[发明专利]动态电压泵电路与动态产生一输出供给电压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态电压泵电路(dynamic voltage pump circuit)，尤其是涉及一种用来在低输出电压时增加效率的动态电压泵电路与其相关方法。

背景技术

随着今日持续成长的电子系统的应用，对于更有效率的能量效能的需求从未停止过。其中电压泵为提供电力给电子系统的电路之一。

电压泵为产生大于其操作供给电压的电路。电压泵在某些应用如电子擦除式只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)与闪存(flash memory)装置中为主要的电路。所述装置正常操作于低电压下，但在其可被写入新数据前需要高电压脉冲(pulse)来从存储器单元(memory cell)中擦除已存在的数据。所需要来擦除该存储器单元的较高电压从一芯片上的电压泵内部产生出来。

当电压泵电路效率有时可高达90-95％时，这意味着在操作电压泵时至少有超过5％的能量浪费。此外，一单级电压泵被限制于提供最大为其输入供给电压两倍的一外部供给电压；为了提供大于其输入供给电压两倍的外部供给电压，则需要连续级的电压泵。例如，为了提供输入供给电压的四倍的一外部供给电压，一已知的两级电压泵电路可实施成如图1所示的结构，其包含有：一第一级电压泵110与一第二级电压泵120；其中第一级电压泵110加倍该输入供给电压，而第二级电压泵120加倍已为该输入供给电压两倍的中间供给电压。限制器130提供一信号来控制第一级电压泵110与第二级电压泵120。因为每一级电压泵都具有效率损失，具有越多级的电压泵100会降低电压泵100的整体效率。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述的问题，以及提供在低输出电压时增加效率的一动态电压泵电路与其相关方法。

依据本发明的一实施例的一动态电压泵电路包含一第一级电压泵、一第二级电压泵、一限制器以及一比较器。该第一级电压泵依据一输入供给电压与一泵信号来产生一中间供给电压；该第二级电压泵依据该中间供给电压、该泵信号、与一致能信号来产生一输出供给电压。该限制器依据该输出供给电压与一第一参考电压的比较结果来控制该泵信号。该比较器比较该第一参考电压与一第二参考电压来藉此产生该致能信号。本实施例中，当该致能信号被正驱(assert)时，该第二级电压泵被致能(enable)；当该致能信号被反驱时，该第二级电压泵被禁能(disable)。

本发明也披露一用来动态产生一输出供给电压的方法，该方法包含有：依据一输入供给电压与一泵信号来产生一中间供给电压；依据该中间供给电压、该泵信号、与一致能信号来产生一输出供给电压；依据该输出供给电压与一第一参考电压的比较结果来控制该泵信号；比较该第一参考电压与一第二参考电压来藉此产生该致能信号。在本实施例中，当该致能信号被正驱时，该第二级电压泵被致能；当该致能信号被反驱时，该第二级电压泵被禁能。

本发明的实施例提供依据某些情形可旁通(bypass)第二级电压泵的动态电压泵电路与其相关方法；通过本发明的有益的实施例，前述的这些问题与其它问题通常可被解决或克服，且通常会有技术上的优点。

上面概述的本发明的特征与技术上的优点为了让下面描述的本发明的细节更容易了解。其它本发明的特征与描述会被描述来构成本发明权利要求的主题。被披露于某些现有技术中的概念与特定实施例可能会被简单地利用为一基础来修正或设计其它结构或程序以实施本发明的相同目的。某些落于本发明的精神与范畴内，用来实现某些现有技术的相同结构被设定于附加的权利要求中。

附图说明

图1示出了依据相关技术的一两级电压泵电路的一示意图。

图2示出了依据本发明的一实施例的一动态级电压泵电路的一示意图。

图3示出了依据本发明的一实施例的动态产生一输出供给电压的方法的一流程图。

附图符号说明