專利名稱：升壓電路和驅(qū)動該電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來產(chǎn)生電位高于電源電位的升壓電路和驅(qū)動該電路的方法。
字線的電位(例如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)中字線的電位)需要被升高到高于電源電位的電位上。為了實現(xiàn)之一目的，將升壓電路組合在DRAM內(nèi)。因為當(dāng)在升壓運行暫停以后而恢復(fù)升壓電路工作時可能不會立即產(chǎn)生足夠該的電位，所以要求對升壓電路進(jìn)行改進(jìn)。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠進(jìn)行升壓操作的升壓電路以及驅(qū)動該升壓電路的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠立即產(chǎn)生足夠的升壓電平的升壓電路和驅(qū)動該升壓電路的方法。
本發(fā)明典型的升壓電路包含具有第一和第二電極的第一電容器；具有第一和第二電極的第二電容器；用來將第一和第二電容器的每一第一電極上出現(xiàn)的經(jīng)升壓的電位傳送到升壓電位輸出節(jié)點的開關(guān)電路；對第一和第二電容器的每一第一電極進(jìn)行預(yù)充電的預(yù)充電電路；邏輯電路，在接收到具有第一狀態(tài)的控制信號后，分別用來將第一電容器的第二電極的電位設(shè)置成第一電位，將第二電容器的第二電極的電位設(shè)置成比第一電位高的第二電位，以及在接收到具有第二狀態(tài)的控制信號后，分別將第一電容器的第二電極的電位設(shè)置成第二電位，將第二電容器的第二電極的電位設(shè)置成第一電位；檢測器電路，當(dāng)升壓電位輸出節(jié)點的電位低于給定電位時，輸出具有第一狀態(tài)的檢測信號，當(dāng)升壓電位輸出節(jié)點的電位高于給定電位時，輸出具有第二狀態(tài)的檢測信號；以及控制信號發(fā)生器電路，用來響應(yīng)于接收到具有第一狀態(tài)的檢測信號后的振蕩信號，交替地輸出具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的控制信號，以及無論接收到具有第二狀態(tài)的檢測信號使的振蕩信號如何，輸出具有第一狀態(tài)的控制信號和具有第二狀態(tài)的控制信號。


圖1(A)是按照本發(fā)明第一個實施例的升壓電路圖；圖1(B)是圖1(A)中一部分升壓電路的圖；圖2是按照本發(fā)明第一個實施例的升壓電路的工作時序圖；圖3是按照本發(fā)明第一個實施例的升壓電路工作的另一個時序圖；圖4是按照本發(fā)明第二個實施例的升壓電路圖；圖5是按照本發(fā)明第二個實施例的升壓電路工作時序圖；圖6是按照本發(fā)明第三個實施例的升壓電路圖7是按照本發(fā)明第三個實施例的升壓電路工作時序圖；圖8(A)是一例傳感器電路圖；圖8(B)是另一例傳感器電路的圖；圖9是控制信號發(fā)生器電路的真值表。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述升壓電路和驅(qū)動該電路的方法。每一附圖僅為示意圖，以便理解該升壓電路。每一附圖中相同的元件采用相同的標(biāo)號表示。相同元件的描述從略。
第一實施例(圖1至圖3)圖1至圖3描述的是按照本發(fā)明第一個實施例的升壓電路和驅(qū)動該電路的方法。特別是，圖1描述的是第一個實施例的升壓電路20的結(jié)構(gòu)，圖2描述的是升壓電路20進(jìn)行的升壓運行的波形，圖3描述的是當(dāng)升壓電路20停止升壓運行時升壓電路20的升壓運行的波形。
下面參照圖1(A)描述升壓電路20的結(jié)構(gòu)。
升壓電路20包含第一和第二升壓電容器C1和C2，它們分別由N溝道的MOS晶體管(下文中簡稱為NMOS)、用作第一至第四開關(guān)元件的第一至第四NMOS晶體管T1至T4、邏輯電路21、傳感器電路13和控制信號發(fā)生器電路23組成。晶體管T1的漏極和升壓電容器C1的第一電極(NMOS的柵極)分別與節(jié)點N3相連。晶體管T2的漏極與升壓電容器C2的第一電極(NMOS的柵極)分別與節(jié)點N4相連。電源電位VCC(例如5V)施加到晶體管T1的源極和晶體管T2的源極上。晶體管T1的柵極與節(jié)點N4相連，晶體管T2的柵極與節(jié)點N3相連。晶體管T3和T4是用來將升壓電位提供到升壓輸出端VOUT的晶體管。因此，晶體管T3連接在升壓輸出端VOUT和節(jié)點N3之間，而晶體管T4連接在升壓輸出端VOUT和節(jié)點N4之間。另外，晶體管T3的柵極連接到節(jié)點N3，晶體管T4的柵極連接到節(jié)點N4。因此，盡管晶體管T3和T4將節(jié)點N3和N4的電位傳送到升壓輸出端VOUT，但升壓輸出端VOUT的電位不會施加到節(jié)點N3和N4。
傳感器電路13由如圖8(A)所示的電路組成。傳感器電路13當(dāng)升壓輸出端VOUT的電位低于給定值時輸出一低電位(下文中稱為LOW)，而當(dāng)高于該給定值時輸出一高電位(下文中稱為HIGH)。圖8(A)中的傳感器可以由不是圖8(A)所示的電路組成，例如由滿足等效于圖8(B)所示電路的功能的電路組成。
邏輯電路21包括用作第一門的第一二輸入端NOR(或非)元件21a、用作第二門的第二二輸入端NOR元件21b和用作第三門的反相器21c。第一二輸入端NOR元件21a的輸出與節(jié)點N1連接，節(jié)點N1與升壓電容器C1的第二電極相連，而第二二輸入端NOR元件21b的輸出與節(jié)點N2相連，節(jié)點N2與升壓電容器C2的第二電極相連。第一和第二二輸入端NOR元件21a和21b的每一輸出端與第一和第二二輸入端NOR元件21a和21b的每一第一輸入端相連。因此，第一和第二二輸入端NOR元件21a和21b分別構(gòu)成觸發(fā)器。
從控制信號發(fā)生電路23發(fā)出的控制信號Sc提供到第一二輸入端NOR元件21a的第二輸入端，而同一信號Sc也通過反相器21c提供到第二二輸入端NOR元件21b的第二輸入端。當(dāng)控制信號Sc為HIGH時，第一二輸入端NOR元件21a的輸出變成LOW。即，當(dāng)控制信號Sc為HIGH時，邏輯電路21將節(jié)點N1的電位設(shè)置在第一電位(低電位)。當(dāng)?shù)谝欢斎攵薔OR元件21a的輸出變成LOW時，第二二輸入端NOR元件21b的第一輸入端變成LOW。當(dāng)控制信號Sc為HIGH時，第二二輸入端NOR元件21b的第二輸入端為LOW。因此，第二二輸入端NOR元件21b的輸出變成HIGH。即，當(dāng)控制信號Sc為HIGH時，邏輯電路21將節(jié)點N2的電位設(shè)置在第二電位(高電位)。當(dāng)控制信號Sc為LOW時，邏輯電路21允許節(jié)點N1和N2的每一電位處在與前述狀態(tài)相反的狀態(tài)上?？刂菩盘柊l(fā)生器23包含用來接收傳感器信號Ss的反相器，以及具有接收反相器的輸出的第一輸入端和接收從振蕩電路發(fā)出的振蕩信號OSC的第二輸入端的二輸入端NAND(與非)元件。控制信號發(fā)生器電路23的真值表示于圖9中。該圖中標(biāo)號“0”表示每一信號的每一電位為LOW，而標(biāo)號“1”表示每一信號的每一電位為HIGH。如同9所示，控制信號發(fā)生電路23輸出振蕩信號OSC，該振蕩信號當(dāng)傳感器信號Ss為LOW時，交替為HIGH和LOW并從振蕩電路作為控制信號Sc發(fā)送到邏輯電路21?？刂菩盘柊l(fā)生器電路23輸出HIGH到邏輯電路21，作為控制信號，而無論當(dāng)傳感器信號Ss為HIGH時從振蕩電路發(fā)出的振蕩信號OSC如何。因此，在圖1(A)所示的升壓電路20中，當(dāng)升壓運行停止時(當(dāng)傳感器信號Ss為HIGH時)，節(jié)點N2的電位固定在HIGH。因此，與第二升壓電容器C2相連的節(jié)點N4的電位保持在升壓狀態(tài)。
控制信號發(fā)生器電路23的結(jié)構(gòu)并非局限于圖1(A)中所示的那樣。例如，控制信號發(fā)生器電路23可以由接收振蕩電路發(fā)出的振蕩信號的和接收圖1(B)所示的傳感器信號Ss的二輸入端NOR元件23做成。本例中的真值表與圖9中所示真值表不同。因為當(dāng)升壓運行停止時(當(dāng)傳感器信號Ss為HIGH時)節(jié)點N1的電位固定在HIGH，所以一開始與第一升壓電容器C1相連的電位保持在升壓狀態(tài)。
下面描述圖1(A)所示升壓電路20的運行。
首先參照圖2說明升壓運行。
假設(shè)升壓輸出端VOUT的電位低于給定值，并且傳感器電路13輸出低電位(地電位)的傳感器信號Ss。這時假設(shè)從振蕩電路發(fā)出的振蕩信號OSC從LOW變成HIGH(VCC電位)。因此，(在圖2所示振蕩信號OSC的時刻t1)，節(jié)點N1的電位變低，節(jié)點N3的電位從升高的電位(電位高于電源電位VCC的VBOOST電位)下降。
這時，當(dāng)節(jié)點N1的電位變成LOW時，節(jié)點N2的電位變成HIGH。(在時刻t2處)，因為節(jié)點N4的電位已經(jīng)由晶體管T2預(yù)充電到VCC，(因為晶體管T2的柵極與節(jié)點N3相連而該節(jié)點在前一周期中被升壓，)所以，晶體管T2處在充分ON(導(dǎo)通)狀態(tài)(下文中簡稱為ON)。因此，(節(jié)點N4的電位被確保預(yù)充電到VCC，)節(jié)點N4的電位升高到比電源電位VCC足夠高的電位上，即升高到基本上為兩倍的電位(即2VCC)上。當(dāng)節(jié)點N4的電位升高時，晶體管T4充分處在ON，從而將充分高于電源電位VCC的電位提供到升壓輸出端VOUT。當(dāng)節(jié)點N4的電位升高時，晶體管T1充分處于ON。因此，節(jié)點N3的電位被確保預(yù)充電到電源電位VCC的電平上。
接著，當(dāng)振蕩信號OSC從HIGH充電到LOW時(在時刻t3處)，節(jié)點N2的電位變成LOW。當(dāng)節(jié)點N2的電位變成LOW時，節(jié)點N4的電位下降。因為當(dāng)節(jié)點N4的電位下降時晶體管T4處在OFF狀態(tài)(下文中簡稱為OFF)，所以節(jié)點N4與升壓輸出端VOUT電絕緣。另外，因為晶體管T1也是OFF，所以節(jié)點N3與電源電位VCC電絕緣。(完成由晶體管T1對節(jié)點N3的預(yù)充電操作)。
另一方面，當(dāng)振蕩信號OSC從HIGH充電到LOW時(時刻t3處)，節(jié)點N1的電位變成HIGH。(在時刻t4處)當(dāng)節(jié)點N1的電位變成HIGH時，節(jié)點N3的電位升高。因為節(jié)點N3的電位已經(jīng)由晶體管T1預(yù)充電到VCC，(因為晶體管T1的柵極與節(jié)點N4相連而該節(jié)點在前一周期中升壓)，所以，晶體管T1充分處在ON。因此，節(jié)點N3的電位被確保預(yù)充電到VCC電位上，節(jié)點N3的電位升高到充分高于電源電位VCC的電位(即大體為2VCC電位)上。當(dāng)節(jié)點N3的電位升高時，晶體管T3為ON，從而充分高于電源電位VCC的電位(VBOOST)被提供到升壓輸出端VOUT。當(dāng)節(jié)點N3的電位升高時，晶體管T2充分處于ON。因此，節(jié)點N4的電位被確保預(yù)充電到VCC電位上。
下面參照圖3描述響應(yīng)于傳感器信號Ss而使升壓運行停止或恢復(fù)的運行。
當(dāng)升壓輸出端VOUT的電位超過某一給定值時，傳感器電路13輸出高電位的傳感器信號Ss，從而通知控制信號發(fā)生電路23升壓輸出端VOUT的電位充分高。
當(dāng)傳感器信號Ss從L作為第一信號充電到H作為第二信號時(在時刻t11處)，控制信號發(fā)生電路23將固定在HIGH上的控制信號Ss輸出到邏輯電路21。(參見圖9所示的真值表)當(dāng)控制信號Ss變成HIGH時，節(jié)點N1的電位固定在LOW上(時刻t12)，于是節(jié)點N2的電位比節(jié)點N1稍晚一點固定在HIGH上。(時刻t13)當(dāng)節(jié)點N1的電位變成LOW時，節(jié)點N3的電位下降。因為節(jié)點N2的電位是HIGH而節(jié)點N4的電位在前一周期中被預(yù)充電，所以節(jié)點N4的電位升高到VBOOST電位上。因為節(jié)點N4的電位充分高于電源電位VCC，晶體管T1充分處于ON。因此，節(jié)點N3的電位保持在被預(yù)充電到的VCC電位上。
本發(fā)明的特征是當(dāng)傳感器信號Ss變成HIGH即當(dāng)升壓運行停止時，節(jié)點N2(節(jié)點N1)的電位保持在HIGH，從而節(jié)點N4(節(jié)點N3)的電位保持在升壓電位(VBOOST)上。當(dāng)節(jié)點N4(節(jié)點N3)的電位保持在VBOOST電位上時，具有VBOOST電位所要施加的柵極的晶體管T1(晶體管T2)充分處在ON上，并且要預(yù)充電的節(jié)點N3(節(jié)點N4)的電位保持在VCC電位上。結(jié)果，當(dāng)升壓運行恢復(fù)時已經(jīng)預(yù)充電的節(jié)點N3(節(jié)點N4)的電位升高到足夠的升壓電位(VBOOST電位)上。如果預(yù)充電的電位低于VCC電位，那么升壓電位必然更低。
隨后，當(dāng)升壓輸出端VOUT的電位低于給定值時，傳感器電路13輸出低電位的傳感器信號Ss，從而通知控制信號發(fā)生電路23，升壓輸出端VOUT的電位降低了。(時刻t14)當(dāng)傳感器信號Ss的電位變到LOW時，振蕩信號OSC輸出到邏輯電路21作為如同9所示的控制信號。因此，響應(yīng)于振蕩信號OSC的電位，節(jié)點N1和N2的電位交替地變到LOW和HIGH。如上所述，按照本發(fā)明，當(dāng)響應(yīng)于傳感器信號升壓運行停止時，因為升壓節(jié)點(節(jié)點N3和N4)的電位中的一個電位始終處在升壓狀態(tài)，所以升壓節(jié)點的其他電位可以充分預(yù)充電。結(jié)果，可以提供一種能夠始終提供穩(wěn)定升壓電位的升壓電路。
第二個實施例(圖4和圖5)下面參照圖4和圖5描述按照本發(fā)明第二個實施例的升壓電路和驅(qū)動該電路的方法。
圖4描述的是按照本發(fā)明第二個實施例的升壓電路30的結(jié)構(gòu)，而圖5是從原理上說明當(dāng)升壓電路30停止其升壓運行時的運行的圖。
升壓電路20和升壓電路30之間的差別在于有一個控制信號發(fā)生電路31?？刂菩盘柊l(fā)生電路31包括一個鎖存電路，該電路當(dāng)傳感器信號Ss為第一信號(低電位)時將振蕩信號OSC輸出到邏輯電路21，或者當(dāng)傳感器信號Ss為第二信號(高電位)鎖存振蕩信號OSC的狀態(tài)并將鎖存的振蕩信號OSC輸出到邏輯電路21。
具體說來，控制信號發(fā)生電路31包含一反相器31a，轉(zhuǎn)換門31b，鐘控反相器31c和反相器31d。反相器31a的輸出與邏輯電路21的第一二輸入端NOR元件21a的輸入和節(jié)點N5相連，而節(jié)點N5連接到反相器21c的輸入端。第一反相器31a的輸入端連接到節(jié)點N6，而節(jié)點N6與轉(zhuǎn)換門31b的輸出端相連。振蕩信號OSC提供到轉(zhuǎn)換門31b的輸入端。傳感器信號Ss提供到轉(zhuǎn)換門31b的PMOS晶體管的柵極，而第二反相器31d的輸出端連接到NMOS晶體管的柵極上。傳感器信號Ss還提供到反相器31d的輸入端。鐘控反相器31c的輸出與節(jié)點N6相連，而其輸入端連接到節(jié)點N5上。鐘控反相器31c的PMOS晶體管的柵極與反相器31d的輸出端相連，而傳感器信號Ss提供到NMOS晶體管的柵極。
下面描述升壓電路30的運行。由于升壓電路30的升壓運行與升壓電路20的升壓運行是相同的，所以這里略去其描述，但參照圖5描述升壓運行的停止和恢復(fù)。
當(dāng)傳感器信號Ss從LOW變到HIGH時(時刻t1處)，轉(zhuǎn)換門31b為OFF，而鐘控反相器31c為ON。因此控制信號發(fā)生電路31鎖存振蕩信號OSC的當(dāng)前電位。結(jié)果，即使振蕩信號OSC的電位隨后被改變，升壓電路30每一節(jié)點的電位也保持在當(dāng)前狀態(tài)。例如，如果高電位的振蕩信號OSC被鎖存，那么節(jié)點N1的電位就固定在LOW上，節(jié)點N2的電位也固定在LOW。
按照本發(fā)明，當(dāng)升壓運行停止時，可以保持在升壓運行停止之前那一時刻的狀態(tài)上。因此，按照本發(fā)明，在升壓或預(yù)充電運行期間不會因為某些麻煩而使升壓電路復(fù)位或停止。
隨后，當(dāng)傳感器信號Ss的電位從HIGH變到LOW時(時刻t2處)，轉(zhuǎn)換門31b處在ON，而鐘控反相器31c處在OFF，從而釋放鎖存運行。因此，控制信號發(fā)生電路31將對應(yīng)于振蕩信號OSC電位的電位輸出到邏輯電路21，從而升壓電路30再次進(jìn)行升壓運行。
按照本發(fā)明，因為振蕩信號OSC是當(dāng)采用傳感器信號Ss而停止升壓運行時來鎖存的，所以可以防止升壓節(jié)點(節(jié)點N3和N4)的發(fā)生在升壓電路復(fù)位時的預(yù)充電電位的降低。
第三個實施例(圖6和圖7)不能否認(rèn)當(dāng)升壓運行停止長時間時升壓節(jié)點(節(jié)點N3和N4)的電位降低的情況。特別是，當(dāng)經(jīng)受預(yù)充電運行的升壓節(jié)點(N3和N4)中任一個電位降低時，其電位必然在升壓運行恢復(fù)時降低，從而足夠高于電源電位的電位難于提供到升壓輸出端VOUT。另外，不可否認(rèn)本質(zhì)上不能正常完成預(yù)充電運行的可能性。
第三個實施例提供了一種解決了這一問題的升壓電路。圖6描述的是第三個實施例的升壓電路40。除了圖4所示的升壓電路30以外，升壓電路40包括預(yù)充電補償電路41和延遲電路43。所以下文中主要描述預(yù)充電補償電路41和延遲電路43。
預(yù)充電補償電路41包含作為第五至第八個開關(guān)元件的NMOS晶體管T5至T8，用作第三和第四升壓電容器的MOS電容器C3和C4，第二控制信號發(fā)生電路51和第二邏輯電路53。
晶體管T5包括與節(jié)點N3相連的漏極、與預(yù)充電電源VCC相連的源極和與升壓電容器C3的第一電極相連的柵極。晶體管T7包含與節(jié)點N4相連的漏極，與預(yù)充電電源VCC相連的源極和與升壓電容器C4的第一電極相連的柵極。晶體管T6是一個用來防止節(jié)點N7的電位下降到低于(VCC-VT)的晶體管，并且它作為二極管連接在電源VCC和節(jié)點N7之間。晶體管T8是一個用來防止節(jié)點N8的電位下降到低于(VCC-VT)的晶體管，并且它作為二極管連接在電源VCC和節(jié)點N8之間。
第二控制信號發(fā)生電路51產(chǎn)生響應(yīng)于傳感器信號Ss從第二信號(高電位)到第一信號(低電位)的變化而具有給定時間寬度的第二控制信號Sc2。即，第二控制信號發(fā)生電路51響應(yīng)于傳感器信號Ss從第二信號(高電位)到第一信號(低電位)的變化產(chǎn)生一個短脈沖。更詳細(xì)地說，第二控制信號發(fā)生電路51包含NAND元件51a和第一至第四反相器51b至51e。第一至第四反相器51b至51e是相互串聯(lián)連接的。NAND元件51a接收第一反相器51b的輸出和第四反相器51e的輸出，從而輸出第二控制信號Sc2。
第二邏輯電路53包含一具有輸出端與節(jié)點N9相連的二輸入端NOR元件53a，節(jié)點N9與升壓電容器C3的第二電極相連，第一輸入端用來接收反相器21c的輸出，第二輸入端用來接收第二控制信號Sc2；第二邏輯電路53還包含一具有輸出端與節(jié)點N10相連的二輸入端NOR元件53b，節(jié)點N10與升壓電容器C4的第二電極相連，第一輸入端用來接收反相器21c的輸出，第二輸入端用來接收第二控制信號Sc2。
延遲電路43連接在控制信號發(fā)生電路31和邏輯電路21之間，用來使從控制信號發(fā)生電路31輸出的控制信號Sc延遲一給定時間。延遲時間的設(shè)置考慮了由預(yù)充電補償電路41進(jìn)行預(yù)充電中所包含的時間。盡管圖中未繪出延遲電路43的具體結(jié)構(gòu)，但延遲電路43可以具有任何一種進(jìn)行延遲操作的結(jié)構(gòu)。
下面參照圖6和圖7描述升壓電路40的運行。由于升壓電路的運行與第一和第二實施例中的升壓電路20和30的運行是相同的，所以其描述從略，當(dāng)升壓運行的停止和恢復(fù)的操作如下所述。
當(dāng)傳感器信號Ss從LOW變化到HIGH(時刻t1處)時，轉(zhuǎn)換門31b為OFF，而鐘控反相器31c為ON，從而振蕩信號OSC的電位被鎖存。因此，即使振蕩信號OSC隨后會變化，升壓電路每一節(jié)點的電位也保持在當(dāng)前值上。假設(shè)在時刻t1時節(jié)點N3的電位升高(升高到VBOSST電位)，晶體管T2為ON，從而節(jié)點N4的電位通過晶體管T2被預(yù)充電到VCC。然而，如果該狀態(tài)持續(xù)很長的時間，則節(jié)點N3的電位下降(時刻t2)，并且最終降低到低于VCC電位，從而節(jié)點N4的電位下降到(VCC-Vt)的電位。(在時刻t2)當(dāng)傳感器信號Ss從HIGH變化到LOW(時刻t3)，并且恢復(fù)升壓運行時，由于節(jié)點N4的電位沒有充分預(yù)充電到VCC電位，不可能獲得足夠的升壓電平。
在這種情況下，按照第三個實施例提供預(yù)充電補償電路41和延遲電路43。下面描述第三個實施例的運行。
假設(shè)節(jié)點N3和N4的電位在升壓運行停止期間下降到(VCC-Vt)電位。如果傳感器信號Ss在該狀態(tài)下從HIGH變化到LOW，第二控制信號發(fā)生電路51輸出一個短脈沖。二輸入端NOR元件53b將一個短脈沖輸出到節(jié)點N10，用于響應(yīng)于一個短脈沖和節(jié)點N5的電位所必須的預(yù)充電。(在時刻t3處)結(jié)果，節(jié)點N8的電位由升壓電容器C4來升高。晶體管T7在接收到升壓節(jié)點N8的電位后充分處于ON，從而將節(jié)點N4的電位預(yù)充電到VCC電位。隨后，由延遲電路43延遲的控制信號Sc被提供到邏輯電路21，從而以與第一和第二實施例相同的方式進(jìn)行節(jié)點N4的升壓運行。因為在該升壓運行中節(jié)點N4的電位被充分預(yù)充電到VCC電位上，所以可以獲得充分高于VCC電位的升壓電位，作為節(jié)點N4的電位。隨后，由控制信號Sc(振蕩信號OSC)重復(fù)進(jìn)行升壓運行。
如上所述，按照第三個實施例，即使升壓運行停止了很長時間，升壓運行也可以在有利的條件下恢復(fù)，從而當(dāng)恢復(fù)升壓運行時，由于可以進(jìn)行給定的預(yù)充電運行，預(yù)充電電平降低。
權(quán)利要求
1.一種升壓電路，其特征在于，它包含具有第一和第二電極的第一電容器；具有第一和第二電極的第二電容器；開關(guān)電路，用來將第一和第二電容器的每一個第一電極上出現(xiàn)的經(jīng)升高的電位轉(zhuǎn)移到升壓輸出節(jié)點；預(yù)充電電路，用來對第一和第二電容器的每一個第一電極進(jìn)行預(yù)充電；邏輯電路，在接收到具有第一狀態(tài)的控制信號時，分別用來將第一電容器的第二電極的電位設(shè)定成第一電位，而將第二電容器的第二電極的電位設(shè)定成比第一電位高的第二電位；在接收到具有第二狀態(tài)的控制信號時，分別用來將第一電容器的第二電極的電位設(shè)定成第二電位，而將第二電容器的第二電極的電位設(shè)定成第一電位；檢測電路，當(dāng)升壓電位輸出節(jié)點的電位低于給定值時，輸出具有第一狀態(tài)的檢測信號，而當(dāng)升壓電位輸出節(jié)點的電位高于給定值時，輸出具有第二狀態(tài)的檢測信號；控制信號發(fā)生電路，用來在接收到具有第一狀態(tài)的檢測信號后響應(yīng)于振蕩信號交替地輸出具有第一和第二狀態(tài)的控制信號，而在接收到具有第二狀態(tài)的檢測信號后無論振蕩信號如何，輸出具有第一狀態(tài)的控制信號或具有第二狀態(tài)的控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述預(yù)充電電路包含第一和第二開關(guān)元件，所述第一開關(guān)元件受第一電容器的第一電極的電位控制，用來將預(yù)充電電位提供到第二電容器的第一電極，而所述第二開關(guān)元件受第二電容器的第一電極的電位控制，用來將預(yù)充電電位提供到第一電容器的第一電極。
3.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包含第三和第四開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件受第一電容器的第一電極的電位控制，用來將第一電極和所述升壓輸出節(jié)點電連接起來，所述第四開關(guān)元件受第二電容器的第一電極的電位控制，用來將第一電極和所述升壓輸出節(jié)點電連接起來。
4.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述控制信號發(fā)生電路包含一被輸入檢測信號的反相器，和用來在接收到反相器的輸出和振蕩信號后輸出控制信號的二輸入端NAND電路。
5.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述控制信號發(fā)生電路包含一二輸入端NOR電路，用來在接收到檢測信號和振蕩信號后輸出所述控制信號。
6.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述控制信號發(fā)生電路包含一鎖存電路，用來在接收到具有第二狀態(tài)的檢測信號后鎖存控制信號的狀態(tài)。
7.一種升壓電路，其特征在于，它包含具有第一和第二電極的第一電容器；具有第一和第二電極的第二電容器；開關(guān)電路，用來將第一和第二電容器的每一個第一電極上出現(xiàn)的經(jīng)升高的電位轉(zhuǎn)移到升壓輸出節(jié)點；第一邏輯電路，在接收到具有第一狀態(tài)的第一控制信號后，分別用來將第一電容器的第二電極的電位設(shè)定成第一電位，而將第二電容器的第二電極的電位設(shè)定成比第一電位高的第二電位；在接收到具有第二狀態(tài)的第一控制信號后，分別用來將第一電容器的第二電極的電位設(shè)定成第二電位，而將第二電容器的第二電極的電位設(shè)定成第一電位；檢測電路，當(dāng)升壓電位輸出節(jié)點的電位低于給定值時，輸出具有第一狀態(tài)的檢測信號，而當(dāng)升壓電位輸出節(jié)點的電位高于給定值時，輸出具有第二狀態(tài)的檢測信號；第一控制信號發(fā)生電路，用來在接收到具有第一狀態(tài)的檢測信號后響應(yīng)于振蕩信號交替地輸出具有第一和第二狀態(tài)的第一控制信號，而在接收到具有第二狀態(tài)的檢測信號后無論振蕩信號如何，輸出具有第一狀態(tài)的第一控制信號或具有第二狀態(tài)的第一控制信號；預(yù)充電電路，用來對第一電容器的第二電極或第二電容器的第二電極進(jìn)行預(yù)充電，所述第一和第二電容器中的每一個具有響應(yīng)于檢測信號從第二狀態(tài)到第一狀態(tài)的變化而被提供第一電位的第一電極。
8.如權(quán)利要求7所述的升壓電路，其特征在于，它還包含延遲電路，它連接在第一控制信號發(fā)生電路和第一邏輯電路之間，用來使第一控制信號延遲一給定時間；其中預(yù)充電電路包括第二控制信號發(fā)生電路，用來響應(yīng)于檢測信號從第二狀態(tài)到第一狀態(tài)的變化，輸出具有給定時間寬度的第二控制信號；第二邏輯電路，用來響應(yīng)于延遲的第一控制信號和第二控制信號，輸出一個短脈沖；以及預(yù)充電補償部分，用來對第一電容器的第二電極或第二電容器的第二電極進(jìn)行預(yù)充電，所述第一和第二電容器中的每一個具有響應(yīng)于所述一個短脈沖而被提供所述第一電位的第一電極。
9.如權(quán)利要求7所述的升壓電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包含第三和第四開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件受第一電容器的第一電極的電位控制，用來將第一電極和所述升壓輸出節(jié)點電連接起來，所述第四開關(guān)元件受第二電容器的第一電極的電位控制，用來將第一電極和所述升壓輸出節(jié)點電連接起來。
10.如權(quán)利要求7所述的升壓電路，其特征在于，所述第一控制信號發(fā)生電路包含一被輸入檢測信號的反相器，和用來在接收到反相器的輸出和振蕩信號后輸出第一控制信號的二輸入端NAND電路。
11.如權(quán)利要求7所述的升壓電路，其特征在于，所述第一控制信號發(fā)生電路包含一二輸入端NOR電路，用來在接收到檢測信號和振蕩信號后輸出所述第一控制信號。
12.如權(quán)利要求7所述的升壓電路，其特征在于，所述第一控制信號發(fā)生電路包含一鎖存電路，用來在接收到具有第二狀態(tài)的檢測信號后鎖存第一控制信號的狀態(tài)。
13.一種驅(qū)動第一升壓電路的方法，所述第一和第二升壓電容器分別具有第一和第二電極，其特征在于，所述方法包含下述步驟(a)將第一升壓電容器的第一電極的電位設(shè)置在第一電位上，并且同時將第二升壓電容器的第一電極的電位設(shè)置在比所述第一電位高的第二電位上，從而將所述第二升壓電容器的第二電極的電位設(shè)置在比第二電位高的電位上；(b)將所述第一升壓電容器的第一電極的電位設(shè)置在所述第二電位上，并且同時將所述第二升壓電容器的第一電極的電位設(shè)置在所述第一電位上，從而將所述第一升壓電容器的第二電極的電位設(shè)置在第三電位上；(c)交替地重復(fù)步驟(a)和(b)；以及(d)使所述升壓電路的運行停止在所述第一升壓電容器的第一電極或所述第二升壓電容器的第一電極的電位固定在所述第二電位的狀態(tài)上。
全文摘要
一種升壓電路,它包含:第一電容器、第二電容器、開關(guān)電路、預(yù)充電電路、邏輯電路、檢測電路和控制電路。
文檔編號G11C11/407GK1173023SQ9710554
公開日1998年2月11日 申請日期1997年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月28日
發(fā)明者松下裕一 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社