本發(fā)明涉及一種多電荷泵系統(tǒng)，特別是涉及一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：圖1所示為擁有兩個(gè)電荷泵pump1和pump2的多電荷泵系統(tǒng)，其中每一個(gè)電荷泵擁有獨(dú)立的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf1/buf2、耦合電容c1/c2和單向傳輸門(transfergate)t1/t2，不同電荷泵的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf1/buf2和耦合電容c1/c2結(jié)構(gòu)相同而大小可能存在不同，但單向傳輸門(transfergate)t1/t2通常結(jié)構(gòu)有所差異，所有電荷泵pump1/pump2使用同一時(shí)鐘信號(hào)clk，vout1、vout2為不同電荷泵的輸出。表1舉例該多電荷泵系統(tǒng)在不同應(yīng)用模式mode1，mode2，mode3下vout1和vout2各自的負(fù)載水平。為了滿足兩個(gè)電荷泵能滿足所有模式的負(fù)載需求，每個(gè)電荷泵的設(shè)計(jì)指標(biāo)(spec)就需要能分別滿足不同模式下的最大負(fù)載情況，即vout1設(shè)計(jì)負(fù)載＝max{3,1,3}＝3；vout2設(shè)計(jì)負(fù)載＝max{1,4,0}＝4，因此，整個(gè)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)達(dá)到3+4＝7的設(shè)計(jì)負(fù)載，通常設(shè)計(jì)負(fù)載與驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和耦合電容正相關(guān)，故相應(yīng)需要3+4＝7單位的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf和耦合電容c，而實(shí)際上最大負(fù)載模式mode2時(shí)兩個(gè)電荷泵負(fù)載和也僅有5，即只需要5單位的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf和耦合電容c，最小模式mode3時(shí)兩個(gè)電荷泵負(fù)載和只有3，即只需要5單位的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf和耦合電容c，而設(shè)計(jì)兩個(gè)電荷泵總的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf和耦合電容c為7單位，造成時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊buf和耦合電容c在某些應(yīng)用模式的浪費(fèi)。表1mode1mode2mode3specvout13133vout21404技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)，其可通過將每個(gè)電荷泵具有相同功能和結(jié)構(gòu)的模塊電路進(jìn)行集中，并根據(jù)需求大小分配給相應(yīng)輸出電荷泵，降低對(duì)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf+耦合電容c的總需求，達(dá)到了降低功耗的目的。為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)，包括：時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊，用于將時(shí)鐘輸入信號(hào)clk分成多路并增加其驅(qū)動(dòng)能力；耦合電容模塊，用于將經(jīng)過時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)的時(shí)鐘的電壓變化耦合至可控開關(guān)模塊的輸入端；可控開關(guān)模塊，用于在多個(gè)控制信號(hào)的控制下將經(jīng)過該耦合電容模塊傳輸?shù)亩嗦返臅r(shí)鐘電壓變化連接至單向傳輸門模塊的時(shí)鐘輸入端；單向傳輸門模塊，用于將經(jīng)該可控開關(guān)模塊輸出的時(shí)鐘的交流電壓轉(zhuǎn)換為單向直流輸出。進(jìn)一步地，該時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊包括多個(gè)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路。進(jìn)一步地，該時(shí)鐘輸入信號(hào)clk連接至各時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路的輸入端，各時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路將時(shí)鐘輸入信號(hào)clk分成多路并增加其驅(qū)動(dòng)能力后輸出至該耦合電容模塊的輸入端。進(jìn)一步地，該耦合電容模塊包括多個(gè)耦合電容。進(jìn)一步地，各耦合電容一端分別連接各時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路的輸出端，以將各時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路輸出的時(shí)鐘的電壓變化耦合至可控開關(guān)模塊的輸入端。進(jìn)一步地，該可控開關(guān)模塊包括多個(gè)可控開關(guān)，各可控開關(guān)的一端連接各耦合電容，另一端連接該單向傳輸門模塊，控制端連接一控制信號(hào)。進(jìn)一步地，該單向傳輸門模塊包括一個(gè)或多個(gè)電荷泵。進(jìn)一步地，該單向傳輸門模塊包括多個(gè)電荷泵，則該單向傳輸門模塊由該多個(gè)電荷泵級(jí)聯(lián)構(gòu)成，上一級(jí)電荷泵的輸出端連接下一級(jí)電荷泵的輸入端。進(jìn)一步地，該可控開關(guān)模塊包括多個(gè)可控單刀多擲開關(guān)，各可控單刀多擲開關(guān)的公共端連接各耦合電容，其他端口分別連接至該單向傳輸門模塊的各電荷泵。進(jìn)一步地，該電荷泵采用單向傳輸門結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)通過多個(gè)電荷泵間共享部分電路，其共享電路可以在多個(gè)電荷泵間按不同工作模式動(dòng)態(tài)分配，可根據(jù)需求大小分配給相應(yīng)輸出電荷泵，降低了對(duì)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf+耦合電容c的總需求，達(dá)到了降低功耗的目的。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)一種擁有兩個(gè)電荷泵pump1和pump2的多電荷泵系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。圖2為本發(fā)明一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，本發(fā)明一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)，包括：時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊10、耦合電容模塊20、可控開關(guān)模塊30以及單向傳輸門模塊40。其中，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊10由多個(gè)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf1-bufn組成，用于將時(shí)鐘輸入信號(hào)clk分成多路并增加其驅(qū)動(dòng)能力；耦合電容模塊20由多個(gè)電容c1-cn組成，用于將經(jīng)過時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)的時(shí)鐘的電壓變化耦合至可控開關(guān)模塊30的輸入端；可控開關(guān)模塊30由多個(gè)可控開關(guān)sw1-swn組成，用于在控制信號(hào)ctrl1-n的控制下將經(jīng)過耦合電容模塊20傳輸?shù)亩嗦返臅r(shí)鐘電壓變化連接至單向傳輸門模塊40的時(shí)鐘輸入端；單向傳輸門模塊40，用于將經(jīng)可控開關(guān)模塊30輸出的時(shí)鐘的交流電壓轉(zhuǎn)換為單向直流輸出，單向傳輸門模塊40包括一個(gè)或多個(gè)電荷泵pump，若單向傳輸門模塊40包括多個(gè)電荷泵pump，則單向傳輸門模塊40由多個(gè)電荷泵級(jí)聯(lián)構(gòu)成，即上一級(jí)電荷泵的輸出端(如vout1)連接下一級(jí)電荷泵的輸入端(如vin2)，相應(yīng)地，可控開關(guān)sw1-swn則為單刀多擲開關(guān)sw1-swn即可，在本發(fā)明具體實(shí)施例中，以單向傳輸門模塊40包含兩級(jí)電荷泵(例如電荷泵pump1與電荷泵pump2)為例，但本發(fā)明不以此為限。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，時(shí)鐘輸入clk連接至?xí)r鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf1-bufn的輸入端，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf1-n的輸出端分別連接至耦合電容c1-cn的一端，耦合電容c1-cn的另一端分別連接至可控單刀多擲開關(guān)sw1-swn的輸入端，可控單刀多擲開關(guān)sw1-n的第一輸出端連接至單向傳輸門pump1的時(shí)鐘輸入端，可控單刀多擲開關(guān)sw1-swn的第二輸出端連接至單向傳輸門pump2的時(shí)鐘輸入端，控制信號(hào)ctrl1-ctrln分別連接至可控單刀多擲開關(guān)sw1-swn的控制端?？梢姡景l(fā)明通過多個(gè)電荷泵間共享部分電路，其共享電路可以在多個(gè)電荷泵間按不同工作模式動(dòng)態(tài)分配，分配方式可以是均等分，例如2m(m＝0,1,2…)倍數(shù)劃分等，降低了系統(tǒng)的功耗。以兩級(jí)電荷泵的多電荷泵系統(tǒng)為例，表2舉例本發(fā)明之多電荷泵系統(tǒng)在不同應(yīng)用模式mode1，mode2，mode3下vout1和vout2各自的負(fù)載水平。合計(jì)如下：mode1總負(fù)載為3+1＝4；mode2總負(fù)載為1+4＝5；mode3總負(fù)載為3+0＝3，因此，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊10、耦合電容模塊20、可控開關(guān)模塊30的最大總負(fù)載為max{mode1,mode2,mode3}＝max{4,5,3}＝5。并且將5劃分為buf0+c0、buf1+c1…bufn+cn等多條并行支路，劃分方式可以有多種方式，如均等分，2m(m＝0,1,2…)倍數(shù)劃分等等，每條支路通過選擇開關(guān)sw0、sw1…swn輸出至pump1或者pump2一級(jí)transfergate。表2.mode1mode2mode3vout1313vout2140total453對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，以上述例子來說，總的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf+耦合電容c可以由原來的7降至5，達(dá)到降低功耗的目的。綜上所述，本發(fā)明一種優(yōu)化功耗的多電荷泵系統(tǒng)通過多個(gè)電荷泵間共享部分電路，其共享電路可以在多個(gè)電荷泵間按不同工作模式動(dòng)態(tài)分配，可根據(jù)需求大小分配給相應(yīng)輸出電荷泵，降低了對(duì)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)子電路buf+耦合電容c的總需求，達(dá)到了降低功耗的目的。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。當(dāng)前第1頁12