[发明专利]用于给引导电荷存储装置充电的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及给引导电荷存储装置充电的方法及装置，尤其涉及用于惯性负载驱动器电路中的至少一个引导电荷存储元件的充电电路及其方法。

背景技术

在集成电路(IC)装置的领域中，主要由于管芯尺寸减小以及其它益处，只使用N-沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)装置，也被称为NMOS装置，是一种常见的降低成本的方法。然而，用NMOS装置代替PMOS(P-沟道MOSFET)装置通常涉及NMOS装置被放置在负载的“高侧”，在此处NMOS装置位于负载和电源电压轨之间。当NMOS装置处于完全“开通”状态的时候(即，在电流能够自由流动通过NMOS装置的饱和模式)，源极节点经由导通的NMOS装置被有效地耦合于电源电压轨。为了达到完全开通状态，在栅极和源极节点之间的显著正电压(V_GS)是必需的，以将NMOS装置偏置到饱和模式。为了达到这一目标，栅极电压必须比漏极电压(即电源轨电压)高出了至少阈值电压电平(V_th)。显然，在电源轨电压是最高可用供给电压信号的情况下，就需要一些生成较高电压电平的手段。

为此，已知的是，使用引导电荷存储装置，例如引导电容器，来生成更高的电压电平。图1说明了包括高侧NMOS装置110和引导电容器120的DC(直流)电机驱动器电路100的例子的简化电路图。NMOS装置110的栅极节点电压是由被传递通过栅极控制电路的控制信号130而生成的，其在图1的简化例子中被示为包括缓冲器逻辑140。该缓冲器逻辑140的负电源轨能操作地耦合于NMOS装置110的源极节点112，并且用于该缓冲器逻辑140的正电源轨144经由引导电容器120能操作地耦合于负电源轨142。以这种方式，“浮动”电源电压轨被提供给缓冲器逻辑140，其中负轨电压被连接到NMOS装置110的源极电压，并且正轨电压是由跨越引导电容器120的电压确定的。因此，通过保持引导电容器120内的合适的电荷，可能生成足够高到迫使NMOS装置120进入其饱和模式的栅极电压。

在典型的间歇驱动模式(例如，开启100ms，关闭100ms)，引导电容器120在驱动器电路100的关闭状态期间放电。因此，有必要补偿引导电容器120的这种放电，以在其中保持足够大的电荷来生成足够高到迫使NMOS装置120进入其饱和模式的栅极电压。在包括这样引导电容器120的传统驱动器电路100中，电荷泵150通常被提供并且被布置成在驱动器电路100的关闭状态期间将一些电流注入引导电容器120。以这种方式，位于引导电容器120内的合适的电荷可以被保持。

最近，对这种驱动器电路的要求规定在驱动器电路100的关闭状态期间可能不发生功率消耗。因此，在这种客户要求下，在驱动器电路100的关闭状态期间不允许使用这种电荷泵150。因此，这种电荷泵150的使用将被限于在驱动器电路100的开启状态期间。然而，由于在驱动器电路100的关闭状态期间引导电容器内的固有电荷损失，在驱动器电路100的开启状态期间将有初始时段，其中引导电容器120在该初始时段需要被充电。在这样的初始时段，没有足够高的偏置电压将可用于完全使NMOS装置110导通，从而导致在该初始时段期间NMOS装置110内增加的电流限制，并从而增加了NMOS装置110内热的生成，这是不期望的，并在某些情况下可能是不可接受的。

发明内容

如附属权利要求所描述的，本发明提供了一种用于惯性负载驱动器电路中的至少一个引导电荷存储元件的充电电路、一种包括该充电电路的惯性负载驱动器电路和一种给正惯性负载驱动器电路中的至少一个引导电荷存储元件充电的方法。

本发明的具体实施例在从属权利要求中被陈述。

根据下文中描述的实施例，本发明的这些或其它方面将会很明显并且被阐述。

附图说明

根据附图，仅仅通过举例的方式，本发明的进一步细节、方面和实施例将被描述。在附图中，类似的符号被用于表示相同的或功能相似的元素。为了简便以及清晰，附图中的元素不一定按比例绘制。

图1说明了已知DC(直流)电机驱动器电路的一个例子的简化电路图。

图2说明了用于惯性负载的驱动器电路的一个例子的简化电路图。

图3说明了给惯性负载驱动器电路中的至少一个引导电荷存储元件充电的方法的一个例子的简化流程图。

具体实施方式