專利名稱：升壓裝置和降壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及升壓裝置(step-up device)和降壓裝置(step-down device)，更具體地，涉及一種用于減少這些裝置中基準電源的噪聲的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于用于將低于主電源(power power source)Vcc的基準電源Vci提升兩倍的升壓電路的情況，該電路通常由四個開關(guān)元件和兩個電容元件組成。這種升壓電路通過基于在給定時刻所提供的控制信號的充電/泵浦(charging/pumping)動作，來產(chǎn)生所需的輸出電壓(Vout)。輸出電壓(Vout)的精細調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)基準電源Vci來實現(xiàn)。由于升壓電路自身的輸出被限制成僅為基準電源的整倍數(shù)，因而實現(xiàn)了這種調(diào)節(jié)。
在許多情況下，基準電源產(chǎn)生自LSI中的主電源Vcc。因此，在具有這種特性的升壓電路中，有必要當每個開關(guān)元件處于開關(guān)動作時，防止兩個反向邏輯開關(guān)元件同時導通(ON)，并出現(xiàn)擊穿電流。因此，在升壓電路中，關(guān)于執(zhí)行充電/泵浦動作的控制信號，提供了滯后時間段(dead-time period)，其中在切換動作時，所有的開關(guān)元件均有意地斷開(OFF)。
圖55示出傳統(tǒng)升壓電路的結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。由開關(guān)元件S11和開關(guān)元件S12組成的串聯(lián)電路，被連接到基準電源Vci與接地處VSS之間。由開關(guān)元件S13和基準電源電壓積聚電容元件C1組成的串聯(lián)電路，被連接到基準電源Vci與兩個開關(guān)元件S11和S12的連接點之間。由開關(guān)元件S14和升高電壓積聚電容元件C0組成的串聯(lián)電路，被連接到開關(guān)元件S13和電容元件C1之間的連接點與接地處VSS之間。電容元件C0保持并輸出兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)?！癡out”表示電壓輸出端子?；鶞孰娫碫ci為不具有平滑(smoothing)電容的主電源。
圖56為示出升壓電路動作的時序圖?？刂菩盘朅、B、C和D分別控制開關(guān)元件S11、S12、S13和S14的ON/OFF。陰影區(qū)域顯示了滯后時間段(DT)。這些控制信號A、B、C和D通過控制單元60產(chǎn)生?？刂菩盘朅、B、C和D被分別提供給開關(guān)元件S11、S12、S13和S14。開關(guān)元件S11、S12、S13和S14由晶體管或類似物構(gòu)成。
圖55所示的升壓電路的動作將參照圖57-圖60來進行描述。首先，如圖57所示，開關(guān)元件S12和S13為ON，同時開關(guān)元件S11和S14為OFF。在這種狀態(tài)下，基準電源Vci的基準電壓被積聚在基準電源電壓積聚電容元件C1中。在這一時間段，負載被連接到基準電源Vci。
接下來，如圖58所示，開關(guān)元件S12和S13為OFF，同時開關(guān)元件S11和S14保持OFF。這種狀態(tài)為前(preceding)滯后時間段。在這一時間段，負載未被連接到基準電源Vci。
接下來，如圖59所示，開關(guān)元件S11和S14為ON，同時開關(guān)元件S12和S13保持OFF。據(jù)此，基準電源電壓積聚電容元件C1和升高電壓積聚電容元件C0被連接到所述電路，而在電容元件C1中積聚的電荷被提供給電容元件C0。在這一時間段，負載被連接到基準電源Vci。
接下來，如圖60所示，開關(guān)元件S11和S14為OFF，同時開關(guān)元件S12和S13保持OFF。這種狀態(tài)為后(latter)滯后時間段。在這一時間段，負載未被連接到基準電源Vci。通過重復圖57-圖60中所示的動作，就可以在電容元件C0中產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。
在如圖55所示的傳統(tǒng)升壓電路中，工作時間段和滯后時間段被重復。也就是說，負載電流流向基準電源Vci的狀態(tài)和沒有負載電流流向基準電源Vci的狀態(tài)交替重復。因此，在沒有負載連接的滯后時間段中，不具有平滑電容的基準電源Vci升高，從而產(chǎn)生噪聲。存在這樣一種可能性，即，所產(chǎn)生的噪聲被提供到另一個電路中，從而導致不良影響。降壓電路也面臨相同的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種升壓裝置和一種降壓裝置，它們能夠減少基準電壓Vci中時鐘同步的噪聲，從而抑制對于其他電路的不良影響。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的升壓裝置包括電壓輸出端子；連接到所述電壓輸出端子的升高電壓積聚電容元件；并聯(lián)連接到所述升高電壓積聚電容元件的第一升壓電路單元和第二升壓電路單元；和控制單元，其中所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件連接/斷開；其中所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得在所述基準電源電壓積聚電容元件中以所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作通過將所述基準電源電壓反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件，在所述升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以使在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的時間段與所述電荷積聚動作的時間段之間，存在一滯后時間段，在該滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；和所述控制單元更進一步地在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的另一個之中執(zhí)行所述電荷積聚動作的時間段或所述泵浦動作的時間段。
在這種結(jié)構(gòu)中，第一升壓電路單元和第二升壓電路單元在相互不同的時序下執(zhí)行相同的動作。也就是說，在兩個升壓電路單元中，根據(jù)來自控制單元的控制信號執(zhí)行開關(guān)元件組的切換控制。首先，基準電源被連接到基準電源電壓積聚電容元件，其中通過基準電源電壓來執(zhí)行電荷積聚動作。然后，通過在建立了用于防止擊穿電流的滯后時間段之后，將基準電源電壓反向施加于基準電源電壓積聚電容元件，在升高電壓積聚電容元件中執(zhí)行泵浦動作，使得升高電壓被提供到電壓輸出端子。進一步地，當建立了用于防止擊穿電流的滯后時間段之后，基于基準電源電壓的電荷積聚動作在基準電源電壓積聚電容元件中被再次執(zhí)行?？刂茊卧诘谝簧龎弘娐穯卧c第二升壓電路單元中進行上述動作的時間之間提供輪換(shift)。也就是說，在第一升壓電路單元中的電荷積聚動作在第二升壓電路單元的滯后時間段中執(zhí)行，而第一升壓電路單元的泵浦動作在第二升壓電路單元的下一個滯后時間段中執(zhí)行。進一步地，在第二升壓電路單元中的電荷積聚動作在第一升壓電路單元的滯后時間段中執(zhí)行，而第二升壓電路單元的泵浦動作在第一升壓電路單元的下一個滯后時間段中執(zhí)行。
簡而言之，當升壓電路單元中的一個處于用于防止擊穿電流的滯后時間段中時，基準電源被連接到另一個升壓電路單元中的基準電源電壓積聚電容元件，以執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。這樣，基準電源保持在具有負載的狀態(tài)中。因此，即使基準電源不具有平滑電容器，也能夠防止滯后時間段中產(chǎn)生噪聲。
當上述結(jié)構(gòu)由三個升壓電路單元組成時，可顯示為下述結(jié)構(gòu)。也就是說，本發(fā)明的一種升壓裝置包括電壓輸出端子；并聯(lián)連接到所述電壓輸出端子的三個或更多個升壓電路單元；和控制單元，其中
所述升壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得當在所述基準電源電壓積聚電容元件中基于所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓通過泵浦動作被提供到所述電壓輸出端子，所述泵浦動作通過將所述基準電源電壓反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件在所述升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以便在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的時間段與所述電荷積聚動作的時間段之間，存在一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；和所述控制單元更進一步地在所述三個或更多個升壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述三個或更多個升壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在其他所述升壓電路單元中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。在這種情況下，升高電壓積聚電容元件不再是必要的基本元件。
在這種結(jié)構(gòu)中，每個升壓電路單元都與前述升壓電路單元的功能相同?？刂茊卧诙鄠€升壓電路單元中執(zhí)行上述動作的時間之間提供輪換。也就是說，在第三升壓電路單元的滯后時間段中，第一升壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作而第二升壓電路單元執(zhí)行泵浦動作；在第三升壓電路單元的下一個滯后時間段中，第一升壓電路單元執(zhí)行泵浦動作而第二升壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作。在第二升壓電路單元的滯后時間段中，第一升壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作而第三升壓電路單元執(zhí)行泵浦動作；在第二升壓電路單元的下一個滯后時間段中，第一升壓電路單元執(zhí)行泵浦動作而第三升壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作。在第一升壓電路單元的滯后時間段中，第二升壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作而第三升壓電路單元執(zhí)行泵浦動作；在第一升壓電路單元的下一個滯后時間段中，第二升壓電路單元執(zhí)行泵浦動作而第三升壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作。
簡而言之，當升壓電路單元中的一個處于用于防止擊穿電流的滯后時間段中時，基準電源被連接到其他升壓電路單元中的基準電源電壓積聚電容元件，以執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。這樣，基準電源保持在具有負載的狀態(tài)中。因此，即使基準電源不具有平滑電容器，也能夠防止滯后時間段中產(chǎn)生噪聲。
在僅由兩個升壓電路單元組成的結(jié)構(gòu)中，在其中一個升壓電路單元的滯后時間段中，用于執(zhí)行電荷積聚動作的時間段和用于執(zhí)行泵浦動作的時間段，被劃分到另一個升壓電路單元中。因此，在僅具有兩個升壓電路單元的結(jié)構(gòu)中，存在某個時間段，其中僅執(zhí)行電荷積聚動作而不執(zhí)行泵浦動作。因此，這種結(jié)構(gòu)需要升高電壓積聚電容元件，用于避免在這種時間段中電壓輸出端子中的壓降。不過，在上述具有三個或更多個升壓電路單元的結(jié)構(gòu)中，在所有的時間段中一直執(zhí)行泵浦動作，而電荷從至少一個升壓電路單元被提供到電壓輸出端于。因此，升高電壓積聚電容元件不再是必要的基本元件，因此可被省略。不過，在具有升高電壓積聚電容元件的結(jié)構(gòu)中，通過升壓泵浦動作，電荷一直從至少一個升壓電路單元被提供到電容元件。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)減少升高電壓波動的效果和提高電流能力的效果。
還存在這樣一種結(jié)構(gòu)，即，使用諸如負載電阻之類的負載電流源以取代上述的并聯(lián)連接的多個升壓電路單元。這樣的結(jié)構(gòu)被顯示如下本發(fā)明的一種升壓裝置包括電壓輸出端子；連接到所述電壓輸出端子的升高電壓積聚電容元件；連接到所述升高電壓積聚電容元件的升壓電路單元；和控制單元，其中
所述升壓電路單元包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；負載電流源；第一開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；第二開關(guān)元件，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述負載電流源自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述第一開關(guān)元件組，使得當通過所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作通過將所述基準電源電壓反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件在所述升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行；所述控制單元進一步控制所述第一開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的時間段與所述電荷積聚動作的時間段之間，存在一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地控制所述第二開關(guān)元件，以便所述基準電源和所述負載電流源在所述滯后時間段中被選擇性地連接。
在這種結(jié)構(gòu)中，在用于防止擊穿電流的滯后時間段中，通過基于來自控制單元的切換控制將負載電流源連接到基準電源，基準電源能夠保持在具有負載的狀態(tài)中。因此，即使基準電源不具有平滑電容器，也能夠防止在滯后時間段中產(chǎn)生噪聲。
上述升壓裝置的技術(shù)能夠發(fā)展到一種依照下述方式的降壓裝置中。本發(fā)明的一種降壓裝置包括電壓輸出端子；并聯(lián)連接到所述電壓輸出端子的三個或更多個降壓電路單元；和控制單元，其中所述降壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得當通過所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，降低的電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作通過將所述基準電源電壓同向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件，在所述基準電源電壓積聚電容元件中被執(zhí)行；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的時間段與所述電荷積聚動作的時間段之間，存在一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地在所述三個或更多個降壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述三個或更多個降壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在其他所述單元中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。在這種情況下，降低電壓積聚電容元件不再是必要的基本元件。
在這種結(jié)構(gòu)中，多個電路單元在彼此不同的時刻執(zhí)行相同的動作。也就是說，在任何降壓電路單元中，基于來自控制單元的控制信號來執(zhí)行開關(guān)元件組的切換控制。首先，基準電源被連接到基準電源電壓積聚電容元件，使得基于基準電源電壓的電荷積聚動作得以執(zhí)行。然后，提供了用于防止擊穿電流的滯后時間段，并將基準電源電壓同向施加于基準電源電壓積聚電容元件。通過這樣做，執(zhí)行了降壓泵浦動作，以將降低電壓提供到電壓輸出端子。進一步地，在用于防止擊穿電流的滯后時間段之后，基于基準電源電壓的電荷積聚動作在基準電源電壓積聚電容元件中被再次執(zhí)行。在第三降壓電路單元的滯后時間段中，控制單元在第一降壓電路單元中執(zhí)行電荷積聚動作，而在第二降壓電路單元中執(zhí)行泵浦動作；在第三降壓電路單元的下一個滯后時間段中，第一降壓電路單元執(zhí)行泵浦動作，而第二降壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作。在第二降壓電路單元的滯后時間段中，第一降壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作，而第三降壓電路單元執(zhí)行降壓泵浦動作；另外，在第二降壓電路單元的下一個滯后時間段中，第一降壓電路單元執(zhí)行降壓泵浦動作，而第三降壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作。在第一降壓電路單元的滯后時間段中，第二降壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作，而第三降壓電路單元執(zhí)行降壓泵浦動作；在第一降壓電路單元的下一個滯后時間段中，第二降壓電路單元執(zhí)行降壓泵浦動作，而第三降壓電路單元執(zhí)行電荷積聚動作。
簡而言之，當降壓電路單元中的一個處于用于防止擊穿電流的滯后時間段中時，基準電源被連接到其他降壓電路單元中的基準電源電壓積聚電容元件，以執(zhí)行電荷積聚動作或降壓泵浦動作。這樣，基準電源保持在具有負載的狀態(tài)中。因此，即使基準電源不具有平滑電容器，也能夠防止滯后時間段中產(chǎn)生噪聲。
更進一步地，當這種結(jié)構(gòu)包括三個或更多個降壓電路單元時，在所有的時間段中一直對電壓輸出端子進行降壓泵浦動作，因而有可能保持在一直將電荷從至少一個降壓電路單元提供到電壓輸出端子的狀態(tài)。因此，降低電壓積聚電容元件不再是必要的基本元件，因此降低電壓積聚電容元件可被省略。不過，在具有降低電壓積聚電容元件的結(jié)構(gòu)中，基于降壓泵浦動作，電荷一直從至少一個降壓電路單元被提供到電容元件。因此，在具有降低電壓積聚電容元件的結(jié)構(gòu)中，能夠獲得減少降低電壓波動的效果和提高電流能力的效果。
上述升壓裝置的技術(shù)能夠發(fā)展為一種升壓裝置，其中從同一基準電源產(chǎn)生兩個輸出電壓。其有可能依照下述方式發(fā)展而成本發(fā)明的一種升壓裝置包括第一電壓輸出端子；
第二電壓輸出端子；連接到所述第一電壓輸出端子的第一升高電壓積聚電容元件；連接到所述第一升高電壓積聚電容元件的第一升壓電路單元；連接到所述第二電壓輸出端子的第二升高電壓積聚電容元件；連接到所述第二升高電壓積聚電容元件的第二升壓電路單元；和控制單元，其中所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得在將所述基準電源電壓反向施加到所述基準電源電壓積聚電容元件中之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述第一電壓輸出端子和所述第二電壓輸出端子，其中所述泵浦動作通過用所述基準電源電壓積聚電容元件的所述基準電源電壓執(zhí)行電荷積聚動作，在所述第一升壓電壓積聚電容元件和所述第二升壓電壓積聚電容元件中執(zhí)行；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的時間段與所述電荷積聚動作的時間段之間，提供一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的另一個之中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。
在這種結(jié)構(gòu)中，第一升壓電路單元和第二升壓電路單元在彼此不同的時刻執(zhí)行相同的動作。也就是說，在兩個升壓電路單元中，開關(guān)元件組的切換控制根據(jù)來自控制單元的控制信號來執(zhí)行。首先，基準電源被連接到基準電源電壓積聚電容元件，其中通過基準電源電壓來執(zhí)行電荷積聚動作。然后，當提供了用于防止擊穿電流的滯后時間段之后，將基準電源電壓反向施加于基準電源電壓積聚電容元件。通過這樣做，在升高電壓積聚電容元件中執(zhí)行泵浦動作，使得升高電壓被提供給第一電壓輸出端子和第二電壓輸出端子。進一步地，當間隔了用于防止擊穿電流的滯后時間段之后，電荷積聚動作在基準電源電壓積聚電容元件中通過基準電源電壓被再次執(zhí)行?？刂茊卧诘谝簧龎弘娐穯卧c第二升壓電路單元中進行上述動作的時間之間提供輪換。也就是說，在第一升壓電路單元中的電荷積聚動作在第二升壓電路單元的滯后時間段中執(zhí)行，而第一升壓電路單元的泵浦動作在第二升壓電路單元的下一個滯后時間段中執(zhí)行。進一步地，在第二升壓電路單元中的電荷積聚動作在第一升壓電路單元的滯后時間段中執(zhí)行，而第二升壓電路單元的泵浦動作在第一升壓電路單元的下一個滯后時間段中執(zhí)行。
簡而言之，當升壓電路單元中的一個處于用于防止擊穿電流的滯后時間段中時，基準電源被連接到另一個升壓電路單元中的基準電源電壓積聚電容元件，以執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。這樣，基準電源保持在具有負載的狀態(tài)中。因此，即使基準電源不具有平滑電容器，也能夠防止滯后時間段中產(chǎn)生噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的升壓裝置和降壓裝置，基準電源被連接到其他升壓電路單元或其他降壓電路單元中的基準電源電壓積聚電容元件，以在用于防止擊穿電流的滯后時間段中執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。這樣，基準電源保持在具有負載的狀態(tài)。因此，即使基準電源不具有平滑電容器，也能夠防止在滯后時間段中產(chǎn)生噪聲。其結(jié)果是，能夠抑制其對其他電路的不良影響，以實現(xiàn)穩(wěn)定的工作。
本發(fā)明的升壓裝置或降壓裝置，具有這樣的效果，例如，減少使用不具有平滑電容器的基準電源發(fā)生器的輸出電壓作為基準電源的升壓裝置的基準電源的噪聲，和減少對于其他電路的不良的噪聲影響。
因此，本發(fā)明對于內(nèi)置有升壓裝置或降壓裝置的電源電路以及類似物是有效的。


根據(jù)下面優(yōu)選實施例和所附權(quán)利要求的描述，本發(fā)明的其他目的將變得清楚。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該認識到，通過將本發(fā)明具體化，本發(fā)明還存在許多其他的優(yōu)點。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的信號波形圖；圖3為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第一圖示；圖4為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第二圖示；圖5為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第三圖示；圖6為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第四圖示；圖7為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第五圖示；圖8為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第六圖示；圖9為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第七圖示；圖10為描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的動作的第八圖示；圖11為示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖；圖12為示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的信號波形圖；圖13為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第一圖示；圖14為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第二圖示；圖15為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第三圖示；圖16為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第四圖示；圖17為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第五圖示；圖18為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第六圖示；圖19為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第七圖示；圖20為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第八圖示；
圖21為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第九圖示；圖22為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第十圖示；圖23為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第十一圖示；圖24為描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的升壓裝置的動作的第十二圖示；圖25為示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖；圖26為示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的信號波形圖；圖27為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第一圖示；圖28為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第二圖示；圖29為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第三圖示；圖30為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第四圖示；圖31為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第五圖示；圖32為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第六圖示；圖33為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第七圖示；圖34為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第八圖示；圖35為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第九圖示；圖36為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第十圖示；圖37為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第十一圖示；圖38為描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的動作的第十二圖示；圖39為示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖；圖40為示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的動作的信號波形圖；圖41為描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的動作的第一圖示；圖42為描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的動作的第二圖示；圖43為描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的動作的第三圖示；圖44為描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的動作的第四圖示；圖45為示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖；圖46為示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的信號波形圖；圖47為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第一圖示；
圖48為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第二圖示；圖49為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第三圖示；圖50為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第四圖示；圖51為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第五圖示；圖52為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第六圖示；圖53為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第七圖示；圖54為描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的動作的第八圖示；圖55為示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖；圖56為示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的升壓裝置的動作的信號波形圖；圖57為描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的升壓裝置的動作的第一圖示；圖58為描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的升壓裝置的動作的第二圖示；圖59為描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的升壓裝置的動作的第三圖示；并且圖60為描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的升壓裝置的動作的第四圖示。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖來詳細描述根據(jù)本發(fā)明的升壓裝置和降壓裝置。
(第一實施例)圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。如圖1所示，升高電壓積聚電容元件C0被連接到電壓輸出端Vout。第一升壓電路單元A1和第二升壓電路單元A2并聯(lián)連接到電容元件C0。電容元件C0保持并輸出兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。
在第一升壓電路單元A1中，開關(guān)元件S11和S12被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C1和開關(guān)元件S13被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S11和S12的連接點與基準電源Vci之間。開關(guān)元件S14和電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S13和電容元件C1的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S11，S12，S13，S14和電容元件C1組成了第一升壓電路單元A1。
在第二升壓電路單元A2中，開關(guān)元件S21和S22被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C2和開關(guān)元件S23被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S21和S22的連接點與基準電源Vci之間。開關(guān)元件S24和電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S23和電容元件C2的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S21，S22，S23，S24和電容元件C2組成了第二升壓電路單元A2。
電容元件C0的一端連接到接地處VSS，另一端連接到開關(guān)元件S14和S24。其結(jié)果是，兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)被輸出到此部分(電容元件C0的所述另一端與開關(guān)元件S14和S24之間的連接點)。
附圖標記10表示控制單元?？刂茊卧?0產(chǎn)生用于控制第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S11，S12，S13，S14 ON/OFF的控制信號A，B，C，D，和用于控制第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21，S22，S23，S24的控制信號E，F(xiàn)，G，H?？刂茊卧?0執(zhí)行控制，從而當?shù)谝簧龎弘娐稟1和第二升壓電路A2中的一個處于滯后時間段中時，在二者之中的另一個中執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。這種控制在控制單元10中在升壓電路A1和升壓電路A2之間交替并周期執(zhí)行。每個開關(guān)元件由晶體管或類似物組成?；鶞孰娫碫ci為不具有平滑電容的電源。
圖2為示出根據(jù)本發(fā)明該實施例的升壓裝置的動作的時序圖。控制信號A，B，C和D根據(jù)用于所述升壓電路的第一時鐘CK1產(chǎn)生?？刂菩盘朎，F(xiàn)，G和H根據(jù)用于所述升壓電路的第二時鐘CK2產(chǎn)生。在圖2中，陰影區(qū)域為滯后時間段(DT)。
接下來，根據(jù)本實施例的以上述方式組成的升壓裝置的動作，將參照圖3-圖10進行描述。首先，如圖3所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S12和S13以及第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S21和S24為ON；而開關(guān)元件S11和S14以及開關(guān)元件S22和S23為OFF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕。
接下來，如圖4所示，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24，從如圖3所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1中的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。第一升壓電路單元A1保持在工作狀態(tài)。在這一時間段中，在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕。
接下來，如圖5所示，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23，從如圖4所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而且第二升壓電路單元A2的電容元件C2也處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕。
接下來，如圖6所示，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13，從如圖5所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2中的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕。
接下來，如圖7所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S11和S14，從如圖6所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci基準電壓反向施加于基準電源電壓積聚電容元件C1中。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕。
接下來，如圖8所示，第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S22和S23，從如圖7所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕。
接下來，如圖9所示，第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S21和S24，從如圖8所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci基準電壓反向施加于基準電源電壓積聚電容元件C2中。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第二升壓電路單元A2的電容元件C2也處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕。
接下來，如圖10所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S11和S14，從如圖9所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。
通過重復如圖3-圖10所示的動作，在升高電壓積聚電容元件C0中產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。
在圖2的對應于圖4所示狀態(tài)的時間段中，第二升壓電路單元A2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。此時，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
進一步地，在圖2的對應于圖6所示狀態(tài)的時間段中，第一升壓電路單元A1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。此時，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
在圖2的對應于圖8所示狀態(tài)的時間段中，第二升壓電路單元A2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。此時，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S11和S14為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
在圖2的對應于圖10所示狀態(tài)的時間段中，第一升壓電路單元A1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。此時，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
上述各狀態(tài)可總結(jié)如下圖3〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕；圖4〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕；圖5〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕；圖6〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕；圖7〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕；圖8〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕；圖9〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕；圖10〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。
參看第一升壓電路單元A1中的動作記錄，其為循環(huán)動作CH→CH→CH→DT→UP→UP→UP→DT。參看第二升壓電路單元A2中的動作記錄，其為循環(huán)動作UP→DT→CH→CH→CH→DT→UP→UP。雖然所述兩個升壓電路單元A1和A2的動作的時序不同，但它們都是相同模式的循環(huán)動作。
當?shù)诙龎弘娐穯卧狝2處于滯后時間段(DT)中(處于圖4或圖8的狀態(tài))時，第一升壓電路單元A1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
進一步地，當?shù)谝簧龎弘娐穯卧狝1處于滯后時間段(DT)中(處于圖6或圖10的狀態(tài))時，第二升壓電路單元A2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
簡而言之，下述規(guī)則得以保持〔A1，A2〕＝〔具有負載，DT〕；〔A1，A2〕＝〔DT，具有負載〕。
也就是說，即使所述升壓電路單元中的一個處于滯后時間段(DT)中，另一個升壓電路單元也一直保持將負載連接到不具有平滑電容的基準電源Vci的狀態(tài)。在傳統(tǒng)技術(shù)情況下的〔DT，無負載〕的狀態(tài)因而得以解決，從而由于〔DT，無負載〕狀態(tài)而產(chǎn)生的噪聲能夠被抑制。
簡而言之，根據(jù)本實施例，由于其處于將負載一直施加于基準電源Vci的狀態(tài)中，因此，能夠使基準電源Vci中的提升動作有效并使噪聲減少。
(第二實施例)對于其中并聯(lián)有兩個升壓電路單元的升壓裝置，已經(jīng)在第一實施例中進行了描述。然而，對于其中連接有三個或更多個升壓電路單元的升壓裝置的情況，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述相同的效果。本發(fā)明的第二實施例可實現(xiàn)這種裝置。在下文中，將描述根據(jù)第二實施例的升壓裝置。
圖11為示出根據(jù)第二實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。升高電壓積聚電容元件C0被連接到電壓輸出端Vout。第一升壓電路單元A1、第二升壓電路單元A2和第三升壓電路單元A3，被并聯(lián)連接到電容元件CO。電容元件C0保持并輸出兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。第一升壓電路單元A1和第二升壓電路單元A2所包括的結(jié)構(gòu)，與前述第一升壓電路單元A1和第二升壓電路單元A2所包括的結(jié)構(gòu)相同。
在第三升壓電路單元A3中，開關(guān)元件S31和S32被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C3和開關(guān)元件S33被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S31和S32的連接點與基準電源Vci之間。開關(guān)元件S34和電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S33和電容元件C3的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S31，S32，S33，S34和電容元件C3組成了第三升壓電路單元A3。
電容元件C0的一端連接到接地處VSS，而其另一端連接到開關(guān)元件S14、S24和S34。其結(jié)果是，兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)被輸出到此部分(在電容元件C0的所述另一端與開關(guān)元件S14、S24和S34之間的連接點)。
附圖標記20表示控制單元?？刂茊卧?0產(chǎn)生用于控制第一升壓電路單元A1中開關(guān)元件S11，S12，S13，S14 ON/OFF的控制信號A，B，C，D，用于控制第二升壓電路單元A2中開關(guān)元件S21，S22，S23，S24的控制信號E，F(xiàn)，G，H，和用于控制第三升壓電路單元A3中開關(guān)元件S31，S32，S33，S34的控制信號I，J，K，L?？刂茊卧?0執(zhí)行控制，從而當?shù)谝?、第二和第三升壓電路A1、A2和A3中的任何一個升壓電路單元處于滯后時間段中時，在其他升壓電路中執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。控制單元20在升壓電路A1、A2和A3中順序地和周期地執(zhí)行這種控制?；鶞孰娫碫ci為不具有平滑電容的電源。
圖12為示出根據(jù)該實施例的升壓裝置的動作的時序圖。在圖12中，控制信號A，B，C和D根據(jù)用于所述升壓電路的第一時鐘CK1產(chǎn)生?？刂菩盘朎，F(xiàn)，G和H根據(jù)用于所述升壓電路的第二時鐘CK2產(chǎn)生?？刂菩盘朓，J，K和L根據(jù)用于所述升壓電路的第三時鐘CK3產(chǎn)生。在圖12中，陰影區(qū)域為滯后時間段(DT)。
接下來，根據(jù)本實施例的以上述方式組成的升壓裝置的動作，將參照圖13-圖24進行描述。首先，如圖13所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S12和S13、第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S21和S24、以及第三升壓電路單元A3的開關(guān)元件S32和S33為ON；而開關(guān)元件S11和S14、S22和S23以及S31和S34為OFF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在三個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二升壓電路單元A2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，CH〕。
接下來，如圖14所示，第三升壓電路單元A3中的開關(guān)元件S32和S33，從圖13所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第三升壓電路單元A3處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1和第二升壓電路單元A2保持在工作狀態(tài)。這樣，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，使得電荷從第二升壓電路單元A2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，DT〕。
接下來，如圖15所示，第三升壓電路單元A3中的開關(guān)元件S31和S34，從圖14所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci基準電壓反向施加于電容元件C3。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第三升壓電路單元A3處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在三個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二升壓電路單元A2和第三升壓電路單元A3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔CH ，UP，UP〕。
接下來，如圖16所示，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24，從圖15所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1中的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1和第三升壓電路單元A3保持在工作狀態(tài)，使得在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。這樣，電荷從第三升壓電路單元A3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔CH，DT，UP〕。
接下來，如圖17所示，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23，從圖16所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2也處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在三個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第三升壓電路單元A3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔CH，CH，UP〕。
接下來，如圖18所示，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13，從圖17所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2中的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2和第三升壓電路單元A3保持在工作狀態(tài)，使得在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第三升壓電路單元A3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔DT，CH，UP〕。
接下來，如圖19所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S11和S14，從圖18所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓反向施加于電容元件C1。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在三個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一升壓電路單元A1和第三升壓電路單元A3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，UP〕。
接下來，如圖20所示，第三升壓電路單元A3的開關(guān)元件S31和S34，從圖19所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三升壓電路單元A3處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1和第二升壓電路單元A2保持在工作狀態(tài)，使得在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一升壓電路單元A1被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，DT〕。
接下來，如圖21所示，第三升壓電路單元A3的開關(guān)元件S32和S33，從圖20所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三升壓電路單元A3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在三個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一升壓電路單元A1被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，CH〕。
接下來，如圖22所示，第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S22和S23，從圖21所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1和第三升壓電路單元A3保持在工作狀態(tài)，使得在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一升壓電路單元A1被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔UP，DT，CH〕。
接下來，如圖23所示，第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S21和S24，從圖22所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓反向施加于電容元件C2。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第二升壓電路單元A2的電容元件C2也處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在三個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一升壓電路單元A1和第二升壓電路單元A2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔UP，UP，CH〕。
接下來，如圖24所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S11和S14，從圖23所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，第三升壓電路單元A3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2和第三升壓電路單元A3保持在工作狀態(tài)，使得在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二升壓電路單元A2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2，A3〕＝〔DT，UP，CH〕。
通過重復如圖13-圖24中所示的動作，在電容元件C0中產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。
在圖12的對應于圖14所示狀態(tài)的時間段中，第三升壓電路單元A3中的所有四個開關(guān)元件S31，S32，S33和S34均為OFF，使得第三升壓電路單元A3處于滯后時間段(DT)。此時，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
進一步地，在圖12的對應于圖16所示狀態(tài)的時間段中，第二升壓電路單元A2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。此時，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第三升壓電路單元A3中的開關(guān)元件S31和S34為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
在圖12的對應于圖18所示狀態(tài)的時間段中，第一升壓電路單元A1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。此時，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第三升壓電路單元A3中的開關(guān)元件S31和S34為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
在圖12的對應于圖20所示狀態(tài)的時間段中，第三升壓電路單元A3中的所有四個開關(guān)元件S31，S32，S33和S34均為OFF，使得第三升壓電路單元A3處于滯后時間段(DT)。此時，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S11和S14為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
在圖12的對應于圖22所示狀態(tài)的時間段中，第二升壓電路單元A2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。此時，第三升壓電路單元A3中的開關(guān)元件S32和S33為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S11和S14為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
在圖12的對應于圖24所示狀態(tài)的時間段中，第一升壓電路單元A1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。此時，第三升壓電路單元A3中的開關(guān)元件S32和S33為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。
上述各狀態(tài)可總結(jié)如下圖13〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，CH〕；圖14〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，DT〕；圖15〔A1，A2，A3〕＝〔CH，UP，UP〕；圖16〔A1，A2，A3〕＝〔CH，DT，UP〕；圖17〔A1，A2，A3〕＝〔CH，CH，UP〕；圖18〔A1，A2，A3〕＝〔DT，CH，UP〕；圖19〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，UP〕；圖20〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，DT〕；圖21〔A1，A2，A3〕＝〔UP，CH，CH〕；圖22〔A1，A2，A3〕＝〔UP，DT，CH〕。
圖23〔A1，A2，A3〕＝〔UP，UP，CH〕；
圖24〔A1，A2，A3〕＝〔DT，UP，CH〕。
參看第一升壓電路單元A1中的動作記錄，其為循環(huán)動作CH→CH→CH→CH →CH→DT→UP→UP→UP→UP→UP→DT。參看第二升壓電路單元A2中的動作記錄，其為循環(huán)動作UP→UP→UP→DT→CH→CH→CH→CH→CH→DT→UP→UP。參看第三升壓電路單元A3中的動作記錄，其為循環(huán)動作CH→DT→UP→UP→UP→UP→UP→DT→CH→CH→CH→CH。雖然所述三個升壓電路單元A1、A2和A3的動作的時序不同，但其為相同模式的循環(huán)動作。
當?shù)谌龎弘娐穯卧狝3處于滯后時間段(DT)中(處于圖14或圖20的狀態(tài))時，第一升壓電路單元A1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)；而第二升壓電路單元A2處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，或處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
進一步地，當?shù)诙龎弘娐穯卧狝2處于滯后時間段(DT)中(處于圖16或圖22的狀態(tài))時，第一升壓電路單元A1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)；而第三升壓電路單元A3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，或處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
另外地，當?shù)谝簧龎弘娐穯卧狝1處于滯后時間段(DT)中(處于圖18或圖24的狀態(tài))時，第二升壓電路單元A2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)；而第三升壓電路單元A3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，或處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
也就是說，即使升壓電路單元中的任一個處于滯后時間段(DT)中，那么其他升壓電路單元中的一個一直保持將負載連接到不具有平滑電容的基準電源Vci的狀態(tài)。在傳統(tǒng)技術(shù)情況下的〔DT，無負載〕的狀態(tài)因而得以解決，使得由于〔DT，無負載〕的狀態(tài)而產(chǎn)生的噪聲能夠被抑制。此外，所述其他升壓電路單元中的另一個一直保持將電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)。有可能據(jù)此實現(xiàn)減少由兩倍于基準電源Vci的基準電壓的電壓(Vout)所導致的波動(ripple)效果，和提高電流量的效果。
簡單而言，根據(jù)本實施例，在將負載一直施加于基準電源Vci的狀態(tài)中，有可能實現(xiàn)基準電源Vci中的提升動作并消減噪聲。此外，由于電荷一直從至少一個升壓電路單元被提供到電容元件C0，因此，有可能獲得減少由兩倍于基準電源Vci基準電壓的電壓(Vout)所導致的波動效果，和提高電流量的效果。
在本實施例的升壓裝置中，電荷總是從至少一個升壓電路單元被提供到輸出端子，其中該輸出端子輸出兩倍于基準電源Vci的基準電壓的電壓(Vout)。因此，有可能省略升高電壓積聚電容元件C0，其中電容元件C0用于保持兩倍于基準電源Vci的基準電壓的電壓(Vout)的功能。
(第三實施例)已經(jīng)參照采用所述升壓裝置的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)本發(fā)明的情況，對第一和第二實施例進行了描述。不過，對于其中連接有三個或更多個降壓電路單元的降壓裝置的情況，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述相同的效果。根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置將在下文中進行描述。
圖25為示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的降壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。降低電壓積聚電容元件C0被連接到電壓輸出端子Vout。第一降壓電路單元B1、第二降壓電路單元B2和第三降壓電路單元B3，被并聯(lián)連接到電容元件C0。電容元件C0保持并輸出(-1)倍的基準電源Vci的電壓(Vout)。
在第一降壓電路單元B1中，開關(guān)元件S11和S12被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間。基準電源電壓積聚電容元件C1和開關(guān)元件S13被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S11和S12的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S14和電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S13和電容元件C1的連接點與接地處VSS之間。電容元件C0保持并輸出(-1)倍的基準電源Vci的電壓(Vout)。開關(guān)元件S11，S12，S13，S14和電容元件C1組成了第一降壓電路單元B1。
在第二降壓電路單元B2中，開關(guān)元件S21和S22被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C2和開關(guān)元件S23被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S21和S22的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S24和電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S23和電容元件C2的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S21，S22，S23，S24和電容元件C2組成了第二降壓電路單元B2。
在第三降壓電路單元B3中，開關(guān)元件S31和S32被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C3和開關(guān)元件S33被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S31和S32的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S34和電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S33和電容元件C3的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S31，S32，S33，S34和電容元件C3組成了第三降壓電路單元B3。
附圖標記30表示控制單元?？刂茊卧?0產(chǎn)生用于控制第一降壓電路單元B1中的開關(guān)元件S11，S12，S13，S14 ON/OFF的控制信號A，B，C，D，用于控制第二降壓電路單元B2中開關(guān)元件S21，S22，S23，S24的控制信號E，F(xiàn)，G，H，和用于控制第三降壓電路單元B3中開關(guān)元件S31，S32，S33，S34的控制信號I，J，K，L?？刂茊卧?0執(zhí)行控制，從而當?shù)谝?、第二和第三降壓電路B1、B2和B3中的任何降壓電路處于滯后時間段中時，在其他降壓電路中執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作?？刂茊卧?0在降壓電路B1、B2和B3中順序地并周期地執(zhí)行這種控制?；鶞孰娫碫ci為不具有平滑電容的電源。
在根據(jù)本實施例的降壓裝置中，第一、第二和第三降壓電路單元B1、B2和B3被并聯(lián)連接到降低電壓積聚電容元件C0，其保持(-1)倍的基準電源Vci的基準電壓的電壓(Vout)。
圖26為示出根據(jù)本實施例的降壓裝置的動作時序圖。在圖26中所示的時序圖中，控制信號A，B，C和D根據(jù)用于所述降壓電路的第一時鐘CK1產(chǎn)生?？刂菩盘朎，F(xiàn)，G和H根據(jù)用于所述降壓電路的第二時鐘CK2產(chǎn)生?？刂菩盘朓，J，K和L根據(jù)用于所述降壓電路的第三時鐘CK3產(chǎn)生。在圖26中，陰影區(qū)域為滯后時間段(DT)。
接下來，根據(jù)本實施例的以上述方式組成的降壓裝置的動作，將參照圖27-圖38進行描述。首先，如圖27所示，第一降壓電路單元B1的開關(guān)元件S12和S13、第二降壓電路單元B2的開關(guān)元件S21和S24、以及第三降壓電路單元B3的開關(guān)元件S32和S33為ON；而開關(guān)元件S11和S14、S22和S23、以及S31和S34為OFF。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二降壓電路單元B2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，CH〕。
接下來，如圖28所示，第三降壓電路單元B3中的開關(guān)元件S32和S33，從圖27所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第三降壓電路單元B3處于滯后時間段(DT)。第一降壓電路單元B1和第二降壓電路單元B2保持在工作狀態(tài)。這樣，在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二降壓電路單元B2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DT〕。
接下來，如圖29所示，第三降壓電路單元B3中的開關(guān)元件S31和S34，從圖28所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓同向施加于電容元件C3。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第三降壓電路單元B3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。在這一時間段中，在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二降壓電路單元B2和第三降壓電路單元B3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DN〕。
接下來，如圖30所示，第二降壓電路單元B2中的開關(guān)元件S21和S24，從圖29所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1中的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，而第二降壓電路單元B2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1和第三降壓電路單元B3保持在工作狀態(tài)，而在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。這樣，電荷從第三降壓電路單元B3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DT，DN〕。
接下來，如圖31所示，第二降壓電路單元B2中的開關(guān)元件S22和S23，從圖30所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2也處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第三降壓電路單元B3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔CH，CH，DN〕。
接下來，如圖32所示，第一降壓電路單元B1中的開關(guān)元件S12和S13，從圖31所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二降壓電路單元B2中的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，第三降壓電路單元B3的第三電容元件C3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，而第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二降壓電路單元B2和第三降壓電路單元B3保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第三降壓電路單元B3被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DT，CH，DN〕。
接下來，如圖33所示，第一降壓電路單元B1的開關(guān)元件S11和S14，從圖32所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓同向施加于電容元件C1。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。在這一時間段中，在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一降壓電路單元B1和第三降壓電路單元B3被提供到電容元件CO。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DN〕。
接下來，如圖34所示，第三降壓電路單元B3的開關(guān)元件S31和S34，從圖33所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三降壓電路單元B3處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1和第二降壓電路單元B2保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第一降壓電路單元B1被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DT〕。
接下來，如圖35所示，第三降壓電路單元B3的開關(guān)元件S32和S33，從圖34所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci，且電荷從第一降壓電路單元B1被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，CH〕。
接下來，如圖36所示，第二降壓電路單元B2的開關(guān)元件S22和S23，從圖35所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第二降壓電路單元B2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1和第三降壓電路單元B3保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，且電荷從第一降壓電路單元B1被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DT，CH〕。
接下來，如圖37所示，第二降壓電路單元B2的開關(guān)元件S21和S24，從圖36所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓同向施加于電容元件C2。在這一時間段中，第一降壓電路單元B1的電容元件C1處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第二降壓電路單元B2的電容元件C2也處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，而第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，且電荷從第一降壓電路單元B1和第二降壓電路單元B2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DN，CH〕。
接下來，如圖38所示，第一降壓電路單元B1的開關(guān)元件S11和S14，從圖37所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二降壓電路單元B2的電容元件C2處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，第三降壓電路單元B3的電容元件C3處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第一降壓電路單元B1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二降壓電路單元B2和第三降壓電路單元B3保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci，而電荷從第二降壓電路單元B2被提供到電容元件C0。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔B1，B2，B3〕＝〔DT，DN，CH〕。
通過重復如圖27-圖38中所示的動作，在電容元件C0中產(chǎn)生(-1)倍的基準電源Vci的電壓(Vout)。
在圖26的對應于圖28所示狀態(tài)的時間段中，第三降壓電路單元B3中的所有四個開關(guān)元件S31，S32，S33和S34均為OFF，使得第三降壓電路單元B3處于滯后時間段(DT)。此時，第一降壓電路單元B1中的開關(guān)元件S12和S13為0N，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第二降壓電路單元B2中的開關(guān)元件S21和S24為ON，使得其中能夠保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。
進一步地，在圖26的對應于圖30所示狀態(tài)的時間段中，第二降壓電路單元B2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二降壓電路單元B2處于滯后時間段(DT)。此時，由于第一降壓電路單元B1中的開關(guān)元件S12和S13為ON，所以其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。因為第三降壓電路單元B3中的開關(guān)元件S31和S34為ON，所以其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。
在圖26的對應于圖32所示狀態(tài)的時間段中，第一降壓電路單元B1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一降壓電路單元B1處于滯后時間段(DT)。此時，第二降壓電路單元B2中的開關(guān)元件S22和S23為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第三降壓電路單元B3中的開關(guān)元件S31和S34為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。
在圖26的對應于圖34所示狀態(tài)的時間段中，第三降壓電路單元B3中的所有四個開關(guān)元件S31，S32，S33和S34均為OFF，使得第三降壓電路單元B3處于滯后時間段(DT)。此時，第二降壓電路單元B2中的開關(guān)元件S22和S23為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第一降壓電路單元B1中的開關(guān)元件S11和S14為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。
在圖26的對應于圖36所示狀態(tài)的時間段中，第二降壓電路單元B2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二降壓電路單元B2處于滯后時間段(DT)。此時，第三降壓電路單元B3中的開關(guān)元件S32和S33為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第一降壓電路單元B1中的開關(guān)元件S11和S14為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。
在圖26的對應于圖38所示狀態(tài)的時間段中，第一降壓電路單元B1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一降壓電路單元B1處于滯后時間段(DT)。此時，第三降壓電路單元B3中的開關(guān)元件S32和S33為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。第二降壓電路單元B2中的開關(guān)元件S21和S24為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)。
上述各過程可總結(jié)如下圖27〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，CH〕；圖28〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DT〕；圖29〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DN，DN〕；圖30〔B1，B2，B3〕＝〔CH，DT，DN〕；圖31〔B1，B2，B3〕＝〔CH，CH，DN〕；圖32〔B1，B2，B3〕＝〔DT，CH，DN〕；圖33〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DN〕；圖34〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，DT〕；圖35〔B1，B2，B3〕＝〔DN，CH，CH〕；圖36〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DT，CH〕。
圖37〔B1，B2，B3〕＝〔DN，DN，CH〕；圖38〔B1，B2，B3〕＝〔DT，DN，CH〕。
參看第一降壓電路單元B1中的動作記錄，其為循環(huán)動作CH→CH→CH→CH→CH→DT→DN→DN→DN→DN→DN→DT。參看第二降壓電路單元B2中的動作記錄，其為循環(huán)動作DN→DN→DN→DT→CH→CH→CH→CH→CH→DT→DN→DN。參看第三降壓電路單元B3中的動作記錄，其為循環(huán)動作CH→DT→DN→DN→DN→DN→DN→DT→CH→CH→CH→CH。雖然三個降壓電路單元B1、B2和B3的動作時序不同，但它們都是相同模式的循環(huán)動作。
當?shù)谌祲弘娐穯卧狟3處于滯后時間段(DT)中(處于圖28或圖34的狀態(tài))時，第一降壓電路單元B1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)；而第二降壓電路單元B2處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，或處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
進一步地，當?shù)诙祲弘娐穯卧狟2處于滯后時間段(DT)中(處于圖30或圖36的狀態(tài))時，第一降壓電路單元B1處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)；而第三降壓電路單元B3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，或處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
另外地，當?shù)谝唤祲弘娐穯卧狟1處于滯后時間段(DT)中(處于圖32或圖38的狀態(tài))時，第二降壓電路單元B2處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)；而第三降壓電路單元B3處于將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(DN)，或處于積聚基準電源Vci基準電壓的狀態(tài)(CH)。
也就是說，即使所述降壓電路單元中的任何一個處于滯后時間段(DT)中，那么其他降壓電路單元也將一直保持將負載連接到不具有平滑電容的基準電源Vci的狀態(tài)。據(jù)此，在傳統(tǒng)技術(shù)情況下的〔DT，無負載〕狀態(tài)因而得以解決，使得由于〔DT，無負載〕狀態(tài)而產(chǎn)生的噪聲能夠被抑制。此外，有可能保證至少一個所述降壓電路單元將電荷提供到電容元件C0。據(jù)此，有可能實現(xiàn)減少由(-1)倍的基準電源Vci基準電壓的電壓(Vout)所導致的波動效果，和提高電流量的效果。
簡單而言，根據(jù)本實施例，有可能執(zhí)行降壓動作，同時保持在將負載一直施加于基準電源Vci的狀態(tài)中，從而實現(xiàn)在基準電源Vci中消減噪聲。此外，電荷一直從至少一個降壓電路單元被提供到電容元件C0，因此，有可能獲得減少由(-1)倍的基準電源Vci基準電壓的電壓(Vout)所導致的波動效果，和提高電流量的效果。
在本實施例的降壓裝置中，電荷一直從至少一個降壓電路單元被提供到輸出端子，其中該輸出端子輸出(-1)倍的基準電源Vci基準電壓的電壓(Vout)。因此，有可能省略降低電壓積聚電容元件C0，其中電容元件C0用于保持(-1)倍的基準電源Vci基準電壓的電壓(Vout)。
(第四實施例)已經(jīng)參照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)對每個前述實施例進行了描述，其中，通過連接兩個或更多個升壓電路單元或者降壓電路單元來減少基準電源Vci中的噪聲。不過，甚至可以通過增加一種僅在升壓電路單元或者降壓電路單元的滯后時間段中用于將負載強制提供到基準電源Vci的電路，來實現(xiàn)與上述相同的效果。這些在本發(fā)明的第四實施例中得以實現(xiàn)。在下文中，將對根據(jù)第四實施例的升壓裝置進行描述。圖39為示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。本實施例升壓裝置的特點是，提供經(jīng)由開關(guān)元件的電阻作為負載電流源。
開關(guān)元件S11和S12被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C1和開關(guān)元件S13被串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S11和S12的連接點與基準電源Vci之間。開關(guān)元件S14和升高電壓積聚電容元件C0被串聯(lián)連接在開關(guān)元件S13和電容元件C1的連接點與接地處VSS之間。電容元件C0保持并輸出兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。
在圖40所示的時序圖中，控制信號A，B，C和D分別控制開關(guān)元件S11，S12，S13和S14的ON/OFF。開關(guān)元件S11，S12，S13和S14與電容元件C1組成升壓電路單元A。
開關(guān)元件S41和電阻R1被串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間。開關(guān)元件S41由圖40所示的信號M控制。在圖40中，陰影區(qū)域為滯后時間段(DT)。附圖標記40表示控制單元。控制單元40產(chǎn)生控制信號A，B，C，D和控制信號M。
接下來，根據(jù)本實施例的以上述方式組成的升壓裝置的動作，將參照圖41-圖44進行描述。首先，如圖41所示，開關(guān)元件S12和S13為ON，而開關(guān)元件S11和S14以及開關(guān)元件S41為OFF。在這一時間段中，電容元件C1處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，而且沒有電流流向電阻R1。在這一時間段中，沒有負載從升壓電路單元A施加于基準電源。
接下來，如圖42所示，升壓電路單元A中的開關(guān)元件S12和S13從圖41所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF，而開關(guān)元件S41從圖41所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。雖然升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)中，但是在這一時間段中，變?yōu)閷⒇撦d通過電阻R1施加于基準電源Vci的狀態(tài)。
接下來，如圖43所示，開關(guān)元件S11和S14從圖42所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，而開關(guān)元件S41變?yōu)镺FF。在這一時間段中，電容元件C1與電容元件C0相連。這樣，處于將電容元件C1中所積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而且沒有電流流向電阻R1。在這一時間段中，升壓電路單元A被連接到基準電源Vci作為負載。
接下來，如圖44所示，開關(guān)元件S11和S14從圖43所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF，而開關(guān)元件S41變?yōu)镺N。雖然升壓電路單元A處于滯后時間段(DT)中，但是其變?yōu)閷⒇撦d通過電阻R1施加于基準電源Vci的狀態(tài)。
通過重復圖41-圖44所示的動作，在電容元件C0中產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout)。
根據(jù)本實施例，有可能執(zhí)行提升動作，同時保持將負載一直施加于基準電源Vci的狀態(tài)中，從而實現(xiàn)在基準電源Vci中消減噪聲。已知的是，將MOS晶體管和雙極性晶體管作為在前述實施例中的開關(guān)元件。不過，其不應僅限于這些類型，而是可使用任何類型的器件，只要這些器件具有所述開關(guān)功能即可。
(第五實施例)圖45為示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的升壓裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。在本實施例的升壓裝置中，第一升高電壓積聚電容元件C01連接到第一電壓輸出端子Vout1，而第一升壓電路單元A1連接到電容元件C01。第二升高電壓積聚電容元件C02連接到第二電壓輸出端子Vout2，而第二升壓電路單元A2連接到電容元件C02。電容元件C01保持并輸出兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout1)。電容元件C02保持并輸出兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout2)。
在第一升壓電路單元A1中，開關(guān)元件S11和S12串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C1和開關(guān)元件S13串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S11和S12的連接點與基準電源Vci之間。開關(guān)元件S14和電容元件C01串聯(lián)連接在開關(guān)元件S13和電容元件C1的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S11，S12，S13，S14和電容元件C1組成了第一升壓電路單元A1。
在第二升壓電路單元A2中，開關(guān)元件S21和S22串聯(lián)連接在基準電源Vci與接地處VSS之間?；鶞孰娫措妷悍e聚電容元件C2和開關(guān)元件S23串聯(lián)連接在兩個開關(guān)元件S21和S22的連接點與基準電源Vci之間。開關(guān)元件S24和電容元件C02串聯(lián)連接在開關(guān)元件S23和電容元件C2的連接點與接地處VSS之間。開關(guān)元件S21，S22，S23，S24和電容元件C2組成了第二升壓電路單元A2。
電容元件C01的一端連接到接地處VSS，另一端連接到開關(guān)元件S14。其結(jié)果是，兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout1)被輸出到此部分(在電容元件C01的所述另一端與開關(guān)元件S14之間的連接點)。電容元件C02的一端連接到接地處VSS，另一端連接到開關(guān)元件S24。其結(jié)果是，兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout2)被輸出到此部分(在電容元件C02的所述另一端與開關(guān)元件S24之間的連接點)。
附圖標記50表示控制單元。控制單元50產(chǎn)生用于控制第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S11，S12，S13，S14的ON/OFF的控制信號A，B，C，D，和用于控制第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21，S22，S23，S24的控制信號E，F(xiàn)，G，H?？刂茊卧?0執(zhí)行控制，從而當?shù)谝簧龎弘娐稟1和第二升壓電路A2中的一個處于滯后時間段中時，在二者之中的另一個中執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。這種控制在升壓電路A1和升壓電路A2之間交替并周期執(zhí)行。每個開關(guān)元件由晶體管或類似物組成?；鶞孰娫碫ci為不具有平滑電容的電源。
圖46為示出根據(jù)本實施例的升壓裝置的動作時序圖。在圖46中，控制信號A，B，C和D根據(jù)用于所述升壓電路的第一時鐘CK1產(chǎn)生?？刂菩盘朎，F(xiàn)，G和H根據(jù)用于所述升壓電路的第二時鐘CK2產(chǎn)生。在圖46中，陰影區(qū)域為滯后時間段(DT)。
接下來，根據(jù)本實施例的以上述方式組成的升壓裝置的動作，將參照圖47 圖54進行描述。首先，如圖47所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S12和S13以及第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S21和S24為ON；而開關(guān)元件S11和S14以及開關(guān)元件S22和S23為OFF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕。
接下來，如圖48所示，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24，從圖47所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1中的電容元件C1處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕。
接下來，如圖49所示，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23，從圖48所示的狀態(tài)變?yōu)镺N。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，第二升壓電路單元A2的電容元件C2也處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕。
接下來，如圖50所示，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13，從圖49所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2中的電容元件C2處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕。
接下來，如圖51所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S11和S14，從圖50所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓反向施加于電容元件C1。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，而第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕。
接下來，如圖52所示，第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S22和S23，從圖51所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C0的狀態(tài)(UP)，而第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕。
接下來，如圖53所示，第二升壓電路單元A2的開關(guān)元件S21和S24，從圖52所示的狀態(tài)變?yōu)镺N，從而將基準電源Vci的基準電壓反向施加于電容元件C2。在這一時間段中，第一升壓電路單元A1的電容元件C1處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C01的狀態(tài)(UP)，而第二升壓電路單元A2的電容元件C2也處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C02的狀態(tài)(UP)。在這一時間段中，在兩個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕。
接下來，如圖54所示，第一升壓電路單元A1的開關(guān)元件S11和S14，從圖53所示的狀態(tài)變?yōu)镺FF。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2的電容元件C2處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C02的狀態(tài)(UP)，而第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。在這一時間段中，第二升壓電路單元A2保持在工作狀態(tài)，使得在一個部分處的負載被連接到基準電源Vci。在這一時間段中的這種狀態(tài)被表示為〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。
通過重復圖47-圖54所示的動作，在電容元件C01中產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout1)，而且在電容元件C02中產(chǎn)生兩倍于基準電源Vci的電壓(Vout2)。
在圖46的對應于圖48所示狀態(tài)的時間段中，第二升壓電路單元A2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。此時，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S12和S13為ON，使得其中可以保證積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)。
進一步地，在圖46的對應于圖50所示狀態(tài)的時間段中，第一升壓電路單元A1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。此時，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S22和S23為ON，使得其中能夠保證積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)。
更進一步地，在圖46的對應于圖52所示狀態(tài)的時間段中，第二升壓電路單元A2中的所有四個開關(guān)元件S21，S22，S23和S24均為OFF，使得第二升壓電路單元A2處于滯后時間段(DT)。此時，第一升壓電路單元A1中的開關(guān)元件S11和S14為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C01的狀態(tài)(UP)。
另外，在圖46的對應于圖54中所示狀態(tài)的時間段中，第一升壓電路單元A1中的所有四個開關(guān)元件S11，S12，S13和S14均為OFF，使得第一升壓電路單元A1處于滯后時間段(DT)。此時，第二升壓電路單元A2中的開關(guān)元件S21和S24為ON，使得其中可以保證將積聚的電荷提供到電容元件C02的狀態(tài)(UP)。
上述各過程可總結(jié)如下圖47〔A1，A2〕＝〔CH，UP〕；圖48〔A1，A2〕＝〔CH，DT〕；圖49〔A1，A2〕＝〔CH，CH〕；圖50〔A1，A2〕＝〔DT，CH〕；圖51〔A1，A2〕＝〔UP，CH〕；圖52〔A1，A2〕＝〔UP，DT〕；圖53〔A1，A2〕＝〔UP，UP〕；圖54〔A1，A2〕＝〔DT，UP〕。
參看第一升壓電路單元A1中的動作記錄，其為循環(huán)動作CH→CH→CH→DT→UP→UP→UP→DT。參看第二升壓電路單元A2中的動作記錄，其為循環(huán)動作UP→DT→CH→CH→CH→DT→UP→UP。雖然兩個升壓電路單元A1和A2的動作時序不同，但它們都是相同模式的循環(huán)動作。
當?shù)诙龎弘娐穯卧狝2處于滯后時間段(DT)中(處于圖48或圖52的狀態(tài))時，第一升壓電路單元A1處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C01的狀態(tài)(UP)。
進一步地，當?shù)谝簧龎弘娐穯卧狝1處于滯后時間段(DT)中(處于圖50或圖54的狀態(tài))時，第二升壓電路單元A2處于積聚基準電源Vci的基準電壓的狀態(tài)(CH)，或處于通過泵浦動作將積聚的電荷提供到電容元件C02的狀態(tài)(UP)。
簡單而言，下述規(guī)則得以保持〔A1，A2〕＝〔具有負載，DT〕；〔A1，A2〕＝〔DT，具有負載〕。
也就是說，即使所述升壓電路單元中的一個處于滯后時間段(DT)中，另一個升壓電路單元一直保持將負載連接到不具有平滑電容的基準電源Vci的狀態(tài)。在傳統(tǒng)技術(shù)情況下的〔DT，無負載〕狀態(tài)因而得以解決，使得由于〔DT，無負載〕狀態(tài)而產(chǎn)生的噪聲能夠被抑制。
簡單而言，根據(jù)本實施例，有可能執(zhí)行提升動作，而同時保持在將負載一直施加于基準電源Vci的狀態(tài)中，因此能夠在基準電源Vci中消減噪聲。
已經(jīng)參照最優(yōu)實施例對本發(fā)明進行了詳細描述。不過，在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，對各組件進行各種組合和修改也是可以的。
權(quán)利要求
1.一種升壓裝置，包括電壓輸出端子；連接到所述電壓輸出端子的升高電壓積聚電容元件；并聯(lián)連接到所述升高電壓積聚電容元件的第一升壓電路單元和第二升壓電路單元；和控制單元，其中所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得當通過所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作在所述升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行，以便所述基準電源電壓被反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的所述時間段與所述電荷積聚動作的所述時間段之間，提供一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的另一個中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓裝置，其中，所述基準電源不具有平滑電容器。
3.一種升壓裝置，包括電壓輸出端子；并聯(lián)連接到所述電壓輸出端子的三個或更多個升壓電路單元；和控制單元，其中所述升壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得當通過所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作在所述升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行，以便所述基準電源電壓被反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的所述時間段與所述電荷積聚動作的所述時間段之間，提供一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地在所述三個或更多個升壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述三個或更多個升壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在其他單元中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓裝置，其中，所述基準電源不具有平滑電容器。
5.一種升壓裝置，包括電壓輸出端子；連接到所述電壓輸出端子的升高電壓積聚電容元件；連接到所述升高電壓積聚電容元件的升壓電路單元；和控制單元，其中所述升壓電路單元包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；負載電流源；第一開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；第二開關(guān)元件，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述負載電流源自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述第一開關(guān)元件組，使得當通過所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作在所述升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行，以便所述基準電源電壓被反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件；所述控制單元進一步控制所述第一開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的所述時間段與所述電荷積聚動作的所述時間段之間，提供一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地控制所述第二開關(guān)元件，以便所述基準電源和所述負載電流源在所述滯后時間段中被選擇性地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的升壓裝置，其中，所述基準電源不具有平滑電容器。
7.一種降壓裝置，包括電壓輸出端子；并聯(lián)連接到所述電壓輸出端子的三個或更多個降壓電路單元；和控制單元，其中所述降壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得當通過所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，降低電壓由泵浦動作提供給所述電壓輸出端子，其中所述泵浦動作在所述基準電源電壓積聚電容元件中被執(zhí)行，以便所述基準電源電壓被同向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間以及在所述泵浦動作的所述時間段與所述電荷積聚動作的所述時間段之間，提供一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地在所述三個或更多個降壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述三個或更多個降壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在其他單元中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降壓裝置，其中，所述基準電源不具有平滑電容器。
9.一種升壓裝置，包括第一電壓輸出端子；第二電壓輸出端子；連接到所述第一電壓輸出端子的第一升高電壓積聚電容元件；連接到所述第一升高電壓積聚電容元件的第一升壓電路單元；連接到所述第二電壓輸出端子的第二升高電壓積聚電容元件；連接到所述第二升高電壓積聚電容元件的第二升壓電路單元；和控制單元，其中所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元分別包括基準電源，用于產(chǎn)生基準電源電壓；基準電源電壓積聚電容元件；和開關(guān)元件組，其能夠?qū)⑺龌鶞孰娫磁c所述基準電源電壓積聚電容元件自由地連接/斷開；所述控制單元控制所述開關(guān)元件組，使得當基于所述基準電源電壓積聚電容元件中的所述基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓由泵浦動作提供給所述第一電壓輸出端子和所述第二電壓輸出端子，其中所述泵浦動作通過將所述基準電源電壓反向施加于所述基準電源電壓積聚電容元件，在所述第一升高電壓積聚電容元件和所述第二升高電壓積聚電容元件中被執(zhí)行；所述控制單元進一步控制所述開關(guān)元件組，以在所述電荷積聚動作的時間段與所述泵浦動作的時間段之間和在所述泵浦動作的所述時間段與所述電荷積聚動作的所述時間段之間，提供一滯后時間段，在所述滯后時間段中，所述基準電源與所述基準電源電壓積聚元件斷開；并且所述控制單元更進一步地在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中交替且周期性地執(zhí)行這樣一種控制，即，當所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的一個處于所述滯后時間段中時，在所述第一升壓電路單元和所述第二升壓電路單元中的另一個中執(zhí)行所述電荷積聚動作或所述泵浦動作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的升壓裝置，其中，所述基準電源不具有平滑電容器。
全文摘要
控制單元執(zhí)行第一至第三控制。第一控制控制開關(guān)元件組，使得當通過基準電源電壓積聚電容元件中的基準電源電壓執(zhí)行了電荷積聚動作之后，升高電壓通過升高電壓積聚電容元件的泵浦動作被提供到電壓輸出端子，所述泵浦動作是通過將基準電源電壓反向施加于基準電源電壓積聚電容元件而實現(xiàn)的。第二控制控制所述開關(guān)元件組，以在電荷積聚動作時間段與泵浦動作時間段之間和在泵浦動作時間段與電荷積聚動作時間段之間，提供一滯后時間段，其中基準電源與基準電源電壓積聚元件不相連。第三控制在第一和第二升壓電路單元中交替且周期性地實現(xiàn)這樣一種控制，即在第一和第二升壓電路單元中的一個處于滯后時間段中時，在另一個中執(zhí)行電荷積聚動作或泵浦動作。
文檔編號H02M3/07GK1992490SQ200610167178
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者三宅健二, 小島友和, 串間貴仁, 榊原努 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社