[發明專利]倍壓裝置以及其中振蕩控制信號產生器

有效

• 申請號: 201210381347.6
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103427627A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 趙光威
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H03K3/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張艷杰;張浴月

技術領域

本發明涉及一種倍壓裝置(voltage?doubler)，尤其涉及其中振蕩控制信號產生器。

背景技術

倍壓裝置常用于產生高于電源電位的電壓(不限定為電源電位的兩倍)。如此一來，所產生的電壓可用于供電給操作電位高于電源電位的裝置。例如，倍壓裝置可用于供電給一發光二極管驅動器(LED?driver)、一液晶屏幕驅動器(LCD?driver)、一存儲器(例如，動態隨機存取存儲器/DRAM或靜態隨機存取存儲器/SRAM)。

傳統技術中，一電荷泵(charge?pump)可用于實現倍壓裝置。電荷泵可使用電容作為能量存儲元件。根據一振蕩控制信號，電荷泵對上述電容充電，以產生高于電源電位的一電壓。電容的充電基于該振蕩控制信號的頻率。一般技術是提供具不同振蕩頻率的多個振蕩信號作為上述振蕩控制信號的選項。基于一多路復用設計，上述多個振蕩信號中最適合者將被選取，以輸入所述電荷泵，妥善控制該電荷泵對上述電容的充電動作。

然而，關于上述多路復用設計，其困難點在于：如何在不影響倍壓裝置的效率的前提下即時切換至正確的振蕩控制信號頻率。圖1圖解一多路復用設計，用于輸出振蕩信號fx1與fx2的一作為振蕩控制信號fxc。多路復用器Mux的選擇信號命名為stb。參考圖2A，振蕩控制信號fxc由頻率fx1切換至fx2，其中，頻率切換發生在振蕩信號fx2為低電平時。如圖所示，振蕩控制信號fxc的工作區間因而非對稱─倍壓裝置的效能會受影響。參考圖2B，振蕩控制信號fxc的頻率由頻率fx1切換為fx2，其中，頻率切換發生在振蕩信號fx2拉升至高電平時。因此，如圖所示，振蕩控制信號fxc無法即時切換至高振蕩頻率，會漏掉至少一次振蕩。參閱圖2C，振蕩控制信號fxc的頻率由頻率fx2切換到頻率fx1，且選擇信號stb的切換與振蕩信號fx2的下降緣對齊。此狀況可能因為工藝、電壓、溫度變動(PVT?variations)而導致干擾脈沖(glitch)發生，致使倍壓裝置的效能受影響。

因此，本技術領域需要一種振蕩控制信號產生器，其所產生的振蕩控制信號的工作區間對稱、且即時回應控制操作且無干擾脈沖問題。

發明內容

本發明所揭示為一倍壓裝置以及一振蕩控制信號產生器。

根據本發明一種實施方式所實現的一倍壓裝置包括一電荷泵、一比較器、一基準振蕩信號產生器以及一振蕩控制信號產生器。

所述電荷泵由一第一電壓供電、且具有一電容作為能量存儲元件。所述電荷泵根據一振蕩控制信號操作。基于該振蕩控制信號，該電荷泵對該電容充電，以控制該電容所提供的一第二電壓。該第二電壓耦接該比較器，以觀察出一比較結果顯示該第二電壓是否高于一目標值。根據該比較結果，該基準振蕩信號產生器產生一基準振蕩信號。根據上述比較結果以及該電荷泵一電流消耗狀況，該振蕩控制信號產生器選將該基準振蕩信號的狀態變化擇性地略去，以形成控制該電荷泵用的該振蕩控制信號。

根據本發明另外一種實施方式所實現者為一振蕩控制信號產生器，供一電荷泵使用，該電荷泵在一第一電壓供電下產生一第二電壓。所揭示的振蕩控制信號產生器包括一第一輸入端接收一基準振蕩信號、一第二輸入端接收顯示該第二電壓是否高于一目標值的一比較結果、一第三輸入端取得該電荷泵的一輸出端的電流消耗狀況、以及一輸出端輸出一振蕩控制信號控制該電荷泵。此外，該振蕩控制信號產生器包括一邏輯電路。該邏輯電路基于上述比較結果與電流消耗狀況選擇性地略去該基準振蕩信號的狀態變化，以形成該振蕩控制信號。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖示，詳細說明如下。

附圖說明

圖1圖解一多路復用設計，自振蕩信號fx1與fx2中擇一輸出為振蕩控制信號fxc，其中多路復用器Mux的選擇信號命名為stb；

圖2A、圖2B以及圖2C為波形圖，說明圖1的多路復用器設計的非對稱工作區間問題、振蕩丟失問題以及干擾脈沖問題；

圖3圖解根據本發明一種實施方式所實現的一倍壓裝置；

圖4圖解根據本發明一種實施方式所實現的倍壓控制信號產生器308，其中包括一信號上升緣檢測器402、一信號下降緣檢測器404、一邏輯柵406以及一D型觸發器振蕩器408；

圖5圖解D型觸發器振蕩器408的一種實施方式，其中包括一D型觸發器502；

圖6圖解本發明所揭示的第一致能信號產生器的一種實施方式；

圖7圖解本發明所揭示的第二致能信號產生器的一種實施方式；以及