lián)在輸入端子和第二電容器之間的開(kāi)關(guān)元件。
而且，控制電路可以控制每個(gè)第一到第七開(kāi)關(guān)元件，使得串聯(lián)在輸入端子和DC電源的負(fù)電源電壓之間的開(kāi)關(guān)元件不同時(shí)導(dǎo)通。
第三和第六開(kāi)關(guān)元件均包括一個(gè)MOS晶體管。電源電路還包括第一和第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)均用于將一個(gè)相應(yīng)的MOS晶體管的基底柵連接到相應(yīng)MOS晶體管的漏極或源極?？刂齐娐房刂频谝缓偷诙D(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，在相應(yīng)MOS晶體管的源電壓高于漏電壓時(shí)，將基底棚連接到相應(yīng)MOS晶體管的源極，和在相應(yīng)MOS晶體管的源電源低于漏電壓時(shí)，將基底棚連接到相應(yīng)MOS晶體管的漏極上。
具體地說(shuō)，每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件包括一個(gè)MOS晶體管，其在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從第二電容器流到相應(yīng)的一個(gè)第一電容器。第四開(kāi)關(guān)元件包括一個(gè)MOS晶體管，其在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從第一電容器流到輸入端子。
而且，在每個(gè)第一電容器由電壓調(diào)整電路的輸出電壓充電時(shí)，控制電路可導(dǎo)通每個(gè)第四和第五開(kāi)關(guān)元件，然后導(dǎo)通第三開(kāi)關(guān)元件。
在第三方面，本發(fā)明提供一種電源電路，用于向負(fù)載提供預(yù)定電壓。該電源電路包括電荷泵電路，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；和電壓調(diào)整電路，用于從DC電源施加到電壓調(diào)整電路的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓。電壓調(diào)整電路包括電壓調(diào)整電路單元，用于從DC電源提供的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，并將預(yù)定的恒定電壓輸出到電荷泵電路；和電流限制電路單元，用于限制電壓調(diào)整電路單元的輸出電流，使得來(lái)自電壓調(diào)整電路的輸出電流不超過(guò)第一預(yù)定電流值。
電壓調(diào)整電路還可以有短路保護(hù)電路單元，用于限制從電壓調(diào)整電路單元輸出的電流，使得當(dāng)電壓從預(yù)定的恒定電壓降低時(shí)，該電流與從電壓調(diào)整電路單元輸出的電壓同步減小，其中，當(dāng)電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是預(yù)定的恒定電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第二預(yù)定值，當(dāng)電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是地電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第三預(yù)定值。
本發(fā)明第三方面的另一電源電路包括電荷泵電路，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；和電壓調(diào)整電路，用于從DC電源施加到電壓調(diào)整電路的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓。電壓調(diào)整電路有電壓調(diào)整電路單元，用于從DC電源提供的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，并將預(yù)定的恒定電壓輸出到電荷泵電路；電流限制電路單元，限制電壓調(diào)整電路單元的輸出電流，使得來(lái)自電壓調(diào)整電路的輸出電流不超過(guò)第一預(yù)定電流值；和短路保護(hù)電路單元，用于限制從電壓調(diào)整電路單元輸出的電流，使得當(dāng)電壓從預(yù)定的恒定電壓降低時(shí)，該電流與從電壓調(diào)整電路單元輸出的電壓同步減小，其中，當(dāng)電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是預(yù)定的恒定電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第二預(yù)定值，當(dāng)電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是地電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第三預(yù)定值。
電源電路還包括開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)電荷泵電路的輸出電壓降低到低于電壓調(diào)整電路的輸出電壓時(shí)，將電壓調(diào)整電路的輸出端子連接到電荷泵電路的輸出端子，以便繞過(guò)電荷泵電路。
具體地說(shuō)，開(kāi)關(guān)電路包括二極管，該二極管連接成從電壓調(diào)整電路的輸出端子到電荷泵電路的輸出端子的方向作為正向。該二極管可以是肖特基二極管。
開(kāi)關(guān)電路可以包括晶體管，其連接在電壓調(diào)整電路的輸出端子和電荷泵電路的輸出端子之間；和控制電路單元，用于檢測(cè)電荷泵電路的輸出電壓，以便控制晶體管在電荷泵電路的輸出電壓等于或低于預(yù)定的電壓值時(shí)導(dǎo)通。
或者，開(kāi)關(guān)電路可以包括晶體管，其連接在電壓調(diào)整電路的輸出端子和電荷泵電路的輸出端子之間；和恒定電壓發(fā)生電路，用于產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，將預(yù)定的恒定電壓輸出到晶體管的控制信號(hào)輸入端子。預(yù)定的恒定電壓小于電荷泵電路的輸出端子短路為地電壓時(shí)的電壓調(diào)整電路的輸出電壓與晶體管的閾值電壓的和。
圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的示例電荷泵電路的電路圖；圖2是顯示從圖1中的控制電路單元(CONT)4輸出的示例控制信號(hào)的時(shí)間圖；圖3是說(shuō)明在圖2的狀態(tài)a下電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖；圖4是說(shuō)明在圖2的狀態(tài)b下電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖；
圖5是說(shuō)明在圖2的狀態(tài)c下電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖；圖6是說(shuō)明在圖2的狀態(tài)d下電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖；圖7是說(shuō)明在圖2的狀態(tài)e下電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖；圖8是說(shuō)明在圖2的狀態(tài)f下電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖；圖9是說(shuō)明圖1的控制電路單元4的示例電路結(jié)構(gòu)的電路圖；圖10是說(shuō)明第一延遲電路D1、第二延遲電路D2、第三延遲電路D3和第四延遲電路D4的示例結(jié)構(gòu)的電路圖；圖11是說(shuō)明圖9中第五延遲電路D5的示例結(jié)構(gòu)的電路圖；圖12是說(shuō)明第一延遲電路D1、第二延遲電路D2、第三延遲電路D3、第四延遲電路D4和第五延遲電路D5的另一示例結(jié)構(gòu)的電路圖；圖13是說(shuō)明在n等于2(n＝2)時(shí)圖1中電荷泵電路1的示例結(jié)構(gòu)的電路圖；圖14是說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例中示例電源電路的電路圖；圖15是說(shuō)明由控制電路單元33執(zhí)行用來(lái)控制電荷泵電路單元31的操作的示例控制操作的流程圖；圖16是說(shuō)明由控制電路單元33執(zhí)行用來(lái)控制電荷泵電路單元31的操作的另一示例控制操作的流程圖；圖17是說(shuō)明由控制電路單元33執(zhí)行用來(lái)控制電荷泵電路單元31的操作的另一示例控制操作的流程圖；圖18是說(shuō)明由控制電路單元33執(zhí)行用來(lái)控制電荷泵電路單元31的操作的另一示例控制操作的流程圖；圖19是說(shuō)明在第一操作模式下構(gòu)成電荷泵電路單元31的各個(gè)開(kāi)關(guān)元件的狀態(tài)的等效電路圖；圖20是顯示第二操作模式下圖14中示例控制信號(hào)S1-S11的時(shí)間圖；圖21是說(shuō)明圖20中在狀態(tài)a下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖22是說(shuō)明圖20中在狀態(tài)b下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖23是說(shuō)明圖20中在狀態(tài)c下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖24是說(shuō)明圖20中在狀態(tài)d下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖25是說(shuō)明圖20中在狀態(tài)e下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖26是說(shuō)明圖20中在狀態(tài)f下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖27是顯示第三操作模式下圖14的示例控制信號(hào)S1-S11的時(shí)間圖；圖28是說(shuō)明圖27中在狀態(tài)a下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；
圖29是說(shuō)明圖27中在狀態(tài)b下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖30是說(shuō)明圖27中在狀態(tài)c下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖31是說(shuō)明圖27中在狀態(tài)d下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖32是說(shuō)明圖27中在狀態(tài)e下的電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖；圖33是概括說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的示例電源電路的框圖；圖34是圖33中電流限制電路單元122的示例操作的說(shuō)明圖；圖35是圖33中短路保護(hù)電路單元123的示例操作的說(shuō)明圖；圖36是電流限制電路單元122與短路保護(hù)電路單元123一起操作時(shí)的示例操作的圖；圖37是圖33中電荷泵電路103的示例電路結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖；圖38是概括說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的示例電源電路的框圖；圖39是說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施例中另一示例電源電路的框圖；和圖40是說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施例中又一示例電源電路的框圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，參考在附圖中說(shuō)明的幾個(gè)實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明。第一實(shí)施例圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的示例電荷泵電路的電路圖。
圖1中說(shuō)明的電荷泵電路1以系數(shù)(1+1/n)升高從電壓調(diào)整電路10輸入到輸入端子IN的恒定電壓Va，并從輸出端子OUT輸出升高后的電壓，這里，n是大于1的整數(shù)(n＞1)。圖1中，例如，串聯(lián)調(diào)節(jié)器被用作電壓調(diào)整電路10。輸入端子IN是正電源輸入端子，例如，圖1顯示負(fù)電源輸入端子(未示出)是接地的。
電壓調(diào)整電路10包含誤差放大器11；參考電壓發(fā)生電路單元(RVG)12，用于輸出預(yù)定的參考電壓Vr；由電阻器R1和電阻器R2組成的串聯(lián)電路，用于分割從誤差放大器11輸出的電壓；和電容器C2。在電壓調(diào)整電路10中，誤差放大器11相對(duì)于參考電壓Vr，放大和輸出由電阻器R1、R2分割的電壓的誤差。該輸出電壓由電容器C2穩(wěn)定以便產(chǎn)生恒定電壓Va。
電荷泵電路1包含電荷泵電路單元2，以系數(shù)(1+1/n)升高從電壓調(diào)整電路10饋送的恒定電壓Va，并輸出升高后的電壓；時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元(CSG)3，以預(yù)定頻率產(chǎn)生和輸出時(shí)鐘信號(hào)CLK；和控制電路單元(CONT)4，根據(jù)從時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元3饋送到控制電路單元4的時(shí)鐘信號(hào)CLK，控制電荷泵電路單元2的升壓操作。
電荷泵電路單元2包含n個(gè)電容器(下文中稱為“回掃電容器”)FC(1)-FC(F)，其具有相同的電容；電容器(下文中稱為“吸住電容器(catch-up capacitor)”)C1，穩(wěn)定電荷泵電路單元2的輸出電壓；和第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)、第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)、第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n)和第四開(kāi)關(guān)元件SWD，每個(gè)開(kāi)關(guān)元件由P溝道MOS晶體管(下文中稱為“PMOS”晶體管)構(gòu)成。
電荷泵電路單元2還包含第五開(kāi)關(guān)元件SWE和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)，每個(gè)開(kāi)關(guān)由N溝道MOS晶體管(下文中稱為“NMOS”晶體管)構(gòu)成。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)響應(yīng)饋送到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換?；貟唠娙萜鱂C(1)-FC(n)包含第一電容器，吸住電容器C1包含第二電容器。
在電荷泵電路單元2中，第四開(kāi)關(guān)元件SWD、交替連接回掃電容器FC(1)-FC(n)和第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的串聯(lián)電路以及開(kāi)關(guān)元件SWE串聯(lián)在輸入端子IN和地電壓之間，從電壓調(diào)整電路10向輸入端子IN饋送恒定電壓Va。具體地說(shuō)，在回掃電容器FC(1)-FC(n)和第三電容器FC(1)-FC(n)的串聯(lián)電路中，回掃電容器FC(1)-FC(n)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n)相互串聯(lián)。
第四開(kāi)關(guān)元件SWD和回掃電容器FC(1)之間的連接由P(1)指定，回掃電容器FC(j)與第三開(kāi)關(guān)元件SWC(j)之間的連觸點(diǎn)由P(2j)指定，這里，j＝1-n-1。而且，回掃電容器FC(n)與第五開(kāi)關(guān)元件SWE之間的連接由P(2n)指定。另一方面，第一開(kāi)關(guān)元件SWA(k)相應(yīng)連接在輸入端子IN和連接P(2k)之間，同時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件SWB(k)相應(yīng)連接在輸出端子OUT和連接P(2k-1)之間，這里，k＝1-n。
分別相應(yīng)于第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)設(shè)置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)。例如，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(j)設(shè)成相應(yīng)于第三開(kāi)關(guān)元件SWC(j)，用于響應(yīng)饋送到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(j)的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換第三開(kāi)關(guān)元件SWC(j)的基底柵(后柵(back gate))到源極或漏極的連接。吸住電容器C1和負(fù)載電路15并聯(lián)在輸出端子OUT和地電壓之間。負(fù)載電路15例如由LED16、電流調(diào)整電路17和電阻器18構(gòu)成的串聯(lián)電路來(lái)形成。
第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)均在柵極接收來(lái)自控制電路單元4的控制信號(hào)S1，同時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)均在柵極從控制電路單元4接收控制信號(hào)S2。而且，第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)均在柵極從控制電路單元4接收控制信號(hào)S3，第四開(kāi)關(guān)元件SWD在柵極從控制電路單元4接收控制信號(hào)S4，和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)均在柵極從控制電路單元4接收控制信號(hào)S6。
圖2是顯示從控制電路單元4輸出的各個(gè)信號(hào)的時(shí)間圖，圖3到8是說(shuō)明圖2所示信號(hào)的各個(gè)狀態(tài)的電荷泵電路單元2的示例操作的等效電路圖?，F(xiàn)在，參考圖2到8描述電荷泵電路單元2的操作。
在狀態(tài)a下，控制電路單元4在高(High)電平產(chǎn)生各個(gè)控制信號(hào)S1、S2、S5和S6，在低(Low)電平產(chǎn)生各個(gè)控制信號(hào)S3、S4，這里，時(shí)鐘信號(hào)CLK是高(High)電平。
如圖3所示，在狀態(tài)a下，第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)和第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)均截止，即，在關(guān)閉狀態(tài)下，而第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均導(dǎo)通，即，在導(dǎo)通狀態(tài)下。在相應(yīng)的第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)依次將基底柵連接到源極。在狀態(tài)a下，由于串聯(lián)的回掃電容器FC(1)-FC(n)均由輸入的恒定電壓Va充電，所以，回掃電容器FC(1)-FC(n)均充電為恒定電壓Va的1/n。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平，控制電路單元3立即將控制信號(hào)S3、S4變?yōu)楦唠娖?，將控制信?hào)S5、S6均變?yōu)榈碗娖?，轉(zhuǎn)換到圖2的狀態(tài)b。響應(yīng)從狀態(tài)a到狀態(tài)b的轉(zhuǎn)換，第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均截止為關(guān)閉狀態(tài)，如圖4所示。同時(shí)，在相應(yīng)的第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)將基底柵連接到漏極。在狀態(tài)b下，由于所有開(kāi)關(guān)元件都截止且保持在關(guān)閉狀態(tài)，所以，回掃電容器FC(1)-FC(n)均保持充電為恒定電壓Va的1/n。
下面，控制電路單元3在時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平之后，在預(yù)定時(shí)間t1將控制信號(hào)S2變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換為圖2中的狀態(tài)c。響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖5所示。在狀態(tài)c下，各個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通，其余的開(kāi)關(guān)元件截止，各個(gè)回掃電容器FC(1)-FC(n)的高電位側(cè)連接到輸出端子OUT。該事件中，當(dāng)吸住電容器C1上的電壓高于恒定電壓Va時(shí)，第四開(kāi)關(guān)元件SWD的漏電壓高于源電壓。然而，由于第四開(kāi)關(guān)元件SWD將基底柵連接到漏極，所以，第四開(kāi)關(guān)元件SWD的寄生二極管不流過(guò)電流。
而且，開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的漏電壓均等于吸住電容器C1上的電壓，源電壓比吸住電容器C1上的電壓低Va/n。這導(dǎo)致每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的漏電壓高于源電壓。然而，由于在每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)均將基底棚連接漏極，所以，每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n)的寄生二極管不流過(guò)電流。
控制電路單元3轉(zhuǎn)換到狀態(tài)c之后，在預(yù)定的時(shí)間t2將控制信號(hào)S1變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖2的狀態(tài)d。響應(yīng)從狀態(tài)c到狀態(tài)d的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖6所示。在狀態(tài)d下，第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)和第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)均導(dǎo)通，同時(shí)，第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均截止。
結(jié)果，各個(gè)回掃電容器FC(1)-FC(n)的低電位側(cè)連接到輸出端子OUT。從上文可見(jiàn)，每個(gè)回掃電容器FC(1)-FC(n)的高電位側(cè)的電壓是恒定電壓Va的(1+1/n)倍。吸住電容器C1由該電壓充電，吸住電容器C1上的電壓也升高到恒定電壓Va的(1+1/n)倍。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平，控制電路單元3將控制信號(hào)S1、S2變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖2中的狀態(tài)e。響應(yīng)從狀態(tài)d到狀態(tài)e的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)和第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)均截止為關(guān)閉狀態(tài)，如圖7所示。在狀態(tài)e下，所有開(kāi)關(guān)元件都截止，回掃電容器FC(1)-FC(n)向吸住電容器C1提供電荷，使得充電后的電壓低于恒定電壓Va的1/n。
下面，時(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平之后，控制電路單元3在預(yù)定時(shí)間t3將控制信號(hào)S4變?yōu)榈碗娖?，將控制信?hào)S5、S6變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖2的狀態(tài)f。響應(yīng)從狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖8所示。而且，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)均將基底柵連接到相應(yīng)的第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的源極。
在狀態(tài)f下，由于第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均導(dǎo)通以把回掃電容器FC(1)的高電位側(cè)變?yōu)榈扔诤愣妷篤a的電壓，所以造成回掃電容器FC(1)的低電位側(cè)稍高于Va/n。而且，在回掃電容器FC(n)中，低電位側(cè)等于地電壓，所以，高電位側(cè)稍低于Va/n。從上文可見(jiàn)，由于第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的源電壓均高于漏電壓，所以，每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的基底柵的連接由相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)從漏極轉(zhuǎn)換到源極，從而防止由每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的寄生二極管產(chǎn)生的無(wú)功電流，并防止無(wú)功電流流過(guò)基于基底柵的寄生二極管。
轉(zhuǎn)換到狀態(tài)f之后，控制電路單元3在預(yù)定時(shí)間t4將控制信號(hào)S3變?yōu)榈碗娖剑瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖2所示的狀態(tài)a。響應(yīng)從狀態(tài)f到狀態(tài)a的轉(zhuǎn)換，開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖3所示。
這里，描述為什么在時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平之后，每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)導(dǎo)通的定時(shí)從每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)導(dǎo)通的定時(shí)偏移。
由于吸住電容器C1的高電位側(cè)上的電壓通常高于輸入電壓Va，所以，每個(gè)回掃電容器FC(1)-FC(n)在狀態(tài)a充電時(shí)，每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)中，漏電壓高于源電壓。
因此，如果在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)中，基底柵連接到源極，正向電流就流入MOS晶體管的寄生二極管，從而造成無(wú)功電流。為了消除這一麻煩，當(dāng)回掃電容器FC(1)-FC(n)充電時(shí)，在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)中，基底柵連接到漏極，以便將MOS晶體管的寄生二極管反相，從而防止流過(guò)無(wú)功電流。
當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，在第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)之前導(dǎo)通時(shí)，每個(gè)回掃電容器FC(1)-FC(n)的高電位側(cè)上的電壓升高到輸入電壓Va的(1+1/n)倍。相應(yīng)的，因?yàn)榛讝胚B接到每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)的漏極，所以源電壓變得高于漏電壓，造成在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)中，無(wú)功電流流過(guò)基底柵。這樣，可以通過(guò)響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，在導(dǎo)通第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)之前導(dǎo)通第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)，防止這種無(wú)功電流。
下面，描述為什么隨著從狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換和從狀態(tài)f到狀態(tài)a的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE導(dǎo)通的定時(shí)以及每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)導(dǎo)通的定時(shí)偏移。
在狀態(tài)d下，柵電壓基本等于輸入電壓Va，漏電壓約為每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的輸入電壓Va的(1+1/n)倍，所以，柵極和源極之間的結(jié)電容由輸入電壓Va的1/n倍的電壓充電，這里，棚極對(duì)于漏極有負(fù)極性。這也可以應(yīng)用于狀態(tài)e。
當(dāng)隨著從狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換，第五開(kāi)關(guān)元件SWE與每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通的第五開(kāi)關(guān)元件使每個(gè)回掃電容器FC(1)-FC(n)與每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的漏極的連接處的電壓降低到約為輸入電壓Va的1/n倍。結(jié)果，在每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)中，柵電壓因棚極和漏極之間的結(jié)電容上累積的電荷的影響而變低。
該事件中，當(dāng)在柵極對(duì)每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)施加將高電平變?yōu)榈碗娖降男盘?hào)，用來(lái)導(dǎo)通每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)時(shí)，每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件會(huì)因柵極和漏極之間的結(jié)電容上累積的電荷的影響而過(guò)載，如上所述，導(dǎo)致在每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)中產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)柵電壓。
由于控制電路單元4有通常基于CMOS的輸出電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的柵極，所以無(wú)功電流流入包含輸出電路的NMOS晶體管的基底柵，造成NMOS晶體管的寄生晶體管導(dǎo)通，從而引起閉鎖。為了防止閉鎖，控制電路單元4在第五開(kāi)關(guān)元件SWE導(dǎo)通之后，在預(yù)定時(shí)間t4導(dǎo)通每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)。
下面，參考圖9更詳細(xì)地描述控制電路單元4的示例操作，圖9說(shuō)明了控制電路單元4的示例電路結(jié)構(gòu)。
圖9中，控制電路單元4包含三輸入“與”電路21、四輸入“與非”電路22、三輸入“與”電路23、四輸入“或”電路24、二輸入“或”電路25、倒相器26，27、第一延遲電路(DELAY 1)D1、第二延遲電路(DELAY 2)D2、第三延遲電路(DELAY 3)D3、第四延遲電路(DELAY 4)D4和第五延遲電路(DELAY 5)D5。
來(lái)自時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元3的時(shí)鐘信號(hào)CLK分別饋送到“與非”電路21，22、“與”電路23和“或”電路24，25的相應(yīng)輸入端子?！盎颉彪娐?5的輸出信號(hào)由第一延遲電路D1延遲預(yù)定的時(shí)間，并從那里輸出作為控制信號(hào)S1?！盎颉彪娐?4的輸出信號(hào)由第二延遲電路D2延遲預(yù)定的時(shí)間，并從那里輸出作為控制信號(hào)S2。將控制信號(hào)S1施加到“與非”電路21，22和“與”電路23的相應(yīng)輸入端子，同時(shí)將控制信號(hào)S2分別施加到“與非”電路21，22、“與”電路23和“或”電路25的相應(yīng)輸入端子。
向每個(gè)“與非”電路21和“與”電路23施加時(shí)鐘信號(hào)CLK和控制信號(hào)S1、S2?！芭c非”電路21的輸出信號(hào)由第四延遲電路D4延遲預(yù)定的時(shí)間，并從那里輸出作為控制信號(hào)S4。“與”電路23的輸出信號(hào)再由第五延遲電路D5延遲預(yù)定的時(shí)間，輸出作為控制信號(hào)S5。倒相器26倒轉(zhuǎn)控制信號(hào)S4的信號(hào)電平，并施加到“或”電路24的相應(yīng)輸入端子作為控制信號(hào)S4B。控制信號(hào)S5再依次施加到“與非”電路22和“或”電路24的相應(yīng)輸入端子。
向“與非”電路22施加時(shí)鐘信號(hào)CLK和控制信號(hào)S1、S2、S5。輸出“與非”電路22的輸出信號(hào)作為控制信號(hào)S6，也由第三延遲電路D3延遲預(yù)定的時(shí)間，輸出作為控制信號(hào)S3。倒相器27倒轉(zhuǎn)控制信號(hào)S3的信號(hào)電平，并施加到“或”電路24的相應(yīng)輸入端子作為控制信號(hào)S3B。向“或”電路24施加時(shí)鐘信號(hào)CLK和控制信號(hào)S3B、S4B、S5?！盎颉彪娐?4的輸出信號(hào)由第二延遲電路D2延遲預(yù)定的時(shí)間，輸出作為控制信號(hào)S2。向“或”電路25施加時(shí)鐘信號(hào)SLK和控制信號(hào)S2。“或”電路25的輸出信號(hào)由第一延遲電路D1延遲預(yù)定的時(shí)間，輸出作為控制信號(hào)S1。
預(yù)定時(shí)間t1是圖2中狀態(tài)b的持續(xù)時(shí)間，其由延遲電路D2提供的延遲時(shí)間來(lái)確定，同時(shí)，預(yù)定時(shí)間t2是圖2中狀態(tài)c的持續(xù)時(shí)間，其由第一延遲電路D1提供的延遲時(shí)間來(lái)確定。而且，預(yù)定時(shí)間t3是圖2中的狀態(tài)e的持續(xù)時(shí)間，其由第四和第五延遲電路D4、D5提供的各個(gè)延遲時(shí)間來(lái)確定，而預(yù)定時(shí)間t4是圖2中狀態(tài)f的持續(xù)時(shí)間，其由第三延遲電路D3提供的延遲時(shí)間來(lái)確定。只要求第一到第五延遲電路D1-D5僅在斷定相應(yīng)的控制信號(hào)S1-S5時(shí)執(zhí)行延遲操作，以便延遲電路不需在其余的時(shí)間執(zhí)行延遲操作。而且沒(méi)定第一到第五延遲電路D1-D5的各個(gè)延遲時(shí)間，使得它們?cè)谂c時(shí)鐘信號(hào)CLK同步的開(kāi)關(guān)定時(shí)時(shí)，等于或長(zhǎng)于開(kāi)關(guān)元件所要求的時(shí)間，開(kāi)關(guān)元件比完全導(dǎo)通或截止更早地導(dǎo)通或截止。
然而，當(dāng)電荷泵電路單元2中的每個(gè)開(kāi)關(guān)元件在比圖9中控制電路單元4的組合邏輯電路的延遲時(shí)間更短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通或截止時(shí)，可以省略第一到第五延遲電路D1-D5。當(dāng)在第一到第五延遲電路D1-D5中均滿足這種條件時(shí)，在各個(gè)延遲電路D1-D5中設(shè)定相同的延遲時(shí)間?；蛘?，考慮到因電荷泵電路單元2的每個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的柵電容(柵極和源極之間、柵極和漏極以及柵極和塊(bulk)之間的總電容)所致的延遲差異，可以在各個(gè)延遲電路D1-D5中設(shè)定不同的延遲時(shí)間。
圖10說(shuō)明了第一延遲電路D1、第二延遲電路D2、第三延遲電路D3和第四延遲電路D4的示例結(jié)構(gòu)。
圖10中，隨著施加到每個(gè)PMOS晶體管31和NMOS晶體管32的棚極的信號(hào)Si升高到高電平，PMOS晶體管31截止成關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)NMOS晶體管32導(dǎo)通。結(jié)果，在電容器33上累積的電荷由NMOS晶體管32放電，造成倒相器34的輸入端子立即成為低電平，所以無(wú)延遲地輸出輸入信號(hào)Si作為輸出信號(hào)So。
另一方面，隨著輸入信號(hào)Si下降到低電平，PMOS晶體管31導(dǎo)通，同時(shí)NMOS晶體管32截止。結(jié)果，電容器33經(jīng)電阻器35充電，造成輸出信號(hào)So有延遲地成為低電平，所述延遲等于充電所需要的時(shí)間。從上文可見(jiàn)，在圖10的延遲電路中，輸出信號(hào)So在輸入信號(hào)Si升高時(shí)無(wú)延遲地升高，且輸入信號(hào)Si下降時(shí)，輸出信號(hào)So在延遲了一段時(shí)間之后下降，這段時(shí)間由電容器33的電容和電阻器35的電阻來(lái)設(shè)定。換句話說(shuō)，可以通過(guò)改變電容器33的電容和電阻器35的電阻，在第一延遲電路D1、第二延遲電路D2、第三延遲電路D3和第四延遲電路D4中分別設(shè)定預(yù)期的延遲時(shí)間。
圖11說(shuō)明了第五延遲電路D5的示例結(jié)構(gòu)。
圖11中，隨著施加到每個(gè)PMOS晶體管41和NMOS晶體管42的柵極的信號(hào)Si下降到低電平，NMOS晶體管42截止成關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)PMOS晶體管41導(dǎo)通。結(jié)果，倒相器44的輸入端子立即成為高電平，造成無(wú)延遲地輸出輸入信號(hào)Si作為輸出信號(hào)So。
另一方面，隨著輸入信號(hào)Si成為高電平，PMOS晶體管41截止，同時(shí)NMOS晶體管42導(dǎo)通。結(jié)果，電容器43經(jīng)電阻器45充電，使得輸出信號(hào)So在延遲了充電所需要的時(shí)間之后成為高電平。從上文可見(jiàn)，在圖11的延遲電路中，輸出信號(hào)So在輸入信號(hào)Si下降時(shí)無(wú)延遲地下降，且輸入信號(hào)Si升高時(shí)，輸出信號(hào)So在延遲了一段時(shí)間之后升高，這段時(shí)間由電容器43的電容和電阻器45的電阻來(lái)設(shè)定。換句話說(shuō)，可以通過(guò)改變電容器43的電容和電阻器45的電阻，在第五延遲電路D5中分別設(shè)定預(yù)期的延遲時(shí)間。
圖12說(shuō)明了第一延遲電路D1、第二延遲電路D2、第三延遲電路D3、第四延遲電路D4和第五延遲電路D5的另一示例結(jié)構(gòu)。
圖12中，隨著施加到每個(gè)PMOS晶體管51和NMOS晶體管53的柵極的信號(hào)Si升高到高電平，PMOS晶體管51截止成關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)NMOS晶體管53導(dǎo)通。結(jié)果，NMOS晶體管54截止成關(guān)閉狀態(tài)，在電容器56上累積的電荷由NMOS晶體管532放電且，電容器55經(jīng)電阻器57充電。從上文可見(jiàn)，PMOS晶體管52有延遲地導(dǎo)通，所述延遲等于電容器55完全充電所需要的時(shí)間，造成輸出信號(hào)So升高。
另一方面，隨著輸入信號(hào)Si下降到低電平，PMOS晶體管51導(dǎo)通，同時(shí)NMOS晶體管53截止。結(jié)果，PMOS晶體管52截止成關(guān)閉狀態(tài)，在電容器55上累積的電荷由PMOS晶體管51放電，電容器56經(jīng)電阻器57充電。從上文可見(jiàn)，NMOS晶體管54有延遲地導(dǎo)通，所述延遲等于電容器56完全充電所要求的時(shí)間，造成輸出信號(hào)So下降。該電路的優(yōu)點(diǎn)在于因?yàn)榫w管52、54在任何時(shí)候都不同時(shí)導(dǎo)通，所以幾乎沒(méi)有電流流過(guò)NMOS晶體管54和PMOS晶體管52，該電路還有一個(gè)問(wèn)題是輸出暫時(shí)處于高阻抗。
從上文可見(jiàn)，在圖12的延遲電路中，當(dāng)輸入信號(hào)Si升高時(shí)，信號(hào)So在延遲一段時(shí)間之后升高，所述一段時(shí)間由電容器55的電容和電阻器57的電阻來(lái)設(shè)定。而且，在圖12的延遲電路中，當(dāng)輸入信號(hào)Si下降時(shí)，輸出信號(hào)So在延遲一段時(shí)間之后下降，所述一段時(shí)間由電容器56的電容和電阻器57的電阻來(lái)設(shè)定。換句話說(shuō)，可以通過(guò)改變各個(gè)電容器55、56的電容和電阻器57的電阻，在第一延遲電路D1、第二延遲電路D2、第三延遲電路D3、第四延遲電路D4和第五延遲電路D5中分別設(shè)定預(yù)期的延遲時(shí)間。
另一方面，當(dāng)圖10到12所示的每個(gè)延遲電路集成到一個(gè)IC芯片中時(shí)，在設(shè)定延遲時(shí)間時(shí)使用的電阻器可以由N+擴(kuò)散或P+擴(kuò)散的多晶硅制成。為了對(duì)每個(gè)延遲電路精確地設(shè)定延遲時(shí)間，用微調(diào)電阻器來(lái)設(shè)定。在設(shè)定延遲時(shí)間時(shí)使用的電容器可以是MOS晶體管的柵電容。
當(dāng)在圖1的電荷泵電路1中將n選擇為2時(shí)，得到的電路如圖13所示。圖1和13顯示包括一個(gè)LED 16作為負(fù)載電路15，可以類似的方式包括多個(gè)LED，這種情況下，在圖1和13中，在輸出端子OUT和地電壓之間并聯(lián)多個(gè)負(fù)載電路15。
如上所述，第一實(shí)施例中的電荷泵電路包含第四開(kāi)關(guān)元件SWD，其將基底柵連接到漏極，用于防止電流從串聯(lián)的回掃電容器FC(1)-FC(n)的高電位側(cè)流回到輸入端子IN；和第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)，其將基底柵連接到漏極，用于防止電流從吸住電容器C1的高電位側(cè)流回到回掃電容器FC(1)-FC(n)。用這種策略，有可能不依賴二極管就能防止電流從電容器的高電位側(cè)流回，從而消除了由二極管的正向電流所致的電壓降。
而且，當(dāng)回掃電容器FC(1)-FC(n)由輸入電壓Va充電時(shí)，第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE導(dǎo)通之后，每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)都導(dǎo)通。用這種策略，有可能防止無(wú)功電流流入NMOS晶體管的基底柵，所述NMOS晶體管包含用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的柵極的控制電路單元4的輸出電路，還可能防止NMOS晶體管的寄生晶體管導(dǎo)通而造成的閉鎖。
當(dāng)回掃電容器FC(1)-FC(n)上累積的電荷輸出到輸出端子OUT時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF(1)-SWF(n-1)在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)導(dǎo)通之前，在相應(yīng)的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)中，將基底柵連接到漏極，然后，每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件SWA(1)-SWA(n)導(dǎo)通。用該策略，有可能防止無(wú)功電流流過(guò)每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SWC(1)-SWC(n-1)的電容二極管和使源電壓高于每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)的漏電壓，從而防止無(wú)功電流流過(guò)每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SWB(1)-SWB(n)的基底柵。第二實(shí)施例圖14是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的示例電源電路50的電路圖。圖14說(shuō)明了三模式電荷泵電路30，作為一個(gè)實(shí)例，它能以3個(gè)不同的比例系數(shù)升壓。
圖14中的電源電路50包含電壓調(diào)整電路40，從諸如電池的DC電源(未示出)施加的電源電壓VDD產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓Va，以便輸出預(yù)定的恒定電壓Va作為輸出電壓Vo；和電荷泵電路30，從電壓調(diào)整電路40升高施加到輸入端子CPIN上的電壓Vo，從輸出端子CPOUT輸出升高后的電壓。負(fù)載電路11連接到電荷泵電路30的輸出端子CPOUT。
電壓調(diào)整電路40包含輸出控制晶體管41，其是P-溝道型MOS晶體管(下文中稱為“PMOS晶體管”)，用于響應(yīng)柵電壓控制輸出端子輸出的電流；N-溝道型MOS晶體管(下文中稱為“NMOS晶體管”)42，用于響應(yīng)施加到其柵極的控制信號(hào)，控制輸出控制晶體管41的柵電壓；和誤差放大器43，用于控制輸出控制晶體管41的操作。
電壓調(diào)整電路40還包含參考電壓發(fā)生電路單元(RVG)44，用于產(chǎn)生和輸出預(yù)定的參考電壓Vr；電阻器45和電阻器46的串聯(lián)電路，用于分割輸出電壓Vo；和電容器47。誤差放大器43相對(duì)于參考電壓Vr放大和輸出由電阻器45、46分割的輸出電壓Vo，用于控制輸出控制晶體管41的操作。由電容器47穩(wěn)定輸出控制晶體管41的漏電壓，以便從輸出端子輸出恒定電壓Va的輸出電壓Vo。
電荷泵電路30包含三模式電荷泵電路單元31，以系數(shù)1、1.5或2升高從電壓調(diào)整電路40施加的電壓Vo的誤差，并輸出升高后的電壓；時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元(CSG)32，以預(yù)定的頻率(范圍為100kHz到1MHz)產(chǎn)生和輸出時(shí)鐘信號(hào)CLK；和控制電路單元(CONT)33，根據(jù)從時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元32施加的時(shí)鐘信號(hào)CLK控制電荷泵電路單元31的升壓操作。電荷泵電路30還包含電壓檢測(cè)電路單元(VDC)34，用于檢測(cè)電源電壓VDD，并將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制電路單元33。電荷泵電路單元31包含兩個(gè)電容器(下文中稱為“回掃電容器”)FC1、FC2，有相同的電容；電容器(下文中稱為“吸住電容器”)C1，穩(wěn)定電荷泵電路單元31的輸出電壓；第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第五開(kāi)關(guān)元件SW5、第六開(kāi)關(guān)元件SW6和第七開(kāi)關(guān)元件SW7，每個(gè)開(kāi)關(guān)元件由PMOS晶體管構(gòu)成；第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9，均包括NMOS晶體管；和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10、SW11，均響應(yīng)施加到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10、SW11的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
從控制電路單元33向第一到第九開(kāi)關(guān)元件SW1-SW9的基極施加相應(yīng)的控制信號(hào)S1-S9。從控制電路單元33向轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10、SW11施加相應(yīng)的控制信號(hào)S10、S11。來(lái)自控制電路單元33的控制信號(hào)S0施加到電壓調(diào)整電路40中的NMOS晶體管42的柵極以及誤差放大器43的啟動(dòng)信號(hào)輸入端子。
電荷泵電路單元31響應(yīng)從控制電路單元33施加的控制信號(hào)S0-S11，以系數(shù)1、1.5或2升高輸入電壓Vo，從輸出端子CPOUT輸出升高后的電壓。電荷泵電路30可以用下面的三種操作模式操作第一操作模式，以系數(shù)1升高輸入電壓，即，輸出電壓調(diào)整電路40的輸出電壓；第二操作模式，以系數(shù)1.5升高輸入電壓Vo；和第三操作模式，以系數(shù)2升高輸入電壓Vo。
在電荷泵電路單元31中，第四開(kāi)關(guān)元件SW4、回掃電容器FC1、第三開(kāi)關(guān)元件SW4、回掃電容器FC2和第八開(kāi)關(guān)元件SW8串聯(lián)在輸入端子CPIN與地電壓之間，輸入端子CPIN施加有電荷泵電路單元2的輸出電壓Vo，地電壓起負(fù)電源電壓的作用。這里，第四開(kāi)關(guān)元件SW4和回掃電容器FC1之間的連接用P1來(lái)指定，回掃電容器FC1和第三開(kāi)關(guān)元件SW3之間的連接用P2來(lái)指定。而且，第三開(kāi)關(guān)元件SW3和回掃電容器FC2之間的連接由P3來(lái)指定，回掃電容器FC2和第八開(kāi)關(guān)元件SW8之間的連接由P4來(lái)指定。
第一開(kāi)關(guān)元件SW1連接在輸入端子CPIN和連接P2之間；第七開(kāi)關(guān)元件SW7連接在輸入端子CPIN和連接P3之間；第六開(kāi)關(guān)元件SW6連接在輸入端子CPIN和連接P4之間。而且，第二開(kāi)關(guān)元件SW2連接在連接P1和輸出端子CPOUT之間；第五開(kāi)關(guān)元件SW5連接在連接P3和輸出端子CPOUT之間；第九開(kāi)關(guān)元件SW9連接在連接P2和地電壓之間。
轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10相應(yīng)于第三開(kāi)關(guān)元件SW3設(shè)置，用于響應(yīng)所施加的控制信號(hào)S10，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，轉(zhuǎn)換基底柵(后柵)到源極或漏極的連接。類似地，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11相應(yīng)于第七開(kāi)關(guān)元件SW7設(shè)置，用于響應(yīng)所施加的控制信號(hào)S11，在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換基底柵到源極或漏極的連接。
吸住電容器C1和負(fù)載電路11并聯(lián)在輸出端子CPOUT和地電壓之間。例如，負(fù)載電路11由LED 12、電流調(diào)整電路13和電阻器14構(gòu)成的串聯(lián)電路形成。圖14顯示包括一個(gè)LED 12作為負(fù)載電路11，可以類似的方式包括多個(gè)LED，這種情況下，在圖14中，多個(gè)負(fù)載電路11并聯(lián)在輸出端子OUT和地電壓之間。
而且，在圖14中，電壓調(diào)整電路40中的輸出控制晶體管41、NMOS晶體管42、誤差放大器43、參考電壓發(fā)生電路單元44和電阻器45、46，電荷泵電路30中的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元32、控制電路單元33和電壓檢測(cè)電路單元34以及電荷泵電路單元31中的各個(gè)開(kāi)關(guān)元件SW1-SW11都可以集成到一個(gè)IC芯片中。此外，這些部件可以集成到一個(gè)包括負(fù)載電路11中的電流調(diào)整電路13的IC芯片中。當(dāng)以這種方式集成時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10、SW11由電子電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不是由有觸點(diǎn)的機(jī)械開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在，參考圖15的流程圖，描述控制電路單元33執(zhí)行用來(lái)控制電荷泵電路單元31的操作的示例控制操作。
圖15中，控制電路單元33先檢查電壓檢測(cè)電路單元34測(cè)得的電源電壓VDD是否超過(guò)預(yù)定的值V1，例如4.0V(步驟ST1)。當(dāng)電源電壓VDD超過(guò)預(yù)定的值V1(是)時(shí)，控制電路單元33將控制信號(hào)S0變?yōu)楦唠娖?，以便?dǎo)通電壓調(diào)整電路40中的NMOS晶體管42，停止操作誤差放大器43，從而從電壓調(diào)整電路40輸出電源電壓VDD作為輸出電壓Vo。然后，控制電路單元33以第一模式操作電荷泵電路單元31(步驟ST2)，而后流程返回步驟ST1。
當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST1等于或低于4.0V(否)時(shí)，控制電路單元33檢查電壓檢測(cè)電路單元34測(cè)得的電源電壓VDD是否超過(guò)了小于預(yù)定值V1的預(yù)定值V2，例如3.2V(步驟ST3)。當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST3超過(guò)了3.2V(是)時(shí)，控制電路單元33將控制信號(hào)So變?yōu)榈碗娖?，以便截止電壓調(diào)整電路40中的NMOS晶體管42，起動(dòng)誤差放大器43，以第二操作模式操作電荷泵電路單元31(步驟ST4)。然后，控制電路單元33檢查電壓檢測(cè)電路單元34測(cè)得的電源電壓VDD是否超過(guò)4.1V(步驟ST5)。流程在電源電壓VDD在步驟ST5超過(guò)4.1V(是)時(shí)進(jìn)行到步驟ST2，或者，在電源電壓VDD等于或低于4.1V(否)時(shí)返回步驟ST3。
下面，當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST3等于或低于3.2V(否)時(shí)，控制電路單元33將控制信號(hào)S0變?yōu)榈碗娖?，以便截止電壓調(diào)整電路40中的NMOS晶體管42和起動(dòng)誤差放大器43，以第三操作模式操作電荷泵電路單元31(步驟ST6)。結(jié)果，控制電路單元33檢查電壓檢測(cè)電路單元34測(cè)得的電源電壓VDD是否超過(guò)3.3V(步驟ST7)。流程在電源電壓VDD在步驟ST7超過(guò)3.3V(是)時(shí)進(jìn)行到步驟ST4，在電源電壓VDD等于或低于3.3V(否)時(shí)返回步驟ST6。以這種方式，控制電路單元33按照電壓檢測(cè)電路單元34檢測(cè)的結(jié)果，以三種模式中的一種操作電荷泵電路單元31。
圖15中，控制電路單元33按照電壓檢測(cè)電路單元34檢測(cè)的結(jié)果，以三種模式中的一種操作電荷泵電路單元31?；蛘?，控制電路單元33可以按照電壓檢測(cè)電路單元34檢測(cè)的結(jié)果，以兩種模式中的一種操作電荷泵電路單元31。下面，參考圖16，描述控制電路單元33執(zhí)行用來(lái)控制電荷泵電路單元31的操作的替換控制操作。圖16中，其中，控制電路單元33以第一或第三模式操作電荷泵電路單元31，與圖15中執(zhí)行相同處理的步驟由相同的參考字母指示，不再贅述。
圖16中，控制電路單元33先執(zhí)行圖15中步驟ST1的處理。當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST1超過(guò)4.0V(是)時(shí)，控制電路單元33執(zhí)行圖15中步驟ST2的處理，而后流程返回步驟ST1。當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST1沒(méi)有超過(guò)4.0(否)時(shí)，控制電路單元33執(zhí)行圖15中步驟ST6的處理，然后執(zhí)行步驟ST5的處理。流程在電源電壓VDD在步驟ST5超過(guò)4.1V(是)時(shí)進(jìn)行到步驟ST2，在電源電壓VDD等于或低于4.1V(否)時(shí)返回步驟ST6。
下面，圖17說(shuō)明了控制電路單元33以第一或第二操作模式操作電荷泵電路單元31時(shí)的示例操作。圖17中，與圖15中相同處理的步驟由相同的參考字母指示，不再贅述。
圖17中，控制電路單元33先執(zhí)行圖15中步驟ST1的處理，在電源電壓VDD在步驟ST1超過(guò)4.0V(是)時(shí)執(zhí)行圖15中步驟ST2的處理，而后流程返回步驟ST1。另一方面，當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST1等于或低于4.0V(否)時(shí)，控制電路單元33執(zhí)行圖15中步驟ST4的操作，并執(zhí)行圖15中步驟ST5的處理。流程在電源電壓VDD超過(guò)4.1V(是)時(shí)進(jìn)行到步驟ST2，或者在電源電壓VDD等于或低于4.1V(否)時(shí)返回步驟ST4。
圖18說(shuō)明了電荷泵電路單元31以第二或第三操作模式操作時(shí)控制電路單元33的示例操作。圖18中，與圖15中執(zhí)行相同處理的步驟由相同的參考字母指示，不再贅述。
圖18中，控制電路單元33先檢查電壓檢測(cè)電路單元34測(cè)得的電源電壓VDD是否超過(guò)預(yù)定的值V3，例如3.5V(步驟ST11)。當(dāng)電源電壓VDD超過(guò)3.5V(是)時(shí)，控制電路單元33執(zhí)行圖15中的步驟ST4的處理，而后流程返回步驟ST11。
當(dāng)電源電壓VDD在步驟ST11等于或低于3.5V(否)時(shí)，控制電路單元33執(zhí)行圖15中步驟ST6的處理，然后檢查電壓檢測(cè)電路單元34測(cè)得的電源電壓VDD是否超過(guò)3.7V(步驟ST12)。流程在電源電壓VDD在步驟ST12超過(guò)3.7V(是)時(shí)進(jìn)行到步驟ST4，或者在電源電壓VDD等于或低于3.7V(否)時(shí)返回步驟ST6。
下面，參考圖19到32，更詳細(xì)地描述各個(gè)模式下控制電路單元33和電荷泵電路單元31的操作。
圖19是說(shuō)明在第一操作模式下電荷泵電路單元31中的各個(gè)開(kāi)關(guān)元件的狀態(tài)的等效電路圖。下面參考圖19，描述第一模式下電荷泵電路30的操作。
從圖19可見(jiàn)，在第一操作模式下，每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第五開(kāi)關(guān)元件SW5和第七開(kāi)關(guān)元件SW7導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，而每個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件SW6、第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9截止為關(guān)閉狀態(tài)。而且，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10將基底柵連接到源極，而在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11將基底柵連接到源極。
以這種方式，以第一操作模式那樣從電荷泵電路30的輸出端子CPOUT輸出電壓調(diào)整電路40的輸出電壓Vo。由于每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件SW3和第七開(kāi)關(guān)元件SW7中的源極和漏極之間的電壓差是0V，所以，在各個(gè)開(kāi)關(guān)元件中，基底柵可以連接到漏極或源極。然而，由于電流從源極流到漏極，所以在圖19中，基底柵均連接到源極。
下面，參考圖20到26描述第二模式操作。圖20是顯示第二操作模式下各個(gè)控制信號(hào)S1-S11的時(shí)間圖，和圖21到26是在控制信號(hào)S1-S11的每種狀態(tài)下電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖。參考圖20到26描述第二操作模式下電荷泵電路30的操作。
在時(shí)鐘信號(hào)CLK處于高(High)電平的狀態(tài)a下，控制電路單元33將每個(gè)控制信號(hào)S1、S2、S5-S8、S10、S11變?yōu)楦唠娖?，且將每個(gè)控制信號(hào)S3、S4、S9變?yōu)榈?Low)電平。
在上述狀態(tài)a下，第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第五開(kāi)關(guān)元件SW5、第六開(kāi)關(guān)元件SW6、第七開(kāi)關(guān)元件SW7和第九開(kāi)關(guān)元件SW9均截止，即處于關(guān)閉狀態(tài)，而第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第四開(kāi)關(guān)元件SW4和第八開(kāi)關(guān)元件SW8均導(dǎo)通，即，處于導(dǎo)通狀態(tài)，如圖21所示。而且，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3和第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10、SW11將基底柵分別連接到源極。在狀態(tài)a下，由于串聯(lián)的每個(gè)回掃電容器FC1、FC2由輸入電壓Vo充電，所以回掃電容器FC1、FC2均充電到電壓Vo的一半。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平，控制電路單元33立即將控制信號(hào)S3、S4均變?yōu)楦唠娖?，將每個(gè)控制信號(hào)S8、S10變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖20中的狀態(tài)b。響應(yīng)從狀態(tài)a到狀態(tài)b的轉(zhuǎn)換，第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第四開(kāi)關(guān)元件SW4和第八開(kāi)關(guān)元件SW8均截止為關(guān)閉狀態(tài)，如圖22所示。同時(shí)，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10將基底柵連接到漏極。由于所有的開(kāi)關(guān)元件都截止到狀態(tài)b下的關(guān)閉狀態(tài)，所以每個(gè)回掃電容器FC1、FC2保持充電為電壓Vo的一半。
下面，控制電路單元33在時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平之后，在預(yù)定時(shí)間t1將每個(gè)控制信號(hào)S2、S5、S11均變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖20的狀態(tài)c。響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖23所示。在狀態(tài)c下，開(kāi)關(guān)元件SW2、SW5均導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)元件均截止，且每個(gè)回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)連接到輸出端子CPOUT。
在該事件中，當(dāng)吸住電容器C1上的電壓高于電壓Vo時(shí)，第四開(kāi)關(guān)元件SW4的漏電壓高于源電壓。然而，由于在第四開(kāi)關(guān)元件SW4中，基底柵連接到漏極，所以沒(méi)有電流流過(guò)第四開(kāi)關(guān)元件SW4的寄生二極管。類似地，第七開(kāi)關(guān)元件SW7的漏電壓高于源電壓時(shí)，在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，基底柵由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11連接到漏極，使得沒(méi)有電流流過(guò)第七開(kāi)關(guān)元件的寄生二極管。
在第三開(kāi)關(guān)元件SW3下，漏電壓變?yōu)榈扔谖‰娙萜鰿1上的電壓，且源電壓變?yōu)楸任‰娙萜鰿1上電壓低Vo/2的電壓。因而，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，漏電壓高于源電壓。然而，由于在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，基底柵由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10連接到漏極，所以，沒(méi)有電流流過(guò)第三開(kāi)關(guān)元件SW3的寄生二極管。
下面，在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)c之后，控制電路單元33在預(yù)定時(shí)間t2將控制信號(hào)S1、S6均變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖20中的狀態(tài)d。響應(yīng)從狀態(tài)c到狀態(tài)d的轉(zhuǎn)換，每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件SW1和第六開(kāi)關(guān)元件SW6導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖24所示。在狀態(tài)d下，第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第五開(kāi)關(guān)元件SW5和第六開(kāi)關(guān)元件SW6均導(dǎo)通，而第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第七開(kāi)關(guān)元件SW7、第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9均截止。
因而，回掃電容器FC1、FC2的低電位側(cè)連接到輸入端子CPIN。從上文可見(jiàn)，回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)上的電壓升高為電壓Vo的1.5倍。吸住電容器C1由該電壓充電，使得吸住電容器C1的電壓也升高為電壓Vo的1.5倍。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平，控制電路單元33立即將控制信號(hào)S1、S2、S5、S6變?yōu)楦唠娖剑瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖20中的狀態(tài)e。響應(yīng)從狀態(tài)d到狀態(tài)e的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第五開(kāi)關(guān)元件SW5和第六開(kāi)關(guān)元件SW6均截止為關(guān)閉狀態(tài)，如圖25所示。在狀態(tài)e下，所有開(kāi)關(guān)元件都截止，回掃電容器FC1、FC2向吸住電容器C1提供電荷，使得上面充有的電荷降低到低于Vo/2電壓的電平。
下面，控制電路單元33將控制信號(hào)S4變?yōu)榈碗娖剑跁r(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平之后，在預(yù)定時(shí)間t3將控制信號(hào)S8、S10、S11均變?yōu)楦唠娖?，結(jié)果轉(zhuǎn)換到圖20中的狀態(tài)f。響應(yīng)從狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SW4和第八開(kāi)關(guān)元件SW8均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖26所示。而且，在相應(yīng)的第三開(kāi)關(guān)元件SW3或第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10、SW11均將基底柵連接到源極。
在狀態(tài)f下，第四開(kāi)關(guān)元件SW4和第八開(kāi)關(guān)元件SW8均導(dǎo)通，將回掃電容器FC1的高電位側(cè)變?yōu)榕c電壓Vo相同的電壓，造成回掃電容器FC1的低電位側(cè)處于稍高于Vo/2的電壓。由于回掃電容器FC2的低電位側(cè)等于地電壓，所以其高電位側(cè)處于稍低于Vo/2的電壓。從上文可見(jiàn)，第三開(kāi)關(guān)元件SW3的源電壓高于漏電壓。因而，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10將基底柵的連接從漏極轉(zhuǎn)換到源極，從而防止因第三開(kāi)關(guān)元件SW3的寄生二極管所致的無(wú)功電流，同時(shí)防止無(wú)功電流流過(guò)基于基底柵的寄生晶體管。
類似地，第七開(kāi)關(guān)SW7的源電壓高于漏電壓。因而，在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11將基底柵的連接從漏極轉(zhuǎn)換到源極，從而防止因第七開(kāi)關(guān)元件SW7的寄生二極管所致的無(wú)功電流，同時(shí)防止無(wú)功電流流過(guò)基于基底柵的寄生晶體管。
而且，在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)f之后，控制電路單元33在預(yù)定時(shí)間t4將控制信號(hào)S3變?yōu)榈碗娖剑瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖20中的狀態(tài)a。響應(yīng)從狀態(tài)f到狀態(tài)a的轉(zhuǎn)換，第三開(kāi)關(guān)元件SW3導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖21所示。以這種方式，不使用第七開(kāi)關(guān)元件SW7和第九開(kāi)關(guān)元件SW9，第七開(kāi)關(guān)元件SW7和第九開(kāi)關(guān)元件SW9保持第二操作模式下的關(guān)閉狀態(tài)。
這里，描述為什么在時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平之后，第一開(kāi)關(guān)元件SW1導(dǎo)通的定時(shí)從第六開(kāi)關(guān)元件SW6導(dǎo)通的定時(shí)偏移。
由于吸住電容器C1的高電位側(cè)上的電壓通常高于輸入電壓Vo，所以，回掃電容器FC1、FC2在狀態(tài)a充電時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5中的漏電壓均高于源電壓。
因此，如果在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5中，基底柵連接到源極，正向電流就流入MOS晶體管的寄生二極管，從而造成無(wú)功電流。為了消除這一麻煩，當(dāng)回掃電容器FC1、FC2充電時(shí)，在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5中，基底柵連接到漏極，以便將MOS晶體管的寄生二極管反相，從而防止流過(guò)無(wú)功電流。
當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)元件SW1和第五開(kāi)關(guān)元件SW6響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，在第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5之前導(dǎo)通時(shí)，每個(gè)回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)上的電壓升高到輸入電壓Vo的1.5倍。相應(yīng)的，因?yàn)樵诿總€(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5中，基底棚連接到漏極，所以源電壓變得高于漏電壓，造成在每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5中，無(wú)功電流流過(guò)基底柵。這樣，可以通過(guò)響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，在導(dǎo)通第一開(kāi)關(guān)元件SW1和第六開(kāi)關(guān)元件SW6之前導(dǎo)通第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5，防止這種無(wú)功電流。
下面，描述為什么隨著從狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換和從狀態(tài)f到狀態(tài)a的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SW4和第八開(kāi)關(guān)元件SW8導(dǎo)通的定時(shí)以及第三開(kāi)關(guān)元件SW3導(dǎo)通的定時(shí)偏移。
在狀態(tài)d下，柵電壓基本等于輸入電壓Vo，漏電壓約為第三開(kāi)關(guān)元件SW3的輸入電壓Vo的1.5倍，所以，柵極和源極之間的結(jié)電容由輸入電壓Vo一半的電壓充電，這里，棚極對(duì)于漏極有負(fù)極性。這也應(yīng)用于狀態(tài)e。
當(dāng)隨著狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換，第八開(kāi)關(guān)元件SW8與第三開(kāi)關(guān)元件SW3同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通第八開(kāi)關(guān)元件SW8，使回掃電容器FC2與第三開(kāi)關(guān)元件SW3的漏極的連接處的電壓降低到約為輸入電壓Vo的一半。結(jié)果，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，柵電壓因柵極和漏極之間的結(jié)電容上累積的電荷的影響而變低。
該事件中，當(dāng)在柵極對(duì)第三開(kāi)關(guān)元件SW3施加將高電平變?yōu)榈碗娖降男盘?hào)，用來(lái)導(dǎo)通第三開(kāi)關(guān)元件SW3時(shí)，第三開(kāi)關(guān)元件SW3會(huì)因柵極和漏極之間的結(jié)電容上累積的電荷的影響而過(guò)載，如上所述，導(dǎo)致在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)柵電壓。
由于控制電路單元33有通?；贑MOS的輸出電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)第三開(kāi)關(guān)元件SW3的柵極，所以無(wú)功電流流入包含輸出電路的NMOS晶體管的基底柵，造成NMOS晶體管的寄生晶體管導(dǎo)通，從而引起閉鎖。為了防止閉鎖，控制電路單元33在第八開(kāi)關(guān)元件SW8導(dǎo)通之后，在預(yù)定時(shí)間t4導(dǎo)通第三開(kāi)關(guān)元件SW3。
下面，參考圖27到32更詳細(xì)地描述第三操作模式。圖27是顯示第三操作模式下各個(gè)控制信號(hào)S1-S11的時(shí)間圖，圖28-32是說(shuō)明圖27中各個(gè)控制信號(hào)的每個(gè)狀態(tài)下電荷泵電路單元31的示例操作的等效電路圖。參考圖27到32描述第三操作模式下電荷泵電路30的操作。
在時(shí)鐘信號(hào)CLK處于高電平的狀態(tài)a下，控制電路單元33將控制信號(hào)S1、S2、S5、S6、S8、S9、S11均變?yōu)楦唠娖剑瑢⒖刂菩盘?hào)S3、S4、S7、S10均變?yōu)榈碗娖健?br>
在上述狀態(tài)a下，第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第五開(kāi)關(guān)元件SW5和第六開(kāi)關(guān)元件SW6均截止為關(guān)閉狀態(tài)，而第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第七開(kāi)關(guān)元件SW7、第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖28所示。而且，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10將基底柵連接到漏極，而在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11將基底柵連接到源極。在狀態(tài)a下，兩個(gè)回掃電容器CF1、CF2均由電壓調(diào)整電路40的輸出電壓Vo充電。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平，控制電路單元33立即將控制信號(hào)S4、S7均變?yōu)楦唠娖?，將控制信?hào)S8、S10均變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖27中的狀態(tài)b。響應(yīng)從狀態(tài)a到狀態(tài)b的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第七開(kāi)關(guān)元件SW7、第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9均截止為關(guān)閉狀態(tài)，如圖29所示。在狀態(tài)b下，所有的開(kāi)關(guān)元件都截止并保持關(guān)閉狀態(tài)。在第三開(kāi)關(guān)元件SW2中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10持續(xù)將基底柵連接到漏極，而第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11持續(xù)將基底柵連接到源極。從上文可見(jiàn)，回掃電容器FC1、FC2保持充電為電壓Vo。
下面，控制電路單元33在時(shí)鐘信號(hào)CLK下降為低電平之后，在預(yù)定時(shí)間t5將控制信號(hào)S2、S5、S11均變?yōu)榈碗娖剑瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖27中的狀態(tài)c。響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11將基底柵連接到漏極，如圖30所示。在狀態(tài)c下，第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5均導(dǎo)通，而其余開(kāi)關(guān)元件均截止?；貟唠娙萜鱂C1、FC2的高電位例均連接到輸出端子CPOUT。
該事件中，在第三開(kāi)關(guān)元件中，漏電壓變?yōu)榈扔谖‰娙萜鰿1上的電壓，源電壓變?yōu)楸任‰娙萜鰿1上的電壓低Vo。因而，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，漏電壓高于源電壓。然而，由于在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，基底柵由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10連接到漏極，所以，沒(méi)有電流流過(guò)第三開(kāi)關(guān)元件SW3的寄生二極管。
類似地，在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，漏極變?yōu)榈扔谖‰娙萜鰿1上的電壓，源極變?yōu)榈扔陔妷篤o。因而，在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，漏電壓高于源電壓。然而，由于在第七開(kāi)關(guān)元件SW7中，基底柵由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW11連接到漏極，所以，沒(méi)有電流流過(guò)第七開(kāi)關(guān)元件SW7的寄生二極管。
下面，在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)c之后，控制電路單元33在預(yù)定時(shí)間t6將控制信號(hào)S1、S6均變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖27中的狀態(tài)d。響應(yīng)從狀態(tài)c到狀態(tài)d的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SW1和第六開(kāi)關(guān)元件SW6均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖31所示。在狀態(tài)d下，第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第五開(kāi)關(guān)元件SW5和第六開(kāi)關(guān)元件SW6均導(dǎo)通，而第三開(kāi)關(guān)元件SW3、第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第七開(kāi)關(guān)元件SW7、第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9均截止。
因而，回掃電容器FC1、FC2的低電位側(cè)均連接到輸入端子CPIN。從上文可見(jiàn)，回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)上的電壓升高到電壓Vo的兩倍。吸住電容器C1由該電壓充電，使得吸住電容器C1上的電壓也升高到電壓Vo的兩倍。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平，控制電路單元33立即將控制信號(hào)S1、S2、S5、S6變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖27中的狀態(tài)e。響應(yīng)從狀態(tài)d到狀態(tài)e的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SW1、第二開(kāi)關(guān)元件SW2、第五開(kāi)關(guān)元件SW5和第六開(kāi)關(guān)元件SW6均截止為關(guān)閉狀態(tài)，如圖32所示。在狀態(tài)e下，所有開(kāi)關(guān)元件都截止，回掃電容器FC1、FC2向吸住電容器C1提供電荷，使得上面充有的電壓下降到低于電壓Vo的電平。
下面，控制電路單元33將控制信號(hào)S4、S7均變?yōu)榈碗娖?，在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)e之后，在預(yù)定時(shí)間t7將控制信號(hào)S8、S9變?yōu)楦唠娖剑瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)換到圖27中的狀態(tài)a。響應(yīng)從狀態(tài)e到狀態(tài)a的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SW4、第七開(kāi)關(guān)元件SW7、第八開(kāi)關(guān)元件SW8和第九開(kāi)關(guān)元件SW9均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)，如圖28所示。
如上所述，在第三操作模式下，第三開(kāi)關(guān)元件SW3保持關(guān)閉狀態(tài)，使得在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10不改變基底柵到源極的連接。第一開(kāi)關(guān)元件SW1和第六開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的定時(shí)從第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5導(dǎo)通的定時(shí)偏移的原因與第二操作模式類似。
從上文可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電源電路包含電荷泵電路30，電荷泵電路30接收電壓調(diào)整電路40的輸出電壓Vo作為輸入電壓，在第一操作模式下以系數(shù)1升高電壓Vo，在第二操作模式下以系數(shù)1.5升高電壓Vo，在第三操作模式下以系數(shù)2升高電壓Vo。電荷泵電路30響應(yīng)電源電壓VDD的值，以第一操作模式、第二操作模式或第三操作模式操作。因而，即使使用提供逐漸降低的電壓的DC電源，如電池時(shí)，也有可能向負(fù)載電路提供大致恒定的電壓，從而有可能穩(wěn)定來(lái)自電荷泵電路的輸出電壓并提高功率效率。
而且，將基底柵連接到漏極的第四開(kāi)關(guān)元件SW4用來(lái)防止電流從串聯(lián)的回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)流回到輸入端子CPIN，將基底柵連接到漏極的第二開(kāi)關(guān)元件SW2用來(lái)防止電流從吸住電容器C1的高電位側(cè)流回到串聯(lián)的回掃電容器FC1、FC2。用該策略，不用二極管就可能防止電流從電容器的高電位側(cè)流回，從而消除因二極管的正向電流所致的電壓降。
而且，當(dāng)回掃電容器FC1、FC2由輸入電壓Vo充電時(shí)，第三開(kāi)關(guān)元件SW3在第四開(kāi)關(guān)元件SW4和第八開(kāi)關(guān)元件SW8導(dǎo)通之后導(dǎo)通。用該策略，有可能防止無(wú)功電流流入NMOS晶體管的基底柵，所述NMOS晶體管包含控制電路單元4的輸出電路用于驅(qū)動(dòng)第三開(kāi)關(guān)元件SW3的柵極，以及防止NMOS晶體管的寄生晶體管導(dǎo)通而造成閉鎖。
當(dāng)充在回掃電容器FC1、FC2上的電壓輸出到輸出端子CPOUT時(shí)，在第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5導(dǎo)通之前，在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW10將基底柵連接到漏極，然后，第一開(kāi)關(guān)元件SW1和第六開(kāi)關(guān)元件SW6導(dǎo)通。用該策略，有可能防止在第三開(kāi)關(guān)元件SW3中無(wú)功電流流過(guò)電容二極管，并使第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5中源電壓高于漏電壓，從而防止無(wú)功電流流過(guò)第二開(kāi)關(guān)元件SW2和第五開(kāi)關(guān)元件SW5的基底柵。第三實(shí)施例圖33是概括說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的示例電源電路的框圖。
圖33中的電源電路101包含電壓調(diào)整電路(CVC)102，從DC電源110施加到輸入端子IN上的電源電壓Ve產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓Va，以便從輸出端子OUT輸出預(yù)定的恒定電壓Va作為輸出電壓Vo，所述DC電源110諸如電池；和電荷泵電路(CPC)103，升高從電壓調(diào)整電路102施加到輸入端子CPIN的輸出電壓Vo，并從輸出端子CPOUT輸出升高后的電壓。負(fù)載111連接到電荷泵電路103的輸出端子CPOUT。
電壓調(diào)整電路102包含電壓調(diào)整電路單元121，從施加到輸入端子IN的電源電壓Ve產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓Va，以便從輸出端子OUT輸出恒定電壓Va作為輸出電壓Vo；電流限制電路單元122，限制從輸出端子OUT輸出的輸出電流io，使得輸出電流io不超過(guò)預(yù)定的值ia；和短路保護(hù)電路單元123，限制從電壓調(diào)整電路單元121輸出的電流，使得電流隨著電壓調(diào)整電路單元121輸出的電壓的降低而減小，電壓調(diào)整電路單元121輸出的電壓從預(yù)定的恒定電壓Va降低。在電壓調(diào)整電路單元121的輸出電壓處于恒定電壓Va時(shí)，這樣受限的電流有預(yù)定的值ic，且在電壓調(diào)整電路單元121的輸出電壓處于地電壓時(shí)有預(yù)定的值ib。
電壓調(diào)整電路單元121包含輸出控制晶體管131，其由P溝道型MOS晶體管(下文中稱為“PMOS晶體管”)構(gòu)成，按照柵電壓控制從輸出端子OUT輸出的電流；誤差放大器132，控制輸出控制晶體管131的操作；參考電壓發(fā)生電路單元133，彈涂魚產(chǎn)生和輸出預(yù)定的參考電壓Vr；電阻器134和電阻器135的串聯(lián)電路，用于分割輸出電壓Vo；和電容器136。誤差放大器132相對(duì)于參考電壓Vr放大電阻器134、135從輸出電壓Vo分割的電壓Vd的誤差，輸出放大后的誤差，控制輸出控制晶體管131的操作。輸出控制晶體管131的漏電壓由電容器136穩(wěn)定，從輸出端子OUT輸出處于恒定電壓Va的輸出電壓Vo。
電流限制電路單元122包含PMOS晶體管141-143、N-溝道型MOS晶體管(下文中稱為“NMOS晶體管”)144，145和電阻器146。PMOS晶體管141，142和NMOS晶體管144串聯(lián)在電源電壓Ve和地電壓之間，NMOS晶體管144，145形成電流鏡像電路(currentmirror circuit)。PMOS晶體管141將柵極連接到誤差放大器132的輸出端子，而在短路保護(hù)電路單元123中，PMOS晶體管142將棚極連接到操作放大器154的輸出端子，如下所述。而且，在電源電壓Ve和地電壓之間，電阻器146和NMOS晶體管145串聯(lián)，兩個(gè)部件之間的連接連接到PMOS晶體管143的柵極。PMOS晶體管143連接在電源電壓Ve和輸出控制晶體管131的柵極之間。
短路保護(hù)電路單元123包含PMOS晶體管151，152、操作放大器153，154和電阻器155。操作放大器153在非反相輸入端子處施加有預(yù)定的補(bǔ)償電壓，使得預(yù)定的電流值ib由補(bǔ)償電壓來(lái)確定。當(dāng)短路保護(hù)電路單元123集成到IC芯片中時(shí)，可以在操作放大器153中利用在不同輸入有不同尺寸的晶體管、利用用于晶體管的不同漏電阻器等等，容易地提供補(bǔ)償電壓。
PMOS晶體管151，152和電阻器155串聯(lián)在電源電壓Ve和地電壓之間。PMOS晶體管151將柵極連接到誤差放大器132的輸出端子，且PMOS晶體管152將柵極連接到操作放大器154的輸出端子。操作放大器153將非反相輸入端子連接到PMOS晶體管152和電阻器155之間的連接上，用于接收電阻器155兩端的電壓V1，和有一個(gè)施加有分割的電壓Vd的反相的輸入端子。操作放大器153將輸出端子連接到輸出控制晶體管131的棚極。
操作放大器154具有一個(gè)施加有輸出電壓Vo的非反相輸入端子，和施加有PMOS晶體管151的漏電壓的反相輸入端子。操作放大器154控制PMOS晶體管142，152的操作，使得PMOS晶體管151的漏電壓等于輸出電壓Vo。這里，各個(gè)PMOS晶體管形成為使PMOS晶體管142的柵極尺寸與PMOS晶體管152的柵極尺寸之比等于PMOS晶體管141的棚極尺寸與PMOS晶體管142的棚極尺寸之比。以這種方式設(shè)計(jì)各個(gè)PMOS晶體管，操作放大器154可以控制PMOS晶體管142的操作，使PMOS晶體管141的漏電壓等于輸出電壓Vo。
在上述結(jié)構(gòu)中描述了電流限制電路單元122和短路保護(hù)電路單元123的示例操作。
首先，在電流限制電路單元122中，PMOS晶體管141的柵極一般連接到輸出控制晶體管131的柵極。因而，PMOS晶體管141輸出的電流與輸出控制晶體管131輸出的電流成比例，輸出到NMOS晶體管144，NMOS晶體管144經(jīng)PMOS晶體管142形成電流鏡像電路的輸入晶體管。
從上文可見(jiàn)，與輸出控制晶體管131輸出的電流一致的電流流過(guò)電阻器146，電源電壓Ve降低了電阻器146的電壓降，并施加到PMOS晶體管143的柵極上。隨著PMOS晶體管143導(dǎo)通，輸出控制晶體管131的柵電壓升高，來(lái)自電壓調(diào)整電路單元121的輸出電流io受限為不超過(guò)預(yù)定的電流值ia。當(dāng)電壓調(diào)整電路102由電壓調(diào)整電路單元121和電流限制電路單元122構(gòu)成時(shí)，輸出電壓Vo和輸出電流io之間的關(guān)系如圖34所示。
下面，在短路保護(hù)電路單元123中，PMOS晶體管151的柵極一般連接到輸出控制晶體管131的柵極。因而，PMOS晶體管151輸出的電流與輸出控制晶體管131輸出的電流成比例，經(jīng)PMOS晶體管152輸出到電阻器155。隨著電壓V1升高到分割的電壓Vd或Vd以上，即，隨著輸出電流io升高到預(yù)定的電流值ic或ic以上，操作放大器153升高輸出控制晶體管131的柵電壓，以便減小輸出電流io和輸出電壓Vo，導(dǎo)致分割的電壓Vd等于電壓V1。當(dāng)電壓調(diào)整電路102由電壓調(diào)整電路單元121和短路保護(hù)電路單元123構(gòu)成時(shí)，輸出電壓Vo和輸出電流io之間的關(guān)系呈現(xiàn)出如圖35所示的特性。
當(dāng)電壓調(diào)整電路102由電壓調(diào)整電路單元121、電流限制電路單元122和短路保護(hù)電路單元123構(gòu)成時(shí)，如圖33所示，電流值ic設(shè)定成稍大于電流限制電路單元122的受限電流值ia，短路保護(hù)電路單元123以所述電流值ic開(kāi)始操作，導(dǎo)致輸出電壓Vo和輸出電流io之間的關(guān)系如圖36所示。從圖36可見(jiàn)，電流限制電路單元122先開(kāi)始操作，而后短路保護(hù)電路單元123在電壓調(diào)整電路單元121的輸出電壓Vo與短路保護(hù)電路單元123的特性曲線交點(diǎn)處操作。即使輸出電壓Vo降低到0V，也從輸出端子OUT流出操作放大器153的輸入補(bǔ)償電壓所確定的電流ib，作為輸出電流io。
下面，圖37是圖33中電荷泵電路103的示例電路結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖37中，電荷泵電路103包含電荷泵電路單元161，以系數(shù)1.5升高從電壓調(diào)整電路102施加的電壓Vo，并輸出升高后的電壓；時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元(CSG)162，以預(yù)定的頻率(范圍是100kHz到1MHz)產(chǎn)生和輸出時(shí)鐘信號(hào)CLK；和控制電路單元(CONT)163，根據(jù)從時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路單元162所施加的時(shí)鐘信號(hào)CLK，控制電荷泵電路單元161的升壓操作。
電荷泵電路單元161包含一對(duì)電容器(下文中稱為“回掃電容器”)FC1、FC2，具有相同的電容；電容器(下文中稱為“吸住電容器”)C1，用于穩(wěn)定電荷泵電路單元161的輸出電壓；和第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2、第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2、第三開(kāi)關(guān)元件SWC和第四開(kāi)關(guān)元件SWD，均由PMOS晶體管構(gòu)成。電荷泵電路單元161還包含第五開(kāi)關(guān)元件SWE，由NMOS晶體管構(gòu)成；和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF，響應(yīng)所施加的控制信號(hào)S6進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
從控制電路單元163在柵極處向第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2施加控制信號(hào)S1，同時(shí)從控制電路單元163在柵極處向第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2施加控制信號(hào)S2。而且，從控制電路單元163在棚極處向第三開(kāi)關(guān)元件SWC施加控制信號(hào)S3，從控制電路單元163在柵極處向第四開(kāi)關(guān)元件SWD施加控制信號(hào)S4，并且從控制電路單元163向轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF施加控制信號(hào)S6。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK處于高(High)電平時(shí)，控制電路單元163將控制信號(hào)S1、S2、S5、S6均保持在高電平，并將控制信號(hào)S3、S4均保持在低(Low)電平。這種狀態(tài)下，第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2和第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2均截止并保持關(guān)閉狀態(tài)，而第三開(kāi)關(guān)元件SWC、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均導(dǎo)通并保持導(dǎo)通狀態(tài)。而且，在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF將基底柵(后柵)連接到源極。在狀態(tài)a下，由于串聯(lián)的回掃電容器FC1、FC2均由輸入電壓Vo充電，所以，回掃電容器FC1、FC2均充電為電壓Vo的一半。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平，控制電路單元163立即將控制信號(hào)S3、S4變?yōu)楦唠娖剑瑢⒖刂菩盘?hào)S5、S6均變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到狀態(tài)b。響應(yīng)從狀態(tài)a到狀態(tài)b的轉(zhuǎn)換，第三開(kāi)關(guān)元件SWC、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE截止為關(guān)閉狀態(tài)。同時(shí)，在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF將基底棚連接到漏極。由于在狀態(tài)b下所有開(kāi)關(guān)元件都截止，所以，回掃電容器FC1、FC2均充電為電壓Vo的一半。
下面，在時(shí)鐘信號(hào)CLK下降到低電平之后，控制電路單元163在預(yù)定時(shí)間t1將控制信號(hào)S2變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到狀態(tài)c。響應(yīng)從狀態(tài)b到狀態(tài)c的轉(zhuǎn)換，第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)。在狀態(tài)c下，第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2均導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)元件均截止，回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)連接到輸出端子CPOUT。該事件中，當(dāng)吸住電容器C1上的電壓高于電壓Vo時(shí)，第四開(kāi)關(guān)元件的漏電壓高于源電壓。然而，由于在第四開(kāi)關(guān)元件SWD中，基底棚連接到漏極，所以，沒(méi)有電流流過(guò)第四開(kāi)關(guān)元件SWD的寄生二極管。
而且，在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，漏電壓高于吸住電容器C1上的電壓，源電壓等于吸住電容器C1上電壓的一半，造成在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，漏電壓高于源電壓。然而，由于在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF將基底棚連接到漏極，所以，沒(méi)有電流流過(guò)第三開(kāi)關(guān)元件SWC的寄生二極管。
轉(zhuǎn)換到狀態(tài)c之后，控制電路單元163在預(yù)定時(shí)間表t2將控制信號(hào)S1變?yōu)榈碗娖剑瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)換到狀態(tài)d。響應(yīng)從狀態(tài)c到狀態(tài)d的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)。在狀態(tài)d下，第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2和第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2均導(dǎo)通，而第三開(kāi)關(guān)元件SWC、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均截止。
因而，回掃電容器FC1、FC2的低電位側(cè)連接到輸入端子CPIN。從上文可見(jiàn)，回掃電容器FC1、FC2的高電位側(cè)上的電壓是電壓Vo的1.5倍。吸住電容器C1由該電壓充電，使得回掃電容器C1上的電壓也升高到電壓Vo的1.5倍。
下面，隨著時(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平，控制電路單元163立即將控制信號(hào)S1、S2均變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到狀態(tài)e。響應(yīng)從狀態(tài)d到狀態(tài)e的轉(zhuǎn)換，第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2和第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2均截止為關(guān)閉狀態(tài)。在狀態(tài)e下，所有開(kāi)關(guān)元件都截止，回掃電容器FC1、FC2將上面的電荷提供給吸住電容器C1，使得回掃電容器FC1、FC2上充有的電壓均低于電壓Vo的一半。
下面，在時(shí)鐘信號(hào)CLK升高到高電平之后，控制電路單元163在預(yù)定時(shí)間t3將控制信號(hào)S4變?yōu)榈碗娖?，將控制信?hào)S5、S6變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到狀態(tài)f。響應(yīng)從狀態(tài)e到狀態(tài)f的轉(zhuǎn)換，第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)。在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF再將基底柵連接到源極。
在狀態(tài)f下，第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE均導(dǎo)通為使回掃電容器FC1的高電位側(cè)等于電壓Vo，造成回掃電容器FC1的低電位側(cè)處于稍高于Vo/2的電壓。而且，由于回掃電容器FC2的低電位側(cè)處于地電位，所以，高電位側(cè)處于稍低于Vo/2的電壓。從上文可見(jiàn)，第三開(kāi)關(guān)元件SWC的源電壓高于漏電壓，造成在第三開(kāi)關(guān)元件SWC中，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SWF將基底柵的連接從漏極轉(zhuǎn)換到源極，從而防止因第三開(kāi)關(guān)元件SWC的寄生二極管所致的無(wú)功電流，還防止無(wú)功電流流過(guò)基于基底柵的寄生晶體管。
轉(zhuǎn)換到狀態(tài)f之后，控制電路單元163在預(yù)定時(shí)間t3將控制信號(hào)S3變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換到狀態(tài)a。響應(yīng)從狀態(tài)f到狀態(tài)a的轉(zhuǎn)換，第三開(kāi)關(guān)元件SWC導(dǎo)通為導(dǎo)通狀態(tài)。
由于電荷泵電路單元161用從電壓調(diào)整電路102施加的電壓Vo向電容相對(duì)較大的電容器充電，所以，一導(dǎo)通電源就產(chǎn)生大的沖擊電流。由于在電荷泵電路單元161中，沖擊電流流過(guò)電壓調(diào)整電路102中的第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2、第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2、第三開(kāi)關(guān)元件SWC、第四開(kāi)關(guān)元件SWD和第五開(kāi)關(guān)元件SWE，輸出控制晶體管131，以及流過(guò)用于連接這些電容器的端子引線，所以，這些元件必須有高的電流偏差。然而，由于電流偏差較高的元件會(huì)導(dǎo)致元件尺寸變大，所以以IC芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，要求大的芯片面積，造成成本升高。
為了解決這一問(wèn)題，根據(jù)第三實(shí)施例的電源電路包含電壓調(diào)整電路102，作為用于電荷泵電路103的輸入電源。電壓調(diào)整電路102設(shè)有電流限制電路122用來(lái)減小沖擊電流，從而有可能實(shí)現(xiàn)IC芯片而不增大每個(gè)元件的尺寸。而且，即使在電荷泵電路103的輸出端子CPOUT短路為地電壓時(shí)，設(shè)在電壓調(diào)整電路102中的短路保護(hù)電路單元123也可以保護(hù)電壓調(diào)整電路102中的第一開(kāi)關(guān)元件SWA1，SWA2、第二開(kāi)關(guān)元件SWB1，SWB2、第三開(kāi)關(guān)元件SWC、第四開(kāi)關(guān)元件SWD、第五開(kāi)關(guān)元件SWE和輸出控制晶體管31等不受大電流影響。第四實(shí)施例在第三實(shí)施例所示的電荷泵電路103中，由于電荷泵電路單元161中的開(kāi)關(guān)元件均由MOS晶體管構(gòu)成，所以形成寄生二極管。例如，第二開(kāi)關(guān)元件SWB1和第四開(kāi)關(guān)元件SWD形成有相關(guān)的寄生二極管D1、D2，如圖5中虛線所示。因而，即使在電荷泵電路3的輸出端子CPOUT因負(fù)載111的短路而處于地電壓時(shí)，也從電壓調(diào)整電路102施加輸出電壓Vo，造成電流流過(guò)寄生二極管D1、D2。
從上文可見(jiàn)，負(fù)載短路時(shí)電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo總計(jì)為寄生二極管D1的正向電壓VF1、寄生二極管D2的正向電壓VF2和如下計(jì)算的電壓之和短路電流x(RF1+FR2+布線電阻)使得輸出電壓Vo只降低到約2V，這里，RF1表示寄生二極管D1的DC電阻部件，RF2表示寄生二極管D2的DC電阻足見(jiàn)。如果電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo只降低到與上述負(fù)載短路時(shí)一樣低的電壓，短路保護(hù)電路單元123作用就不充分，從而連續(xù)從電壓調(diào)整電路102流出大電流。為了有效地操作短路保護(hù)電路單元123，電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo應(yīng)當(dāng)降低到0V附近。本發(fā)明的第四實(shí)施例提供了這種解決上述問(wèn)題的結(jié)構(gòu)。
圖38是概括說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的示例電源電路的框圖。圖38中，等同于圖33中所示部件的部件用相同的參考數(shù)字表示，不再贅述。下文只描述與圖33的差別。
圖38所示的電源電路與圖33所示的不同之處在于設(shè)置開(kāi)關(guān)電路170用來(lái)控制電壓調(diào)整電路102的輸出端子OUT與電荷泵電路103的輸出端子OUT的連接。這就用圖38中的電源電路101a代替了圖33中的電源電路101。
開(kāi)關(guān)電路170包含二極管171，二極管171與電荷泵電路103并聯(lián)，使得電荷泵電路103的輸入端子CPIN正向連接到輸出端子CPOUT上。二極管171可以由MOS晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述MOS晶體管將柵極和源極或者柵極和漏極相互連接以具有二極管特性。
當(dāng)電荷泵電路103的輸出電壓低于施加到電荷泵電路103上的電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo時(shí)，電流流過(guò)二極管71，以便減小電荷泵電路103的輸入電壓和輸出電壓之間的差。以這種方式，當(dāng)輸出端子CPOUT處的電壓降低到0V時(shí)，開(kāi)關(guān)電路170可以將電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo降低到0V附近。因而，有可能有效地操作電壓調(diào)整電路102中的短路保護(hù)電路單元123。
具體地說(shuō)，當(dāng)電荷泵電路103的輸出電壓比施加到電荷泵電路103上的電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo低了二極管171的正向電壓VF71或更多時(shí)，二極管171導(dǎo)通。因而，當(dāng)電荷泵電路103的輸出端子CPOUT短路為0V時(shí)，電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo等于二極管171的正向電壓VF71，造成短路保護(hù)電路單元123動(dòng)作，以便防止連續(xù)從電壓調(diào)整電路102流出大電流。當(dāng)正向電壓較小的肖特基二極管用于二極管171時(shí)，短路保護(hù)電路單元123更有效地動(dòng)作，有可能在輸出端子CPOUT短路為地電壓時(shí)減小從電壓調(diào)整電路102輸出的電流。
圖39是說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施例中另一示例電源電路的框圖。圖39中與圖38中等同的部件用相同的參考數(shù)字表示，不再贅述。下文只描述與圖39的差別。
圖39中的開(kāi)關(guān)電路180包含NMOS晶體管181、比較器182、恒定電壓發(fā)生電路183和電阻器184，185。該NMOS晶體管181代替圖38中的二極管171，使得可以相對(duì)于電荷泵電路103的輸出電壓，以任意方式設(shè)定NMOS晶體管181導(dǎo)通時(shí)的電壓。
在開(kāi)關(guān)電路180中，NMOS晶體管181連接在電荷泵電路103的輸入端子CPIN和輸出端子CPOUT之間。NMOS晶體管181將柵極連接到比較器182的輸出端子。另一方面，電阻器84，85的串聯(lián)電路連接在輸出端子CPOUT和地電壓之間。電荷泵電路103的輸出電壓由電阻184，185分割，得到的電壓施加到比較器182的反相輸入端子上。從恒定電壓發(fā)生電路183向比較器182的非反相輸入端子施加恒定電壓Vr1。恒定電壓Vr1設(shè)為小于輸出電壓Vo的電壓。
在上述結(jié)構(gòu)中，隨著輸出端子CPOUT處的電壓降低到使電阻器184，185所分割的電壓低于恒定電壓Vr1，比較器182的輸出端子從低電平升高到高電平，導(dǎo)通NMOS晶體管181。以這種方式，當(dāng)電荷泵電路103的輸出端子CPOUT短路時(shí)，開(kāi)關(guān)電路180可以進(jìn)一步降低電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo。此外，有可能任意地設(shè)定NMOS晶體管181導(dǎo)通時(shí)電荷泵電路103的輸出電壓。
或者，在圖39中，可以將預(yù)定的恒定電壓施加到NMOS晶體管181的柵極上，這種情況下，得到的開(kāi)關(guān)電路180如圖40所示。圖40中與圖39中等同的部件用相同的參考數(shù)字表示。
圖40中，開(kāi)關(guān)電路180包含NMOS晶體管181和恒定電壓發(fā)生電路187，該恒定電壓發(fā)生電路187產(chǎn)生輸出到NMOS晶體管181的柵極的預(yù)定的恒定電壓V。恒定電壓Vr2設(shè)為低于電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo與NMOS晶體管181的閾值電壓之和的電壓。隨著輸出端子CPOUT處的電壓降低到恒定電壓Vr2以下，NMOS晶體管181導(dǎo)通。
如上所述，根據(jù)第四實(shí)施例的電源電路設(shè)有開(kāi)關(guān)電路，其用于在輸出端子CPOUT短路為地電壓時(shí)，降低電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo。從上文可見(jiàn)，電壓調(diào)整電路102的輸出電壓Vo可以隨負(fù)載的短路而降低，造成短路保護(hù)電路單元123操作，用來(lái)防止從電壓調(diào)整電路102連續(xù)流出大電流。
第四實(shí)施例中，為了便于理解描述，把開(kāi)關(guān)電路外部連接到電荷泵電路103。應(yīng)當(dāng)理解為這只是一個(gè)實(shí)例，且本發(fā)明不限于所說(shuō)明的特殊結(jié)構(gòu)?；蛘撸撻_(kāi)關(guān)電路可以設(shè)在電荷泵電路103中。
可以在上述教導(dǎo)的范圍內(nèi)進(jìn)行多種附加的修改和變化。因而，可以理解為在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本專利說(shuō)明書的公開(kāi)可以用本文中具體描述以外的形式來(lái)實(shí)踐。
本專利的說(shuō)明書基于日本專利局的在2002年4月18日提交的日本專利申請(qǐng)No.2002-116403、在2002年5月27日提交的No.2002-152846以及在2002年5月15日提交的No.2002-140442，引用全文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種電荷泵電路，用于升高施加到正電源輸入端子的輸入電壓，并從輸出端子輸出升高后的電壓，所述電荷泵電路包含多個(gè)第一電容器，每個(gè)電容器由所述輸入電壓充電；多個(gè)第一開(kāi)關(guān)，每個(gè)第一開(kāi)關(guān)用于在給所述第一電容器充電時(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器的低電位側(cè)連接到所述正電源輸入端子；多個(gè)第二開(kāi)關(guān)，每個(gè)第二開(kāi)關(guān)用于在給所述第一電容器充電時(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器的高電位側(cè)連接到所述輸出端子；多個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件，每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)到所述的每個(gè)電容器上；第四開(kāi)關(guān)元件，將所述每個(gè)第一電容器和所述每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的一端連接到所述正電源輸入端子；第五開(kāi)關(guān)元件，將所述每個(gè)第一電容器和所述每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的另一端連接到負(fù)電源輸入端子；第二電容器，由通過(guò)給所述每個(gè)第一電容器充電而產(chǎn)生的電壓充電；和控制電路，響應(yīng)預(yù)定的時(shí)鐘信號(hào)，控制所述每個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件、所述每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件、所述每個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件、所述第四開(kāi)關(guān)元件和所述第五開(kāi)關(guān)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所述每個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件包含一個(gè)MOS晶體管，該MOS晶體管在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從所述第二電容器流到相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器；和所述第四開(kāi)關(guān)元件包含一個(gè)MOS晶體管，該MOS晶體管在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從所述第一電容器流到所述正電源輸入端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中，當(dāng)所述第二電容器由充在所述各個(gè)第一電容上的電壓充電時(shí)，所述控制電路響應(yīng)所述時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平改變，截止每個(gè)所述第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)所述第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)所述第三開(kāi)關(guān)元件、所述第四開(kāi)關(guān)元件和所述第五開(kāi)關(guān)元件；在經(jīng)過(guò)第一預(yù)定時(shí)間之后導(dǎo)通每個(gè)所述第二開(kāi)關(guān)元件，并在經(jīng)過(guò)第二預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通每個(gè)所述第一開(kāi)關(guān)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中，當(dāng)所述第二電容器由充在所述各個(gè)第一電容上的電壓充電時(shí)，所述控制電路響應(yīng)所述時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平改變，截止每個(gè)所述第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)所述第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)所述第三開(kāi)關(guān)元件、所述第四開(kāi)關(guān)元件和所述第五開(kāi)關(guān)元件；經(jīng)過(guò)第三預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通所述第四開(kāi)關(guān)元件和所述第五開(kāi)關(guān)元件；和經(jīng)過(guò)第四預(yù)定時(shí)間之后，導(dǎo)通每個(gè)所述第三開(kāi)關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中每個(gè)所述第三開(kāi)關(guān)元件包含一個(gè)MOS晶體管；所述電荷泵電路還包含多個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，每個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用于將相應(yīng)的一個(gè)所述MOS晶體管的基底柵連接到所述MOS晶體管的漏極或源極；和所述控制電路響應(yīng)所述預(yù)定的時(shí)鐘信號(hào)，控制所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電荷泵電路，其中，當(dāng)所述第二電容器由充在所述各個(gè)第一電容上的電壓充電時(shí)，所述控制電路響應(yīng)所述時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平，截止每個(gè)所述第一開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)所述第二開(kāi)關(guān)元件、每個(gè)所述第三開(kāi)關(guān)元件、所述第四開(kāi)關(guān)元件和所述第五開(kāi)關(guān)元件；并導(dǎo)通所述第四開(kāi)關(guān)元件和所述第五開(kāi)關(guān)元件；和經(jīng)過(guò)第三預(yù)定時(shí)間之后，轉(zhuǎn)換每個(gè)所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電荷泵電路，其中，經(jīng)過(guò)第三預(yù)定時(shí)間之后，所述控制電路控制每個(gè)所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換基底柵的連接，以在一個(gè)方向上形成寄生二極管，在該方向上防止由施加到所述正電源輸入端子的電壓所產(chǎn)生的電流。
8.一種電源電路，包含電壓調(diào)整電路，用于從DC電源所提供的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，以便輸出預(yù)定的恒定電壓；和電荷泵電路，按照電源電壓的值，以比例系數(shù)來(lái)升高從所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓，以便提供升高后的電壓，為負(fù)載供電，所述比例系數(shù)隨電源電壓降低而增大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源電路，其中，所述電荷泵電路有第一操作模式，用于輸出所述電壓調(diào)整電路作為它自己的輸出電壓；第二操作模式，以系數(shù)α升高所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓；和第三操作模式，以系數(shù)β升高所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓，所述電荷泵電路可以按照所述電源電壓，在所述第一操作模式、所述第二操作模式和所述第三操作模式中的一種模式下操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源電路，其中，所述電荷泵電路當(dāng)電源電壓超過(guò)第一預(yù)定值時(shí)在所述第一操作模式下操作，當(dāng)電源電壓超過(guò)小于第一預(yù)定值的第二預(yù)定值時(shí)在所述第二操作模式下操作，和當(dāng)電源電壓等于或低于第二預(yù)定值時(shí)在所述第三操作模式下操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源電路，其中，電源電壓超過(guò)第一預(yù)定電壓時(shí)，所述電荷泵電路在所述第一操作模式下操作；和當(dāng)電源電壓等于或低于第一預(yù)定電壓時(shí)，所述電荷泵電路在所述第三操作模式下操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源電路，其中，電源電壓超過(guò)第一預(yù)定電壓時(shí)，所述電荷泵電路在所述第一操作模式下操作；和當(dāng)電源電壓等于或低于第一預(yù)定電壓時(shí)，所述電荷泵電路在所述第二操作模式下操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源電路，其中，電源電壓超過(guò)第三預(yù)定值時(shí)，所述電荷泵電路在所述第二操作模式下操作；和當(dāng)電源電壓等于或低于第三預(yù)定值時(shí)，所述電荷泵電路在所述第三操作模式下操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源電路，其中，當(dāng)所述電荷泵在所述第一操作模式下操作時(shí)，所述電壓調(diào)整電路輸出電源電壓作為輸出電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源電路，其中，所述電荷泵電路包含一對(duì)第一電容器，每個(gè)第一電容器由所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓充電；第一開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述第一電容器充電時(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器的低電位側(cè)連接到輸入端子，所述輸入端子施加有所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓；第二開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)所述第一電容器充電時(shí)，將相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器的高電位側(cè)連接到輸出端子，用于將電壓輸出到所述負(fù)載；第三開(kāi)關(guān)元件，與相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器串聯(lián)；第四開(kāi)關(guān)元件，將所述第一電容器和所述第三開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的一端連接到所述輸入端子；第五開(kāi)關(guān)元件，將所述第一電容器和所述第三電容器的串聯(lián)電路的另一端連接到所述DC電源的負(fù)電源電壓；第六開(kāi)關(guān)元件，將所述第一電容器的高電位側(cè)連接到所述輸入端子；第七開(kāi)關(guān)元件，將所述第一電容器的低電位側(cè)連接到所述DC電源的負(fù)電壓；第二電容器，由通過(guò)給每個(gè)所述第一電容器充電而產(chǎn)生的電壓充電；電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電源電壓，以便輸出表示測(cè)得的電壓值的信號(hào)；和控制電路，用于響應(yīng)來(lái)自所述電壓檢測(cè)電路信號(hào)，根據(jù)預(yù)定的時(shí)鐘信號(hào)控制所述第一到第七開(kāi)關(guān)元件，以及控制所述電壓調(diào)整電路的操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電源電路，其中，所述控制電路控制每個(gè)所述第一到第七開(kāi)關(guān)元件，使得在所述電荷泵電路升高所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓時(shí)，不同時(shí)導(dǎo)通串聯(lián)在所述輸入端子和所述第二電容器之間的所述開(kāi)關(guān)元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電源電路，其中，所述控制電路控制每個(gè)所述第一到第七開(kāi)關(guān)元件，使得串聯(lián)在所述輸入端子和所述DC電源的負(fù)電源電壓之間的所述開(kāi)關(guān)元件不同時(shí)導(dǎo)通。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電源電路，其中所述第三和第六開(kāi)關(guān)元件均包含一個(gè)MOS晶體管；所述電源電路還包含第一和第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)均用于將一個(gè)相應(yīng)的所述MOS晶體管的基底柵連接到所述相應(yīng)MOS晶體管的漏極或源極；和所述控制電路控制所述第一和第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，在所述相應(yīng)MOS晶體管的源電壓高于漏電壓時(shí)，將基底柵連接到所述相應(yīng)MOS晶體管的源極，和在所述相應(yīng)MOS晶體管的源電源低于漏電壓時(shí)，將基底柵連接到所述相應(yīng)MOS晶體管的漏極上。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電源電路，其中所述第二開(kāi)關(guān)元件均包含一個(gè)MOS晶體管，所述MOS晶體管在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從所述第二電容器流到相應(yīng)的一個(gè)所述第一電容器；和所述第四開(kāi)關(guān)元件包含一個(gè)MOS晶體管，所述MOS晶體管在一個(gè)方向上將基底柵連接形成寄生二極管，在該方向上防止電流從所述第一電容器流到所述輸入端子。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電源電路，其中，在每個(gè)所述第一電容器由所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓充電時(shí)，所述控制電路導(dǎo)通每個(gè)所述第四和第五開(kāi)關(guān)元件，然后導(dǎo)通所述第三開(kāi)關(guān)元件。
21.一種電源電路，用于向負(fù)載提供預(yù)定電壓，所述電源電路包含電荷泵電路，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；和電壓調(diào)整電路，用于從DC電源施加到電壓調(diào)整電路的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，所述電壓調(diào)整電路包括電壓調(diào)整電路單元，用于從所述DC電源提供的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，并將預(yù)定的恒定電壓輸出到所述電荷泵電路；和電流限制電路單元，用于限制所述電壓調(diào)整電路單元的輸出電流，使得來(lái)自所述電壓調(diào)整電路的輸出電流不超過(guò)第一預(yù)定電流值。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電源電路，其中，所述電壓調(diào)整電路還包括短路保護(hù)電路單元，用于限制從所述電壓調(diào)整電路單元輸出的電流，使得當(dāng)電壓從預(yù)定的恒定電壓降低時(shí)，該電流與從所述電壓調(diào)整電路單元輸出的電壓同步減小，其中，當(dāng)所述電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是預(yù)定的恒定電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第二預(yù)定值，且當(dāng)所述電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是地電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第三預(yù)定值。
23.一種電源電路，用于向負(fù)載提供預(yù)定電壓，所述電源電路包含電荷泵電路，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；和電壓調(diào)整電路，用于從DC電源施加到電壓調(diào)整電路的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，所述電壓調(diào)整電路包括電壓調(diào)整電路單元，用于從所述DC電源提供的電源電壓產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，并將預(yù)定的恒定電壓輸出到所述電荷泵電路；電流限制電路單元，用于限制所述電壓調(diào)整電路單元的輸出電流，使得來(lái)自所述電壓調(diào)整電路的輸出電流不超過(guò)第一預(yù)定電流值；和短路保護(hù)電路單元，用于限制從所述電壓調(diào)整電路單元輸出的電流，使得當(dāng)電壓從預(yù)定的恒定電壓降低時(shí)，該電流與從所述電壓調(diào)整電路單元輸出的電壓同步減小，其中，當(dāng)所述電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是預(yù)定的恒定電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第二預(yù)定值，和當(dāng)所述電壓調(diào)整電路單元的輸出電壓是地電壓時(shí)，受限的電流值表現(xiàn)出第三預(yù)定值。
24.根據(jù)權(quán)利要求21或23所述的電源電路，還包含開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)所述電荷泵電路的輸出電壓降低到低于所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓時(shí)，將所述電壓調(diào)整電路的輸出端子連接到所述電荷泵電路的輸出端子，以便繞過(guò)所述電荷泵電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電源電路，所述開(kāi)關(guān)電路包含正向連接的二極管，在該方向上所述電壓調(diào)整電路的輸出端子連接到所述電荷泵電路的輸出端子。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電源電路，其中，所述二極管是肖特基二極管。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電源電路，其中，所述開(kāi)關(guān)電路包含晶體管，其連接在所述電壓調(diào)整電路的輸出端子和所述電荷泵電路的輸出端子之間；和控制電路單元，用于檢測(cè)所述電荷泵電路的輸出電壓，以便控制所述晶體管在所述電荷泵電路的輸出電壓等于或低于預(yù)定的電壓值時(shí)導(dǎo)通。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電源電路，其中，所述開(kāi)關(guān)電路包含晶體管，其連接在所述電壓調(diào)整電路的輸出端子和所述電荷泵電路的輸出端子之間；和恒定電壓發(fā)生電路，用于產(chǎn)生預(yù)定的恒定電壓，并將預(yù)定的恒定電壓輸出到所述晶體管的控制信號(hào)輸入端子，所述預(yù)定的恒定電壓小于所述電荷泵電路的輸出端子短路為地電壓時(shí)的所述電壓調(diào)整電路的輸出電壓與所述晶體管的閾值電壓的和。
全文摘要
提供一種電荷泵電路，用于產(chǎn)生電源電壓(1+1/n)倍的電壓。該電荷泵電路不再需要多個(gè)二極管用來(lái)防止電流從電容器的高電位側(cè)流回，從而防止因正向電壓所致的電壓降低，且當(dāng)該電荷泵電路集成到一個(gè)IC芯片中時(shí)，電荷泵電路減少了無(wú)功電流和閉鎖。該電荷泵電路包括第四開(kāi)關(guān)元件，將基底柵連接到漏極，用于防止電流從串聯(lián)的回掃電容器的高電位側(cè)流回到輸入端子；和第二開(kāi)關(guān)元件，將基底柵連接到漏極，用于防止電流從吸住電容器的高電位側(cè)流回到串聯(lián)的回掃電容器。
文檔編號(hào)H02M3/18GK1452306SQ0313680
公開(kāi)日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月18日
發(fā)明者伊藤弘造 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光