充電泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 公開的內(nèi)容一般涉及一種充電栗，更具體地涉及一種具有寬工作范圍的充電栗。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖IA是常規(guī)的充電栗100的示意圖。常規(guī)的充電栗100包括上拉電路101和下 拉電路102,并且兩個電路都被用于調(diào)節(jié)它們之間的控制電壓VCT?？刂齐妷篤CT還作為常 規(guī)的充電栗100的輸出電壓，并且它可以被應(yīng)用到其他外部電路。圖IB是常規(guī)的充電栗 100的工作范圍的示意圖。由于控制電壓VCT直接影響在上拉電路101和下拉電路102中 的晶體管的工作狀態(tài)，因此控制電壓VCT被限制在一個特定的工作范圍內(nèi)，從而使晶體管 在一個適當?shù)墓ぷ髂Ｊ较逻\行，如飽和模式。一般地，如果常規(guī)的充電栗100具有電源電壓 VDD和接地電壓VSS并且其中的每個晶體管具有過驅(qū)動電壓V0V，則通過上邊界和下邊界限 制控制電壓VCT，所述上邊界為電源電壓VDD減去過驅(qū)動電壓V0V，所述下邊界為接地電壓 VSS加上過驅(qū)動電壓V0V。換句話說，控制電壓VCT的工作范圍基本上等于電源電壓VDD減 去2倍的過驅(qū)動電壓VOV ( 即，VDD-2 X V0V)，而且該范圍是非常狹窄的并不適合一些電路應(yīng) 用。因此，有必要設(shè)計一種新型的充電栗來解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在一個示例性的實施例中，公開的內(nèi)容涉及一種充電栗，其包括：第一電源；耦接 在第一電源和第一節(jié)點之間的第一開關(guān)；第一電平轉(zhuǎn)換電路；耦接在第一節(jié)點和第一電平 轉(zhuǎn)換電路之間的第一電容器；和耦接在第一節(jié)點和輸出節(jié)點之間的第二開關(guān)；其中當?shù)诙?開關(guān)保持斷開時，第一開關(guān)執(zhí)行閉合和斷開的操作，并且第一電平轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行電平轉(zhuǎn)換 操作。
[0004] 在一些實施例中，第一電平轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生一個在高邏輯電平和低邏輯電平之間切 換的電平轉(zhuǎn)換信號，從而改變在第一節(jié)點處的第一電壓。在一些實施例中，第一電源向第一 節(jié)點提供電流。在一些實施例中，第一開關(guān)通過MOS晶體管（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶 體管）來實施，該MOS晶體管具有用于接收第一控制信號的控制端子、耦接到第一電源的第 一端子和耦接到第一個節(jié)點的第二端子。在一些實施例中，第一電平轉(zhuǎn)換電路包括具有用 于接收第二控制信號的輸入端子和耦接到第一電容器的輸出端子的第一變頻器。在一些實 施例中，第二控制信號與第一控制信號基本上互補。在一些實施例中，第二開關(guān)通過根據(jù)第 三控制信號而閉合或斷開的傳輸門來實施。在一些實施例中，在充電栗的每個運行期間，第 三控制信號在第一控制信號切換邏輯電平之前切換邏輯電平，然后第三控制信號在第一控 制信號切換回去之后切換回去。在一些實施例中，所述充電栗還包括：第二電源；耦接在第 二電源與第二節(jié)點之間的第三開關(guān)；第二電平轉(zhuǎn)換電路；耦接在第二節(jié)點和第二電平轉(zhuǎn)換 電路之間的第二電容器；和耦接在第二節(jié)點和輸出節(jié)點之間的第四開關(guān)；其中當?shù)谒拈_關(guān) 保持斷開時，第三開關(guān)執(zhí)行閉合和斷開的操作，并且所述第二電平轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行一個電平 轉(zhuǎn)換操作。在一些實施例中，第二電平轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生在高邏輯電平和低邏輯電平之間切換 的電平轉(zhuǎn)換信號，從而改變在第二節(jié)點處的第二電壓。在一些實施例中，第一電源向第一節(jié) 點提供電流，并且第二電源從第二節(jié)點汲取電流。在一些實施例中，第三開關(guān)用MOS晶體管 (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）來實施，該MOS晶體管具有用于接收第四控制信號的控 制端子、耦接到第二電源的第一端子和耦接到第二節(jié)點的第二端子。在一些實施例中，第二 電平轉(zhuǎn)換電路包括具有用于接收第五控制信號的輸入端子和耦接到第二電容器的輸出端 子的第二變頻器。在一些實施例中，第五控制信號與所述第四控制信號基本上互補。在一 些實施例中，第四開關(guān)通過根據(jù)第六控制信號而閉合或斷開的傳輸門來實施。在一些實施 例中，在充電栗的每個運行期間，第六控制信號在第四控制信號切換邏輯電平之前切換邏 輯電平，然后第六控制信號在第四控制信號切換回去之后切換回去。
[0005] 在另一個示例性的實施例中，公開的內(nèi)容涉及一種充電栗的運行方法，其包括以 下步驟：提供包括第一電源、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第一開關(guān)、第二開關(guān)和耦接到第一節(jié)點的 第一電容器的充電栗；通過第一電平轉(zhuǎn)換電路改變第一電容器的邏輯電平；通過第一開關(guān) 將第一電源耦接到第一個節(jié)點；由第一開關(guān)使第一電源與第一個節(jié)點隔離；通過第一電平 轉(zhuǎn)換電路補償?shù)谝浑娙萜鞯倪壿嬰娖?；通過第二開關(guān)將第一節(jié)點耦接到充電栗的輸出節(jié) 點；并且由第二開關(guān)使第一節(jié)點與充電栗的輸出節(jié)點隔離。
[0006] 在一些實施例中，當?shù)谝粋€節(jié)點保持與充電栗的輸出節(jié)點斷開時執(zhí)行改變第一電 容器的邏輯電平的步驟、將第一電源耦接到第一節(jié)點的步驟、使第一電源與與第一個節(jié)點 隔離的步驟、以及補償?shù)谝浑娙萜鞯倪壿嬰娖降牟襟E。在一些實施例中，充電栗進一步包括 第二電源、第二電平轉(zhuǎn)換電路、第三開關(guān)、第四開關(guān)、以及耦接到第二節(jié)點的第二電容器，并 且其中所述方法還包括：通過第二電平轉(zhuǎn)換電路改變第二電容器的邏輯電平；通過第三開 關(guān)使第二電源耦接到第二個節(jié)點；由第三開關(guān)使第二電源與第二個節(jié)點隔離；通過第二電 平轉(zhuǎn)換電路補償?shù)诙娙萜鞯倪壿嬰娖剑煌ㄟ^第四開關(guān)將第二節(jié)點耦接到充電栗的輸出節(jié) 點；并且由第四開關(guān)使充電栗的輸出節(jié)點與第二個節(jié)點隔離。在一些實施例中，當?shù)诙?jié)點 保持與充電栗的輸出節(jié)點隔離時執(zhí)行改變第二電容器的邏輯電平的步驟、將第二電源耦接 至第二節(jié)點的步驟、使第二電源與第二節(jié)點隔離的步驟、以及補償?shù)诙娙萜鞯倪壿嬰娖?的步驟。
[0007] 在一些實施例中提供的充電栗的工作范圍通過適當?shù)脑O(shè)計而被有效地加寬。
【附圖說明】
[0008] 本發(fā)明可以通過閱讀隨后的詳細描述和實施例，以及參考以下附圖而更全面地理 解，其中：
[0009] 圖IA是常規(guī)的充電栗的示意圖。
[0010] 圖IB是一個常規(guī)的充電栗的工作范圍的示意圖；
[0011] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的示意圖；
[0012] 圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的示意圖；
[0013] 圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的示意圖；
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例的充電栗的示意圖；
[0015] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的上拉電路的信號波形的示意圖；
[0016] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的下拉電路的信號波形的示意圖；
[0017] 圖7A是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的方法的流程圖；
[0018] 圖7B是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的方法的流程圖；和
[0019] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的充電栗的狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了說明本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例和附圖將詳細描述如下。
[0021] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的充電栗200的示意圖。如圖2所示，充電栗200包 括第一電源201、第二電源202、第一開關(guān)221、第二開關(guān)222、第三開關(guān)223、第四開關(guān)224、 第一電平轉(zhuǎn)換電路241、第二電平轉(zhuǎn)換電路242、第一電容器261和第二電容器262。更具體 地說，上述部件被歸入上拉電路和下拉電路。上拉電路被安排用于在輸出節(jié)點NOUT上拉輸 出電壓，并且該上拉電路由第一電源201、第一