[發(fā)明專利]可防止閉鎖現(xiàn)象的電壓產(chǎn)生裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910160401.2
• 申請(qǐng)日: 2009-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN101958644A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊振榮;涂清源;黃正忠;蕭鴻圳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)詠科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/07
• 分類號(hào): H02M3/07;G09G3/36
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11276
• 代理人: 許志勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電壓產(chǎn)生裝置及其方法，尤指一種可防止閉鎖現(xiàn)象的電壓產(chǎn)生裝置及其方法。

背景技術(shù)

電荷泵(charge?pump)電路常被應(yīng)用于電子產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)電路中，舉例來說，如存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)電路、液晶顯示器(LCD)的背光模塊或發(fā)光二極管(LCD)背光驅(qū)動(dòng)電路中。電荷泵電路主要利用電容原理實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，以供應(yīng)所需的正負(fù)輸出電壓，并可同時(shí)提供不同電平的電壓輸出。

請(qǐng)參考圖1，圖1為習(xí)知一電荷泵電路10的示意圖。如圖1所示，電荷泵電路10包含有一正電荷泵單元102、一負(fù)電荷泵單元104、一次級(jí)電荷泵單元106及一二極管108。正電荷泵單元102用來將一輸入電壓VCI轉(zhuǎn)換成一正電荷泵電壓AVDD，正電荷泵電壓AVDD的電壓值通常等于倍數(shù)的輸入電壓VCI。負(fù)電荷泵單元104用來將輸入電壓VCI轉(zhuǎn)換成一負(fù)電荷泵電壓VCL，負(fù)電荷泵電壓VCL通常等于負(fù)倍數(shù)的輸入電壓VCI。次級(jí)電荷泵單元106耦接于正電荷泵單元102及負(fù)電荷泵單元104，用來根據(jù)正電荷泵電壓AVDD與負(fù)電荷泵電壓VCL，產(chǎn)生系統(tǒng)所需的一柵極高電壓VGH(正電壓)及一柵極低電壓VGL(負(fù)電壓)。二極管108耦接于次級(jí)電荷泵單元106，用來防止電荷泵電路10的元件啟動(dòng)過程中所產(chǎn)生的閉鎖現(xiàn)象(latch-up)。

請(qǐng)參考圖2，圖2為圖1中的電荷泵電路10各元件啟動(dòng)順序下相關(guān)信號(hào)的波形圖。假設(shè)利用電荷泵電路10產(chǎn)生6倍輸入電壓VCI的柵極高電壓VGH以及負(fù)5倍輸入電壓VCI的柵極低電壓VGL。在圖2中，由上至下，各波形所對(duì)應(yīng)的信號(hào)為：柵極高電壓VGH、正電荷泵電壓AVDD、負(fù)電荷泵電壓VCL、柵極低電壓VGL、第二致能信號(hào)VCL_EN、第三致能信號(hào)VGH_EN、第四致能信號(hào)VGL_EN及第一致能信號(hào)AVDD_EN。其中于第二致能信號(hào)VCL_EN切換至致能狀態(tài)(即高電位)時(shí)，負(fù)電荷泵單元104開始產(chǎn)生負(fù)電荷泵電壓VCL。于第三致能信號(hào)VGH_EN切換至致能狀態(tài)時(shí)，次級(jí)電荷泵單元106開始輸出柵極高電壓VGH。于第四致能信號(hào)VGL_EN切換至致能狀態(tài)時(shí)，負(fù)電荷泵單元104開始產(chǎn)生柵極低電壓VGL。于第一致能信號(hào)AVDD_EN切換至致能狀態(tài)時(shí)，正電荷泵單單元104開始產(chǎn)生正電荷泵電壓AVDD。如圖2所示，于時(shí)間t1時(shí)，正電荷泵單單元104產(chǎn)生正電荷泵電壓AVDD，并于時(shí)間t2時(shí)，啟動(dòng)次級(jí)電荷泵單元106開始輸出柵極高電壓VGH。接著，再依次啟動(dòng)?xùn)艠O低電壓VGL及負(fù)電荷泵電壓VCL，換句換說，啟動(dòng)順序?yàn)椋篈VDD→VGH→VGL→VCL。

然而，于電荷泵電路10產(chǎn)生柵極高電壓VGH或是柵極低電壓VGL時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)倍率太大，因而常會(huì)誤觸發(fā)寄生雙載子接面晶體管而產(chǎn)生漏電效應(yīng)。在此情況下，于開始啟動(dòng)?xùn)艠O高電壓VGH時(shí)，會(huì)造成柵極低電壓VGL有一短暫電位驟升的現(xiàn)象(如圖2中的P1處)。而當(dāng)開始啟動(dòng)?xùn)艠O低電壓VGL時(shí)，亦會(huì)造成柵極高電壓VGH有一短暫電位遽降的現(xiàn)象(如圖2中的P2處)，甚至在高溫與高壓的環(huán)境中，如前所述的漏電效應(yīng)將進(jìn)而引發(fā)閉鎖現(xiàn)象，造成電荷泵電路10的損壞。因此，為了解決前述的問題，習(xí)知技術(shù)通常會(huì)在電路中使用二極管108，用以限制次級(jí)電荷泵單元106所輸出的柵極低電壓VGL的電壓電平，以避免閉鎖現(xiàn)象的發(fā)生。但是，如此一來，將會(huì)因需要增加額外的二極管元件而提高制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種可防止閉鎖現(xiàn)象的電壓產(chǎn)生裝置及其方法。

本發(fā)明揭露一種可防止閉鎖現(xiàn)象的電壓產(chǎn)生裝置，包含有一正電荷泵單元、一負(fù)電荷泵單元、一次級(jí)電荷泵單元及一控制單元。該正電荷泵單元，用來根據(jù)一第一致能信號(hào)及一輸入電壓，產(chǎn)生一正電荷泵電壓；該負(fù)電荷泵單元用來根據(jù)一第二致能信號(hào)及該輸入電壓，產(chǎn)生一負(fù)電荷泵電壓；該次級(jí)電荷泵單元耦接于該正電荷泵單元、負(fù)電荷泵單元，用來根據(jù)一第三致能信號(hào)、一第四致能信號(hào)、一正目標(biāo)倍率、一負(fù)目標(biāo)倍率、該負(fù)電荷泵電壓及該正電荷泵電壓，產(chǎn)生一柵極高電壓及一柵極低電壓；該控制單元耦接于該正電荷泵單元、負(fù)電荷泵單元及該次級(jí)電荷泵單元，用來產(chǎn)生該第一致能信號(hào)、該第二致能信號(hào)、該第三致能信號(hào)、該第四致能信號(hào)、該正目標(biāo)倍率及該負(fù)目標(biāo)倍率，使該次級(jí)電荷泵單元以數(shù)次增加該柵極高電壓的電壓電平，產(chǎn)生該柵極高電壓，直到該柵極高電壓符合該正目標(biāo)倍率，并以數(shù)次降低該柵極低電壓的電壓電平，產(chǎn)生該柵極低電壓，直到該柵極低電壓符合該負(fù)目標(biāo)倍率。