專利名稱：不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種自舉電路，尤指一種不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路。
背景技術(shù)：
請參照圖1，圖1是為現(xiàn)有技術(shù)說明自舉(bootstrap)電路100的示意圖。自舉電路100包括調(diào)節(jié)器(regulator) 102、二極管104及電容106。二極管104具有陽極端，耦接于調(diào)節(jié)器102，及陰極端耦接于自舉電壓(bootstrap voltage)輸出端BS。電容106具有第一端，耦接于自舉電壓輸出端BS，及第二端耦接于電壓切換端SW。當(dāng)頻率CK為邏輯低電位(地電位)時，因為頻率CK通過驅(qū)動電路108關(guān)閉開關(guān)Sl和通過反相器110開啟開關(guān) S2，所以電壓切換端SW的電壓VSW為零(地電位)。此時，調(diào)節(jié)器102開始通過二極管104 對電容106充電，直到自舉電壓輸出端BS的電壓VBS等于調(diào)節(jié)器102提供的電壓VR減去二極管104的跨壓VD時，調(diào)節(jié)器102停止通過二極管104對電容106充電。當(dāng)頻率CK為邏輯高電位(輸入電壓VIN)時，因為頻率CK通過驅(qū)動電路108開啟開關(guān)Sl和通過反相器110關(guān)閉開關(guān)S2，所以電壓切換端SW的電壓VSW為輸入電壓VIN。此時，自舉電壓輸出端BS的電壓VBS是由式(1)決定。VBS = VIN+VR-VD (1)由式(1)可知，自舉電壓輸出端BS的電壓VBS大于輸入電壓VIN。而驅(qū)動電路108 可利用較高的自舉電壓輸出端BS的電壓VBS將開關(guān)Sl開啟。因此，開關(guān)Sl可驅(qū)動負(fù)載 112。然而，在集成電路上實現(xiàn)調(diào)節(jié)器102及二極管104需要耗費相當(dāng)大的面積。另外， 調(diào)節(jié)器102的頻率補償方式亦會受到電容106的嚴(yán)重影響，且當(dāng)調(diào)節(jié)器102對電容106充電時，電容106儲存的電壓會比調(diào)節(jié)器102提供的電壓VR低，亦即電容106儲存的電壓為 VR-VD0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實施例提供一種不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路。該自舉電路包括比較器、第一開關(guān)及電容。該比較器具有第一端，用以接收參考電壓，第二端，耦接于該自舉電路的自舉電壓輸出端，及第三端，用以輸出開關(guān)控制信號；該第一開關(guān)具有第一端，用以接收輸入電壓，第二端，用以接收該開關(guān)控制信號，及第三端，耦接于該自舉電壓輸出端；及該電容是耦接于電壓切換端和該比較器的第二端之間。本發(fā)明提供的一種不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路，是利用比較器和第一開關(guān)以取代現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)節(jié)器和二極管。因此，本發(fā)明所提供的自舉電路在集成電路中實現(xiàn)的面積比現(xiàn)有技術(shù)的自舉電路的面積小，且不需頻率補償及無穩(wěn)定度的問題。


圖1是為現(xiàn)有技術(shù)說明自舉電路的示意圖。
圖2是為本發(fā)明的一實施例說明不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路的示意圖。圖3是為本發(fā)明的還一實施例說明不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路的示意圖。圖4是為本發(fā)明的還一實施例說明不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下100、200、300、400 自舉電路102調(diào)節(jié)器104二極管202、302、402比較器204,304,404 第一開關(guān)106、206、306、406 電容408第二開關(guān)108驅(qū)動電路110反相器112負(fù)載Rl第一分壓電阻R2第二分壓電阻S1、S2開關(guān)VIN輸入電壓SC開關(guān)控制信號BS自舉電壓輸出端Sff電壓切換端CK頻率A節(jié)點
具體實施例方式請參照圖2，圖2是為本發(fā)明的一實施例說明不需調(diào)節(jié)器(regulator)及二極管的自舉(bootstrap)電路200的示意圖。自舉電路200包括比較器202、第一開關(guān)204及電容 206。比較器202具有第一端，用以接收參考電壓VREF，第二端，耦接于自舉電壓(bootstrap voltage)輸出端BS，及第三端，用以輸出開關(guān)控制信號SC。第一開關(guān)204具有第一端，用以接收輸入電壓VIN，第二端，用以接收開關(guān)控制信號SC，及第三端，耦接于自舉電壓輸出端 BS，其中第一開關(guān)204是為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管或傳輸閘。電容206是耦接于電壓切換端SW和比較器202的第二端之間。當(dāng)頻率CK為邏輯低電位(地電位)時，因為頻率CK通過驅(qū)動電路108關(guān)閉開關(guān)Sl和通過反相器110開啟開關(guān)S2，所以電壓切換端SW的電壓VSW為零(地電位)。此時，比較器202比較自舉電壓輸出端BS的電壓VBS和參考電壓VREF。如果電壓VBS低于參考電壓VREF，則比較器202 輸出開關(guān)控制信號SC至第一開關(guān)204的第二端，導(dǎo)致第一開關(guān)204開啟。因此，輸入電壓 VIN通過第一開關(guān)204對電容206充電，直到電壓VBS等于參考電壓VREF時，輸入電壓VIN 停止第一開關(guān)204對電容206充電。當(dāng)頻率CK為邏輯高電位(輸入電壓VIN)時，因為頻率CK通過驅(qū)動電路108開啟開關(guān)Sl和通過反相器110關(guān)閉開關(guān)S2，所以電壓切換端SW的電壓VSW為輸入電壓VIN。此時，自舉電壓輸出端BS的電壓VBS是由式⑵決定。VBS = VIN+VREF (2)由式⑵可知，自舉電壓輸出端BS的電壓VBS大于輸入電壓VIN。而驅(qū)動電路108 可利用較高的自舉電壓輸出端BS的電壓VBS將開關(guān)Sl開啟。因此，開關(guān)Sl可驅(qū)動負(fù)載 112。請參照圖3，圖3是為本發(fā)明的還一實施例說明不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路 300的示意圖。自舉電路300包括比較器302、第一開關(guān)304、電容306、第一分壓電阻Rl及第二分壓電阻R2，其中第一分壓電阻Rl是耦接于自舉電壓輸出端BS和比較器302的第二端之間，第二分壓電阻R2是耦接于比較器302的第二端和地端之間。當(dāng)頻率CK為邏輯低電位時，輸入電壓VIN通過第一開關(guān)304對電容306充電，直到節(jié)點A的電壓VA等于參考電壓VREF。此時，自舉電壓輸出端BS的電壓VBS是由式(3)決定。VBS = VREF*(1+R1/R2) (3)因此，自舉電路300可通過第一分壓電阻Rl及第二分壓電阻R2，調(diào)整自舉電壓輸出端BS的電壓VBS。另外，自舉電路300的其余操作原理皆和自舉電路200相同，在此不再贅述。請參照圖4，圖4是為本發(fā)明的還一實施例說明不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路 400的示意圖。自舉電路400包括比較器402、第一開關(guān)404、電容406、第二開關(guān)408、第一分壓電阻Rl及第二分壓電阻R2，其中第一分壓電阻Rl是耦接于自舉電壓輸出端BS和比較器402的第二端之間，第二分壓電阻R2是耦接于比較器402的第二端和地端之間，以及第二開關(guān)408是耦接于自舉電壓輸出端BS和第一分壓電阻Rl之間，且第二開關(guān)408的第二端是耦接于比較器402的第三端，以接收開關(guān)控制信號SC。因為，第一開關(guān)404和第二開關(guān) 408的第二端都是接收開關(guān)控制信號SC，所以第一開關(guān)404和第二開關(guān)408是同時開啟或同時關(guān)閉。另外，第一開關(guān)404和第二開關(guān)408是為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管或傳輸閘。 當(dāng)頻率CK為邏輯低電位時，輸入電壓VIN通過第一開關(guān)404和第二開關(guān)408對電容406充電，直到節(jié)點A的電壓VA等于參考電壓VREF。此時，自舉電壓輸出端BS的電壓 VBS是由式⑶決定。另外，當(dāng)節(jié)點A的電壓VA等于參考電壓VREF時，比較器402輸出開關(guān)控制信號SC關(guān)閉第一開關(guān)404和第二開關(guān)408。因為，第二開關(guān)408被關(guān)閉，所以自舉電壓輸出端BS的電壓VBS會維持在VREF*(1+R1/R2)，而不會受到第一分壓電阻Rl及第二分壓電阻R2所形成的漏電流路徑影響。另外，自舉電路400的其余操作原理皆和自舉電路 300相同，在此不再贅述。綜上所述，本發(fā)明所提供的自舉電路，是利用比較器和第一開關(guān)以取代現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)節(jié)器和二極管。因此，本發(fā)明所提供的自舉電路在集成電路中實現(xiàn)的面積和現(xiàn)有技術(shù)比較起來顯著縮小，且不需頻率補償及無穩(wěn)定度的問題。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路，包括 電容，具有第一端，及第二端耦接于電壓切換端； 該自舉電路的特征在于還包括比較器，具有第一端，用以接收參考電壓，第二端，耦接于該自舉電路的自舉電壓輸出端和該電容的第一端，及第三端，用以輸出開關(guān)控制信號；及第一開關(guān)，具有第一端，用以接收輸入電壓，第二端，用以接收該開關(guān)控制信號，及第三端，耦接于該自舉電壓輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，還包括第一分壓電阻，耦接于該自舉電壓輸出端和該比較器的第二端之間；及第二分壓電阻，耦接于該比較器的第二端和地端之間。
3.如權(quán)利要求2所述的自舉電路，其特征在于，還包括第二開關(guān)，耦接于該自舉電壓輸出端和該第一分壓電阻之間，其中該第二開關(guān)的第二端是耦接于該比較器的第三端，以接收該開關(guān)控制信號。
4.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，該第一開關(guān)是為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
5.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，該第一開關(guān)是為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，該第一開關(guān)是為傳輸閘。
7.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，該第二開關(guān)是為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
8.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，該第二開關(guān)是為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
9.如權(quán)利要求1所述的自舉電路，其特征在于，該第二開關(guān)是為傳輸閘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不需調(diào)節(jié)器及二極管的自舉電路。該自舉電路包括比較器、第一開關(guān)及電容。該比較器具有第一端，用以接收參考電壓，第二端，耦接于該自舉電路的自舉電壓輸出端，及第三端，用以輸出開關(guān)控制信號；該第一開關(guān)具有第一端，用以接收輸入電壓，第二端，用以接收該開關(guān)控制信號，及第三端，耦接于該自舉電壓輸出端；及該電容是耦接于電壓切換端和該比較器的第二端之間。因此，本發(fā)明所提供的自舉電路在集成電路中實現(xiàn)的面積比現(xiàn)有技術(shù)的自舉電路的面積小，且不需頻率補償以及無穩(wěn)定度的問題。
文檔編號H03K19/0175GK102457262SQ20101052225
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者謝仲銘, 陳祈銘 申請人:沛亨半導(dǎo)體股份有限公司