混合型電荷泵及其操作方法、包括所述泵的電源管理ic的制作方法
【專利摘要】提供了一種混合型電荷泵及其操作方法、包括所述泵的電源管理IC。一種混合型電荷泵，包括：混合電路，被配置為如果輸入脈沖的電平是第一電平，則在緩沖操作中對(duì)輸入脈沖中存在的過沖或下沖進(jìn)行緩沖，如果輸入脈沖的電平是與第一電平不同的第二電平，則在充電操作中存儲(chǔ)輸入脈沖，并且在負(fù)電壓產(chǎn)生操作中從存儲(chǔ)的脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
【專利說明】混合型電荷泵及其操作方法、包括所述泵的電源管理IC
[0001]本申請(qǐng)要求于2012年12月10日提交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10_2012_0142794號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用全部合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例涉及一種混合型電荷泵及用于操作所述電荷泵的方法、包括混合型電荷泵的電源管理集成電路(IC)和/或包括電源管理IC的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，由電子裝置處理的傳輸數(shù)據(jù)量正在增加。在電子裝置包括高清晰度顯示單元的情況下，會(huì)日益期望安裝在電子裝置中的電源系統(tǒng)的效率增加。
[0004]—種具有高效率的用于操作電源系統(tǒng)的方法是脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法。PWM方法是這樣的方法:通過從通過輸出信號(hào)與參考電壓的比較而獲得的脈沖信息對(duì)例如功率晶體管等進(jìn)行開關(guān)來獲得期望的電壓或電流電平。由于可高效率實(shí)現(xiàn)PWM方法，因此PWM方法被廣泛用于操作電源系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]至少一個(gè)示例實(shí)施例涉及一種能夠提高裝置的可靠性并減小裝置的尺寸的混合型電荷泵。
[0006]至少一個(gè)其他示例實(shí)施例涉及一種用于操作能夠提高裝置的可靠性并減小裝置的尺寸的混合型電荷泵的方法。
[0007]至少一個(gè)其他示例·實(shí)施例涉及一種能夠提高裝置的可靠性并減小裝置的尺寸的電源管理IC (PMIC)0
[0008]至少一個(gè)其他示例實(shí)施例涉及一種具有改善的可靠性并能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的顯示
>J-U ρ?α裝直。
[0009]示例實(shí)施例不限于此，將在以下實(shí)施例的描述中描述其他示例實(shí)施例，或者從以下實(shí)施例的描述，其他示例實(shí)施例將是明顯的。
[0010]根據(jù)示例實(shí)施例，一種混合型電荷泵包括:輸入端子，脈沖被輸入到所述輸入端子；混合電路，如果輸入到輸入端子的脈沖的電平是第一電平，則執(zhí)行對(duì)輸入脈沖中存在的過沖或下沖進(jìn)行緩沖的操作，如果輸入到輸入端子的脈沖的電平是與第一電平不同的第二電平，則執(zhí)行從輸入脈沖對(duì)電荷進(jìn)行充電以產(chǎn)生負(fù)電壓的操作；輸出端子，輸出從混合電路產(chǎn)生的負(fù)電壓。
[0011]根據(jù)另一示例實(shí)施例，一種混合型電荷泵包括:輸入端子，輸入信號(hào)被輸入到所述輸入端子；第一開關(guān)和第二開關(guān)，在輸入端子和接地端子之間串聯(lián)連接；第一電荷存儲(chǔ)元件和第一整流元件，在第一開關(guān)和接地端子之間與第二開關(guān)并聯(lián)連接；第二整流元件和第二電荷存儲(chǔ)元件，在第一電荷存儲(chǔ)元件和接地端子之間與第一整流元件并聯(lián)連接；輸出端子，連接到第二電荷存儲(chǔ)元件的一端。[0012]根據(jù)另一示例實(shí)施例，一種用于操作混合型電荷泵的方法包括:在第一開關(guān)被接通并且第二開關(guān)被斷開的狀態(tài)下，接收第一電平的開關(guān)脈沖，并執(zhí)行減輕開關(guān)脈沖中存在的過沖或下沖的緩沖操作；如果在第一開關(guān)被接通，第二開關(guān)被斷開狀態(tài)下，開關(guān)脈沖從第一電平改變?yōu)榕c第一電平不同的第二電平，則執(zhí)行從開關(guān)脈沖對(duì)電荷充電的操作；在第一開關(guān)被斷開并且第二開關(guān)被接通的狀態(tài)下，執(zhí)行從開關(guān)脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓的操作。
[0013]根據(jù)另一示例實(shí)施例，電源管理集成電路包括:主升壓器，接收輸入電源并輸出第一輸出電壓；子升壓器，接收第一輸出電壓并輸出與第一輸出電壓不同的第二輸出電壓；混合型電荷泵，接收在主升壓器產(chǎn)生的開關(guān)脈沖，并執(zhí)行對(duì)開關(guān)脈沖中存在的過沖或下沖進(jìn)行緩沖，或從開關(guān)脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓并輸出負(fù)電壓的操作。
[0014]至少一個(gè)示例實(shí)施例涉及一種電源管理集成電路(PMIC)。
[0015]在一實(shí)施例中，PMIC包括:包括被配置為在第一電路路徑和第二電路路徑之間切換的多個(gè)開關(guān)的混合型電荷泵，所述混合型電荷泵被配置為如果所述多個(gè)開關(guān)被布置在第一電路路徑中，則減小輸入到輸入端子的脈沖的幅度，并且如果所述多個(gè)開關(guān)被布置在第二電路路徑中，則從所述脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
[0016]在一實(shí)施例中，混合型電荷泵被配置為通過配置多個(gè)開關(guān)形成第一電路路徑使得第一電容器和第一整流器在輸入端子和接地之間串聯(lián)連接，以減小輸入的脈沖的幅度。
[0017]在一實(shí)施例中，混合型電荷泵被配置為通過配置多個(gè)開關(guān)形成第二電路路徑使得存儲(chǔ)在第一電容器中的能量通過第二整流器被輸送到第二電容器，以產(chǎn)生負(fù)電壓。
[0018]在一實(shí)施例中，PMIC還包括:控制器，被配置為控制多個(gè)開關(guān)的接通/斷開。
[0019]在一實(shí)施例中，PMIC還包括:升壓器電路，被配置為產(chǎn)生輸入到輸入端子的脈沖，所述脈沖具有期望的低電平和期望的高電平；混合型電荷泵，被配置為減小超過期望的高電平或低于期望的低電平的脈沖的幅度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，示例性實(shí)施例的上述和其他方面和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中:
[0021 ]圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的混合型電荷泵的電路圖；
[0022]圖2至圖5是示出根據(jù)示例實(shí)施例的用于操作混合型電荷泵的方法的示圖；
[0023]圖6是示出根據(jù)另一示例實(shí)施例的操作混合型電荷泵的方法的示圖；
[0024]圖7是示出根據(jù)另一示例實(shí)施例的操作混合型電荷泵的方法的示圖；
[0025]圖8是根據(jù)示例實(shí)施例的電源管理集成電路的概念框圖；
[0026]圖9是圖8中示出的電源管理集成電路的電路圖；
[0027]圖10和圖11是用于解釋用于操作圖8中示出的電源管理集成電路的方法的示圖；
[0028]圖12是根據(jù)示例實(shí)施例的顯示裝置的概念框圖；
[0029]圖13是示出圖12中示出的顯示裝置的一示例的示圖；
[0030]圖14和圖15是示出根據(jù)示例實(shí)施例的包括電源管理集成電路的半導(dǎo)體系統(tǒng)的概念框圖。【具體實(shí)施方式】
[0031]可通過參考示例實(shí)施例的以下詳細(xì)描述和附圖來更容易地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。然而，示例實(shí)施例可以以不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于在此闡述的實(shí)施例。更貼切地，提供這些實(shí)施例，從而本公開將是徹底和完整的，并將示例實(shí)施例完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員，并且所述實(shí)施例將僅由權(quán)利要求來限定。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)域的厚度被夸大。
[0032]將理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀被蛘摺斑B接到”另一元件或?qū)?，則所述元件或?qū)涌芍苯釉谒隽硪辉驅(qū)由匣蜻B接到所述另一元件或?qū)?，或者可存在介入元件或介入層。相反，?dāng)元件被稱為“直接在”另一元件或?qū)印吧稀被颉爸苯舆B接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在介入元件或介入層。相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括關(guān)聯(lián)的列出的項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的任意組合和所有組合。
[0033]除非在此另有指示或上下文明顯矛盾，否則在描述本發(fā)明的上下文(尤其在權(quán)利要求的上下文中)中的單數(shù)術(shù)語和類似的指代的使用將被解釋為覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者。除非另有說明，否則術(shù)語“包括”、“具有”和“包含”將被解釋為開放式術(shù)語(即，意味著“包括，但不限于”)。
[0034]將理解，雖然術(shù)語第一、第二等可在此用來描述各種元件，但這些元件不應(yīng)由這些術(shù)語來限定。這些術(shù)語僅用來將一個(gè)元件與另一元件區(qū)分開。因此，例如，在不脫離示例實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，以下討論的第一元件、第一組件或第一部分可被稱為第二元件、第二組件或第二部分。
[0035]如在此使用的術(shù)語“單元”或“模塊”表示但不限于執(zhí)行特定任務(wù)的軟件組件或硬件組件(諸如，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC))。單元或模塊可優(yōu)選地被配置為駐留在可尋址存儲(chǔ)介質(zhì)中并被配置為在一個(gè)或更多個(gè)處理器上運(yùn)行。因此，通過示例的方式，單元或模塊可包括組件(諸如，軟件組件、面向?qū)ο蟮能浖M件、類組件和任務(wù)組件)、進(jìn)程、函數(shù)、屬性、過程、子例程、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)器、固件、微代碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組和變量。組件中提供的功能與單元或模塊可被結(jié)合為更少的組件與單元或模塊，或者被進(jìn)一步分離為額外的組件與單元或模塊。
[0036]除非另有限定，否則在此使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的意義。值得注意的是，除非另有說明，否則任意示例和所有示例的使用或在此提供的示例性術(shù)語僅意在使本發(fā)明更加清楚，而不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限定。另外，除非另有限定，否則通常使用的詞典中限定的所有術(shù)語可能不被過度地解釋。
[0037]圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的混合型電荷泵的電路圖。
[0038]參照?qǐng)D1，混合型電荷泵10包括輸入端子IN、混合電路HC和輸出端子OUT。
[0039]輸入信號(hào)可被輸入到輸入端子IN。在一些不例實(shí)施例中，輸入到輸入端子IN的輸入信號(hào)可以是具有上升沿和下降沿的脈沖信號(hào)。具體地講，在一些示例實(shí)施例中，輸入到輸入端子IN的輸入信號(hào)可以是例如脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)節(jié)器的開關(guān)脈沖(switchingpulse)。
[0040]在這個(gè)輸入到輸入端子IN的脈沖信號(hào)中，可能存在由在信號(hào)路徑中產(chǎn)生的噪聲等引起的過沖(over shoot)或下沖(under shoot)。脈沖信號(hào)中存在的過沖或下沖可能產(chǎn)生在系統(tǒng)中引起高頻噪聲問題的諧波功率。
[0041]根據(jù)示例實(shí)施例的混合型電荷泵10可被配置為通過減小輸入脈沖的幅度來減輕開關(guān)脈沖中存在的過沖或下沖，因此提高系統(tǒng)的可靠性。
[0042]混合電路HC可包括分別在輸入端子IN和接地端子之間串聯(lián)連接的第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4、在第三開關(guān)M3和接地端子之間與第四開關(guān)M4并聯(lián)連接的多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第一整流元件D1、以及在多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和接地端子之間與第一整流元件Dl并聯(lián)連接的第二整流元件D2和第三輸出電荷存儲(chǔ)元件Co3。
[0043]在這種情況下，第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4可被配置為例如功率晶體管。在第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4被配置為功率晶體管的情況下，第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4的接通/斷開操作可分別根據(jù)分別從例如控制器單元(未示出)等施加的控制電壓Vc3和Vc4來控制。在本實(shí)施例中，功率晶體管已被示出為構(gòu)成第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4的示例，但示例實(shí)施例不限于示出的示例。
[0044]多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第三輸出電荷存儲(chǔ)元件Co3中的每個(gè)可被配置為例如如所示的電容器。第一整流元件Dl和第二整流元件D2中的每個(gè)可被配置為例如如所示的二極管，但本發(fā)明不限于示出的示例。
[0045]如果脈沖的電平是第一電平，則混合電路HC可執(zhí)行用于減輕輸入到輸入端子IN的脈沖中存在的過沖或下沖的緩沖(snubbing)操作，如果輸入到輸入端子IN的脈沖的電平是與第一電平不同的第二電平，則混合電路HC可執(zhí)行用于從脈沖對(duì)多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl進(jìn)行充電的電荷充電操作以及用于產(chǎn)生負(fù)電壓的負(fù)電壓產(chǎn)生操作。在一些示例實(shí)施例中，第一電平可包括邏輯低電平，第二電平可包括邏輯高電平。
[0046]換句話說，混合電路HC可執(zhí)行緩沖操作以及電荷充電操作和負(fù)電荷抽送(negative charge pumping)操作兩者,其中，緩沖操作用于減輕脈沖中存在的過沖或下沖，電荷充電操作和負(fù)電荷抽送操作用于從脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
[0047]輸出端子OUT可被連接到第三輸出電荷存儲(chǔ)元件Co3的一端。輸出端子OUT可將在第三輸出電荷存儲(chǔ)兀件Co3中充電的負(fù)電壓輸出到外部。
[0048]圖2至圖5是示出根據(jù)示例實(shí)施例的用于操作混合型電荷泵的方法的示圖。
[0049]圖2是根據(jù)示例實(shí)施例的混合型電荷泵的操作時(shí)序圖。
[0050]過迪
[0051]如上所述，由信號(hào)路徑中產(chǎn)生的噪聲等引起的過沖或下沖可能存在于輸入到混合型電荷泵10的輸入端子IN的脈沖中。以下，首先，將描述用于在輸入脈沖中存在過沖的情況下操作混合型電荷泵10的方法。
[0052]參照?qǐng)D1和圖2，具有上升沿RE和下降沿FE的輸入脈沖可被輸入到示出的混合型電荷泵10的輸入端子IN。如圖2所示，在這種情況下，由在信號(hào)路徑中產(chǎn)生的噪聲等引起的過沖可能存在于輸入脈沖的上升沿RE中。
[0053]如圖2所示，第三開關(guān)M3可在形成輸入脈沖的上升沿RE之前被接通，并且第四開關(guān)M4可在形成輸入脈沖的上升沿RE之前被斷開。換句話說，可在形成輸入脈沖的上升沿RE之前通過施加第三控制電壓Vc3來接通第三開關(guān)M3，并且在形成輸入脈沖的上升沿RE之前通過無法施加第四控制電壓Vc4來斷開第四開關(guān)M4。因此，在形成輸入脈沖的上升沿RE時(shí)，第三開關(guān)M3可保持接通狀態(tài)，第四開關(guān)M4可保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。[0054]以這樣的方式，當(dāng)輸入脈沖具有第一電平(例如，邏輯低電平)時(shí)，第三開關(guān)M3保持接通狀態(tài)，第四開關(guān)M4保持?jǐn)嚅_狀態(tài)(時(shí)間段A)，混合型電荷泵10可執(zhí)行緩沖操作以通過減少輸入脈沖的幅度來減輕輸入脈沖的過沖。
[0055]具體地講，參照?qǐng)D3，當(dāng)?shù)谌_關(guān)M3保持接通狀態(tài)并且第四開關(guān)M4保持?jǐn)嚅_狀態(tài)時(shí)，輸入脈沖可通過第三開關(guān)、多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第一整流元件Dl流向接地端子。此時(shí)，第三開關(guān)M3中存在的導(dǎo)通電阻(on-resistance)、多功能電荷存儲(chǔ)元件CpI和第一整流元件Dl的導(dǎo)通電阻可執(zhí)行示出的緩沖電路(snubber circuit)的功能。換句話說,第三開關(guān)M3中存在的導(dǎo)通電阻、多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第一整流元件Dl的導(dǎo)通電阻可用作緩沖電路以減輕輸入脈沖中存在的過沖。
[0056]因此，混合型電荷泵10可在形成輸入脈沖的上升沿RE之前(時(shí)間段A)執(zhí)行緩沖操作，從而減輕輸入脈沖的過沖。
[0057]再次參照?qǐng)D2，如果在第三開關(guān)M3被接通且第四開關(guān)M4被斷開的狀態(tài)下，輸入脈沖從第一電平(例如，邏輯低電平)改變?yōu)榈诙娖?例如，邏輯高電平)(時(shí)間段B)，則混合型電荷泵10可執(zhí)行從輸入脈沖對(duì)電荷充電的電荷充電操作。
[0058]具體地講，參照?qǐng)D4，當(dāng)?shù)谌_關(guān)M3保持接通狀態(tài)，第四開關(guān)M4保持?jǐn)嚅_狀態(tài)并且輸入脈沖具有邏輯高電平時(shí)，如圖4的虛線所示，混合型電荷泵10可通過第三開關(guān)M3對(duì)多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl進(jìn)行充電。也就是說，混合型電荷泵10可在形成輸入脈沖的上升沿RE之后執(zhí)行電荷充電操作(時(shí)間段B)。在多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl中充電的電荷可用于隨后產(chǎn)生負(fù)電壓。
[0059]再次參照?qǐng)D2，如果在輸入脈沖保持第二電平(例如，邏輯高電平)或輸入脈沖從第二電平降低到第一電平(例如，邏輯低電平)時(shí)，第三開關(guān)M3被斷開并且第四開關(guān)被接通(時(shí)間段C)，則混合型電荷泵10可執(zhí)行從多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl中充電的電荷產(chǎn)生負(fù)電壓的負(fù)電荷抽送操作。
[0060]具體地講，參照?qǐng)D5，由于沒有施加第三控制電壓Vc3使得第三開關(guān)M3被斷開并且施加了第四控制電壓Vc4使得第四開關(guān)M4被接通，因此輸入脈沖不再被輸送到混合型電荷泵10。隨后，在第三輸出電荷存儲(chǔ)元件Co3中對(duì)用于保持與在多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl中充電的電荷的電勢差的負(fù)電荷進(jìn)行充電，并通過輸出端子OUT來輸出所述負(fù)電荷。
[0061]也就是說，可在形成輸入脈沖的下降沿FE時(shí)執(zhí)行負(fù)電壓產(chǎn)生操作。此時(shí)，第四開關(guān)M4，多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl、第二整流元件D2和第三輸出電荷存儲(chǔ)元件Co3可用作從輸入脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓的電路。
[0062]如上所述，可根據(jù)包括在混合電路HC中的第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4的接通/斷開來控制混合型電荷泵10的緩沖操作、電荷充電操作和負(fù)電壓產(chǎn)生操作。更具體地講，混合型電荷泵10的緩沖操作、電荷充電操作和負(fù)電壓產(chǎn)生操作可根據(jù)輸入脈沖的電平和包括在混合電路HC中的第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4的接通/斷開來控制，并可被順序地執(zhí)行。
[0063]也就是說，由于可在一個(gè)混合電路HC中同時(shí)執(zhí)行緩沖操作和負(fù)電壓產(chǎn)生操作，因此與單獨(dú)地提供負(fù)電荷泵和緩沖電路的情況相比，可在保持裝置的可靠性的同時(shí)進(jìn)一步減少裝置的尺寸。
[0064]另外，可在最佳條件下修改操作混合型電荷泵10的方法以根據(jù)輸入脈沖中存在的噪聲的類型減輕噪聲。雖然在以上描述中已示出了輸入脈沖中存在過沖的情況，但以下將參照?qǐng)D1、圖6和圖7來描述其修改示例。
[0065]下沖
[0066]圖6是用于解釋根據(jù)另一示例實(shí)施例的操作混合型電荷泵的方法的示圖。圖7是用于解釋根據(jù)另一示例實(shí)施例的操作混合型電荷泵的方法的示圖。
[0067]參照?qǐng)D1和圖6，如所示，輸入到混合型電荷泵10的輸入端子IN的輸入脈沖中可能存在下沖。在輸入脈沖的下降沿FE中可能由信號(hào)路徑中產(chǎn)生的噪聲等引起下沖。
[0068]在本實(shí)施例中，在形成輸入脈沖的下降沿FE之前，第三開關(guān)M3可被接通并且第四開關(guān)M4可被斷開。隨后，在輸入脈沖具有第二電平(例如，邏輯高電平)時(shí)，如果第三開關(guān)M3被接通并且第四開關(guān)M4被斷開(時(shí)間段B)，則混合型電荷泵10可執(zhí)行電荷充電操作。也就是說，可在形成輸入脈沖的下降沿FE之前執(zhí)行電荷充電操作。由于混合型電荷泵10的電荷充電操作可與以上參照?qǐng)D4描述的操作類似，因此將省略其更詳細(xì)的描述。
[0069]隨后，在形成輸入脈沖的下降沿FE時(shí)，第三開關(guān)M3可保持接通狀態(tài)并且第四開關(guān)M4可保持?jǐn)嚅_狀態(tài)?；旌闲碗姾杀?0可執(zhí)行緩沖操作直到第三開關(guān)M3被斷開并且第四開關(guān)M4被接通為止(時(shí)間段A)。在形成輸入脈沖的下降沿FE之后可執(zhí)行緩沖操作直到第三開關(guān)M3被斷開并且第四開關(guān)M4被接通為止(時(shí)間段A)?？赏ㄟ^緩沖操作來大量地減輕輸入脈沖中存在的下沖。由于混合型電荷泵10的緩沖操作也可與以上參照?qǐng)D3描述的操作類似，因此將省略其更詳細(xì)的描述。
[0070]隨后，在第三開關(guān)M3被斷開并且第四開關(guān)M4被接通時(shí)(時(shí)間段C)，混合型電荷泵10可執(zhí)行從充電的電荷產(chǎn)生負(fù)電壓的操作。此時(shí)，在形成輸入脈沖的上升沿RE時(shí)，如所示，混合型電荷泵10的第三開關(guān)可保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，并且混合型電荷泵10的第四開關(guān)M4可保持接通狀態(tài)。也就是說，可在形成輸入脈沖的上升沿RE時(shí)執(zhí)行混合型電荷泵10的負(fù)電壓產(chǎn)生操作。由于混合型電荷泵10的負(fù)電壓產(chǎn)生操作也可與以上參照?qǐng)D5描述的操作類似，因此將省略其更詳細(xì)的描述。
[0071]討沖和下沖
[0072]接下來，將參照?qǐng)D1和圖7描述在過沖和下沖兩者存在于輸入到混合型電荷泵10的輸入端子IN的輸入脈沖的情況下操作混合型電荷泵10的方法。由信號(hào)路徑中產(chǎn)生的噪聲等引起的過沖和下沖可能分別存在于輸入脈沖的上升沿RE和下降沿FE中。
[0073]在形成輸入脈沖的上升沿RE之前，第三開關(guān)M3可被接通，第四開關(guān)可被斷開。在形成輸入脈沖的下降沿FE之后，第三開關(guān)M3可被斷開，第四開關(guān)M4可被接通。
[0074]因此，混合型電荷泵10可概括為如下。
[0075]首先，施加第一電平(例如，邏輯低電平)的輸入脈沖，并且當(dāng)?shù)谌_關(guān)M3被接通，第四開關(guān)M4被斷開時(shí)(時(shí)間段A)，在形成輸入脈沖的上升沿RE之前，混合型電荷泵10執(zhí)行第一緩沖操作以減輕輸入脈沖的上升沿RE中存在的過沖。
[0076]隨后，在輸入脈沖中形成上升沿RE，并且施加第二電平(例如，邏輯高電平)的輸入脈沖。當(dāng)?shù)谌_關(guān)M3被接通并且第四開關(guān)M4被斷開時(shí)(時(shí)間段B)，混合型電荷泵10執(zhí)行電荷充電操作。混合型電荷泵10可在輸入脈沖的上升沿RE和下降沿FE之間執(zhí)行電荷充電操作。
[0077]隨后，在輸入脈沖中形成下降沿FE，并再次施加第一電平(例如，邏輯低電平)的輸入脈沖。當(dāng)?shù)谌_關(guān)M3被接通并且第四開關(guān)M4被斷開時(shí)(時(shí)間段A)，混合型電荷泵10執(zhí)行第二緩沖操作。也就是說，可在形成輸入脈沖的下降沿FE之后，執(zhí)行用于減輕輸入脈沖的下降沿FE中存在的下沖的第二緩沖操作。
[0078]隨后，在保持第一電平(例如，邏輯低電平)的輸入脈沖的狀態(tài)下，當(dāng)?shù)谌_關(guān)M3被斷開并且第四開關(guān)M4被接通時(shí)(時(shí)間段C)，混合型電荷泵10執(zhí)行負(fù)電壓產(chǎn)生操作。也就是說，在形成輸入脈沖的下降沿FE之后，混合型電荷泵10的負(fù)電壓產(chǎn)生操作可被執(zhí)行直到第三開關(guān)M3被接通并且第四開關(guān)M4被斷開為止。
[0079]由于混合型電荷泵10的第一緩沖操作和第二緩沖操作、電荷充電操作和負(fù)電壓產(chǎn)生操作可與以上參照?qǐng)D3至圖5描述的操作類似，因此將其省略更詳細(xì)的描述。
[0080]接下來，將參照?qǐng)D8和圖9描述根據(jù)示例實(shí)施例的電源管理集成電路。
[0081]圖8是根據(jù)示例實(shí)施例的電源管理集成電路的概念框圖。圖9是圖8中示出的電源管理集成電路的電路圖。
[0082]參照?qǐng)D8和圖9，電源管理集成電路(PMIC) 100包括主升壓器20、子升壓器30、混合型電荷泵10和控制器單元40。
[0083]主升壓器20可接收輸入電壓Vsupply，將輸入電壓Vsupply轉(zhuǎn)換為第一輸出電壓Voutl，并輸出第一輸出電壓Voutl。主升壓器20可以是在開關(guān)節(jié)點(diǎn)VLX產(chǎn)生脈沖并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)節(jié)來產(chǎn)生第一輸出電壓Voutl的調(diào)節(jié)器(regulator),但示例實(shí)施例不限于此。
[0084]子升壓器30可接收從主升壓器20輸出的第一輸出電壓Voutl,將第一輸出電壓Voutl轉(zhuǎn)換為與第一輸出電壓Voutl不同的第二輸出電壓Vout2，并輸出第二輸出電壓Vout2。由子升壓器30輸出的第二輸出電壓Vout2的幅度可小于由主升壓器20輸出的第一輸出電壓Voutl的幅度,但不例實(shí)施例不限于此。
[0085]混合型電荷泵10可接收在主升壓器20的開關(guān)節(jié)點(diǎn)VLX產(chǎn)生的開關(guān)脈沖，對(duì)開關(guān)脈沖中存在的過沖或下沖進(jìn)行緩沖，或從開關(guān)脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓并將其輸出為第三輸出電壓Vout3?；旌闲碗姾杀?0可以是根據(jù)上述示例實(shí)施例的混合型電荷泵中的任何一種。
[0086]控制器單元40可控制主升壓器20、子升壓器30和混合型電荷泵10的操作。具體地講，如圖9所示，主升壓器20可包括第一開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2，混合型電荷泵10可包括第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4，子升壓器30可包括第五開關(guān)M5和第六開關(guān)M6?？刂破鲉卧?0可控制第一開關(guān)Ml至第六開關(guān)M6的接通/斷開。更具體地講，控制器單元40可通過將第一控制電壓Vcl和第二控制電壓Vc2分別施加到包括在主升壓器20中的第一開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2來接通/斷開第一開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2，通過將第三控制電壓Vc3和第四控制電壓Vc4分別施加到包括在混合型電荷泵10中的第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4來接通/斷開第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4，通過將第五控制電壓Vc5和第六控制電壓Vc6分別施加到包括在子升壓器30中的第五開關(guān)M5和第六開關(guān)M6來接通/斷開第五開關(guān)M5和第六開關(guān)M6。
[0087]可以以多種方式配置電源管理集成電路PMIC。
[0088]參照?qǐng)D9，主升壓器20可包括例如第一電荷存儲(chǔ)電容器Cl、第一電感器L1、第一開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2、第一輸出電荷存儲(chǔ)元件Col等。在這種情況下，可使用輸入電壓Vsupply對(duì)第一電荷存儲(chǔ)電容器Cl進(jìn)行充電,可根據(jù)第一控制電壓Vcl和第二控制電壓Vc2來接通/斷開第一開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2,并且在第一電感器LI從在第一電荷存儲(chǔ)電容器Cl中充電的電荷調(diào)節(jié)第一輸出電壓Voutl時(shí)可使用第一開關(guān)Ml和第二開關(guān)M2?？蓮牡谝惠敵鲭姾纱鎯?chǔ)兀件Col輸出產(chǎn)生的第一輸出電壓Voutl。
[0089]子升壓器30可包括第二電荷存儲(chǔ)元件C2、第二電感器L2、第五開關(guān)M5和第六開關(guān)M6、第二輸出電荷存儲(chǔ)元件Co2等。在這種情況下，可使用第一輸出電壓Voutl對(duì)第二電荷存儲(chǔ)元件C2進(jìn)行充電，可分別根據(jù)第五控制電壓Vc5和第六控制電壓Vc6接通/斷開第五開關(guān)M5和第六開關(guān)M6，并且可在第二電感器L2從在第二電荷存儲(chǔ)元件C2中充電的電荷調(diào)節(jié)第二輸出電壓Vout2時(shí)使用第五開關(guān)M5和第六開關(guān)M6?？赏ㄟ^第二輸出電荷存儲(chǔ)元件Co2來輸出產(chǎn)生的第二輸出電壓Vout2。
[0090]混合型電荷泵10可包括主升壓器20的開關(guān)節(jié)點(diǎn)VLX與接地端子之間串聯(lián)連接的第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4、在第三開關(guān)M3和接地端子之間與第四開關(guān)M4并聯(lián)連接的多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第一整流元件D1、以及在多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和接地端子之間與第一整流元件Dl并聯(lián)連接的第二整流元件D2和第三輸出電荷存儲(chǔ)元件Co3?？赏ㄟ^包括在混合型電荷泵10中的第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4的接通/斷開來控制混合型電荷泵10的緩沖操作和負(fù)電壓產(chǎn)生操作。由于以上已進(jìn)行了詳細(xì)的描述，因此將省略多余的描述。
[0091]接下來，將參照?qǐng)D10和圖11描述根據(jù)示例實(shí)施例的操作電源管理集成電路的方法。
[0092]圖10和圖11是用于解釋用于操作圖8中示出的電源管理集成電路的方法的示圖。
[0093]參照?qǐng)D10，當(dāng)包括在主升壓器20中的第一開關(guān)Ml被斷開并且包括在主升壓器20中的第二開關(guān)M2被接通時(shí)，通過在前一周期中在第一電荷存儲(chǔ)電容器Cl中充電的電荷在開關(guān)節(jié)點(diǎn)VLX產(chǎn)生第二電平(例如，邏輯高電平)的開關(guān)脈沖。此時(shí)，當(dāng)混合型電荷泵10的第三開關(guān)M3被接通并且混合型電荷泵10的第四開關(guān)M4被斷開時(shí)，混合型電荷泵10可執(zhí)行從開關(guān)脈沖對(duì)多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl進(jìn)行充電的電荷充電操作(時(shí)間段B，見圖4)。
[0094]隨后，參照?qǐng)D10，包括在主升壓器20中的第一開關(guān)Ml被接通，包括在主升壓器20中的第二開關(guān)M2被斷開，從而在開關(guān)節(jié)點(diǎn)VLX形成開關(guān)脈沖的下降沿FE。此時(shí)，如果混合型電荷泵10的第三開關(guān)M3仍處于接通狀態(tài)并且混合型電荷泵10的第四開關(guān)M4處于斷開狀態(tài)，則混合型電荷泵10可執(zhí)行用于減輕在開關(guān)脈沖的下降沿FE中存在的下沖的緩沖操作(時(shí)間段A)。具體地講，參照?qǐng)D11，混合型電荷泵10的第三開關(guān)M3中存在的導(dǎo)通電阻、多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第一整流元件Dl的導(dǎo)通電阻可作為如所示的緩沖電路進(jìn)行工作。因此，混合型電荷泵20造成如同單獨(dú)的緩沖電路被連接到主升壓器20的效果，從而減輕開關(guān)脈沖的下降沿FE中存在的下沖。
[0095]再次參照?qǐng)D10，包括在主升壓器20中的第一開關(guān)Ml保持接通狀態(tài)，包括在主升壓器20中的第二開關(guān)M2保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。因此，當(dāng)在開關(guān)節(jié)點(diǎn)VLX保持第一電平(例如，邏輯低電平)的開關(guān)脈沖時(shí)，如果混合型電荷泵10的第三開關(guān)M3被斷開并且混合電荷泵10的第四開關(guān)管M4被接通，則如以上參照?qǐng)D5所討論的，混合電荷泵10可執(zhí)行從在多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl中充電的電荷產(chǎn)生負(fù)電壓的操作(時(shí)間段C)。
[0096]再次參照?qǐng)D10，在第二時(shí)間段A中，包括在主升壓器20中的第一開關(guān)Ml保持接通狀態(tài)，包括在主升壓器20中的第二開關(guān)M2保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。因此，當(dāng)在開關(guān)管節(jié)點(diǎn)VLX保持第一電平(例如，邏輯低電平)的開關(guān)脈沖時(shí)，如果混合型電荷泵10的第三開關(guān)M3被接通并且混合型電荷泵10的第四開關(guān)M4被斷開，則混合型電荷泵10可執(zhí)行用于減輕開關(guān)脈沖的上升沿RE中存在的過沖的緩沖操作。執(zhí)行緩沖操作的緩沖電路可基于如圖11所示的混合型電荷泵10的第三開關(guān)M3中存在的導(dǎo)通電阻、多功能電荷存儲(chǔ)元件Cpl和第一整流元件Dl0因此，它造成如同單獨(dú)的緩沖電路被連接到主升壓器20的效果，從而減輕開關(guān)脈沖的上升沿RE中存在的下沖。
[0097]在電源管理集成電路100中，一個(gè)混合型電荷泵10可根據(jù)開關(guān)脈沖的脈沖電平和第三開關(guān)M3和第四開關(guān)M4的接通/斷開，同時(shí)執(zhí)行緩沖操作和負(fù)電壓產(chǎn)生操作。因此，與混合型電荷泵和緩沖電路被單獨(dú)配置的情況相比，裝置(例如，電源管理集成電路(PMIC))的尺寸被減小，并且緩沖功能被有效地執(zhí)行。因此，存在保持裝置的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
[0098]同時(shí)，混合型電荷泵10以與參照?qǐng)D7描述的方式類的方式進(jìn)行操作的情況已被示出為圖10中的示例，但示例實(shí)施例不限于示出的示例?；旌闲碗姾杀?0的操作可被修改為根據(jù)圖2或圖6中示出的方法的操作。
[0099]接下來，將參照?qǐng)D12描述已應(yīng)用了根據(jù)上述實(shí)施例的電源管理集成電路的顯示裝置。
[0100]圖12是根據(jù)示例實(shí)施例的顯示裝置的概念框圖。圖13是示出圖12中示出的顯示裝置的一個(gè)示例的示圖。
[0101]參照?qǐng)D12，顯示裝置可包括顯示單元200、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器210、柵極驅(qū)動(dòng)器220和電源管理集成電路100。
[0102]顯示單元200可包括用于顯示圖像的各個(gè)像素的多個(gè)像素ΡΧ。另外，像素PX中的每個(gè)可包括如所示的柵極線和沿第一方向(例如，X方向)延伸的公共電極線VC0M、沿第二方向(例如，Y方向)延伸的數(shù)據(jù)線、以及形成在柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉點(diǎn)的存儲(chǔ)元件SC和晶體管TR。
[0103]數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器210可從電源管理集成電路100接收期望的(或可選擇地，預(yù)定的)電壓，將接收的電壓轉(zhuǎn)換為需要的數(shù)據(jù)電壓，并將數(shù)據(jù)電壓提供給顯示單元200的數(shù)據(jù)線。具體地講，例如，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器210可從電源管理集成電路100的主升壓器20接收第一輸出電壓Voutl (見圖9)，將第一輸出電壓Voutl轉(zhuǎn)換為需要的數(shù)據(jù)電壓，并將該數(shù)據(jù)電壓提供給顯示單元200的數(shù)據(jù)線。
[0104]柵極驅(qū)動(dòng)器220可從電源管理集成電路100接收期望的(或可選擇地，預(yù)定的)電壓，將接收的電壓轉(zhuǎn)換為需要的柵極電壓，并將該柵極電壓提供給顯示單元200的柵極線。具體地講，例如，柵極驅(qū)動(dòng)器220可分別從電源管理集成電路100的子升壓器30和混合型電荷泵10接收第二輸出電壓Vout2和第三輸出電壓Vout3(見圖8)，將第二輸出電壓Vout2和第三輸出電壓Vout3轉(zhuǎn)換為需要的柵極電壓，并將該柵極電壓提供給顯示單元200的柵極線。在這種情況下，從混合型電荷泵10提供給柵極驅(qū)動(dòng)器220的第三輸出電壓Vout3(見圖8)可以是例如負(fù)電壓。
[0105]電源管理集成電路100可以是根據(jù)上述實(shí)施例的電源管理集成電路中的任何一個(gè)。如果根據(jù)上述實(shí)施例的電源管理集成電路被應(yīng)用到顯示裝置，則可制造具有小尺寸且具有提高的可靠性的顯示裝置。
[0106]圖13示出圖12的顯示裝置被實(shí)現(xiàn)為智能電話300的示例。然而，根據(jù)示例實(shí)施例的顯示裝置可以以各種電子制造的形式實(shí)現(xiàn)。例如，顯示裝置可被實(shí)現(xiàn)為如下裝置:計(jì)算機(jī)、超級(jí)移動(dòng)PC (UMPC)、工作站、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)、web平板、無線電話、移動(dòng)電話、智能電話、電子書、便攜式多媒體播放器(PMP)、便攜式游戲終端、導(dǎo)航裝置、黑盒、數(shù)字相機(jī)、3維電視、數(shù)字音頻記錄器、數(shù)字音頻播放器、數(shù)字圖像記錄器、數(shù)字圖像播放器、數(shù)字視頻記錄器、數(shù)字視頻播放器、能夠在無線環(huán)境中發(fā)送和接收信息的裝置、組成家用網(wǎng)絡(luò)的各種電子裝置中的一個(gè)、組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種電子裝置中的一個(gè)、組成遠(yuǎn)程信息處理網(wǎng)絡(luò)的各種電子裝置中的一個(gè)、RFID裝置和形成計(jì)算系統(tǒng)的各種組件中的一個(gè)。
[0107]接下來，將參照?qǐng)D14和圖15描述已應(yīng)用了根據(jù)上述示例實(shí)施例的電源管理集成電路的半導(dǎo)體系統(tǒng)。
[0108]圖14和圖15是示出應(yīng)用了根據(jù)示例實(shí)施例的電源管理集成電路的半導(dǎo)體系統(tǒng)的概念框圖。
[0109]首先，參照?qǐng)D14，根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體系統(tǒng)可包括電池410、電源管理集成電路(PMIC) 420和多個(gè)模塊431至434。PMIC 420從電池410接收電壓，并將其轉(zhuǎn)換為具有各個(gè)模塊431至434所需的電平的電壓，并將所述電壓提供給各個(gè)模塊431至434。在這種情況下，PMIC 420可包括根據(jù)上述示例實(shí)施例的電源管理集成電路(圖8的100)中的至少一個(gè)。
[0110]參照?qǐng)D15，根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體系統(tǒng)可包括控制器510、PMIC 512、電池515、信號(hào)處理單元523、音頻處理單元525、存儲(chǔ)器530、顯示單元550等。
[0111]鍵區(qū)527可包括用于輸入數(shù)字信息和字符信息的鍵以及用于設(shè)置各種功能的功能鍵。
[0112]信號(hào)處理單元523可執(zhí)行便攜式終端的無線通信功能，并包括RF單元和調(diào)制解調(diào)器。RF單元可包括RF發(fā)送器和RF接收器等，其中，RF發(fā)送器執(zhí)行發(fā)送信號(hào)的放大以及發(fā)送信號(hào)的頻率的上變頻，RF接收器執(zhí)行接收信號(hào)的低噪放大以及接收信號(hào)的頻率的下變頻。調(diào)制解調(diào)器可包括發(fā)送器和接收器等，其中，發(fā)送器執(zhí)行將被發(fā)送的信號(hào)的編碼和調(diào)制，接收器執(zhí)行在RF單元中接收的信號(hào)的解調(diào)和解碼。
[0113]音頻處理單元525可組成編解碼器，編解碼器可包括數(shù)據(jù)編解碼器和音頻編解碼器。數(shù)據(jù)編解碼器可對(duì)分組數(shù)據(jù)等進(jìn)行處理，音頻編解碼器可對(duì)音頻信號(hào)(諸如，語音文件和多媒體文件)進(jìn)行處理。另外，音頻處理單元525可執(zhí)行以下功能:通過音頻編解碼器將在調(diào)制解調(diào)器中接收的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并進(jìn)行播放的功能，或通過音頻編解碼器將從麥克風(fēng)產(chǎn)生的模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)并將其發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器的功能。編解碼器可被單獨(dú)地提供，或可包括在半導(dǎo)體系統(tǒng)的控制器510中。
[0114]存儲(chǔ)器530可包括ROM和RAM。存儲(chǔ)器530可被配置為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并可存儲(chǔ)用于啟動(dòng)的數(shù)據(jù)和用于控制便攜式終端的操作的程序。
[0115]顯示單元550可將圖像信號(hào)和用戶數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，或顯示與呼叫相關(guān)的數(shù)據(jù)。在這種情況下，顯示單元550可包括液晶顯示器(IXD)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)等。如果IXD或OLED以觸摸屏的方式來實(shí)現(xiàn)，則顯示單元550可作為輸入單元進(jìn)行操作以連同鍵區(qū)527 —起控制便攜式終端。
[0116]控制器510可執(zhí)行控制半導(dǎo)體系統(tǒng)的整個(gè)操作的功能?？刂破?10可包括如所示的PMIC 512。PMIC 512可從電池515接收電壓并將電壓轉(zhuǎn)換為需要的電平的電壓。在這種情況下，PMIC 512可包括根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例的電源管理集成電路(圖8的100)中的至少一個(gè)。
[0117]雖然已描述了可應(yīng)用根據(jù)示例實(shí)施例的電源管理集成電路的一些半導(dǎo)體系統(tǒng)，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯然的是，根據(jù)示例實(shí)施例的電源管理集成電路100 (見圖8)也可應(yīng)用于沒有示出的其他半導(dǎo)體系統(tǒng)。
[0118]在詳細(xì)描述的最后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在本質(zhì)上不脫離示出的示例實(shí)施例的情況下，可對(duì)示例實(shí)施例進(jìn)行各種變化和修改。因此，公開的示例實(shí)施例僅用作一般的和描述性的意義，而不是限制的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種混合型電荷泵,包括: 混合電路，被配置為， 如果輸入脈沖的電平是第一電平，則在緩沖操作中對(duì)輸入脈沖中存在的過沖或下沖進(jìn)行緩沖， 如果輸入脈沖的電平是與第一電平不同的第二電平，則在充電操作中存儲(chǔ)輸入脈沖， 在負(fù)電壓產(chǎn)生操作中從存儲(chǔ)的脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的混合型電荷泵，其中，第一電平包括邏輯低電平，第二電平包括邏輯高電平。
3.如權(quán)利要求1所述的混合型電荷泵，還包括: 第一開關(guān)和第二開關(guān)，被配置為控制混合電路是執(zhí)行緩沖操作、充電操作還是負(fù)電壓產(chǎn)生操作。
4.如權(quán)利要求3所述的混合型電荷泵，其中，如果第一開關(guān)接通并且第二開關(guān)斷開，則混合電路被配置為執(zhí)行緩沖操作和充電操作， 如果第一開關(guān)斷開并且第二開關(guān)接通，則混合電路被配置為執(zhí)行負(fù)電壓產(chǎn)生操作。
5.如權(quán)利要求3所述的混合型電荷泵，其中，第一開關(guān)和第二開關(guān)是功率晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的混合型電荷泵，其中，所述脈沖是脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)節(jié)器的開關(guān)脈沖。`
7.—種混合型電荷泵,包括: 第一開關(guān)和第二開關(guān)，在輸入端子和接地端子之間串聯(lián)連接； 第一電荷存儲(chǔ)元件和第一整流元件，在第一開關(guān)和接地端子之間與第二開關(guān)并聯(lián)連接; 第二整流元件和第二電荷存儲(chǔ)元件，在第一電荷存儲(chǔ)元件和接地端子之間與第一整流兀件并聯(lián)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的混合型電荷泵，其中，混合型電荷泵被配置為緩沖電路，用于在第一開關(guān)被接通且第二開關(guān)被斷開時(shí)，減輕提供給輸入端子的輸入信號(hào)中存在的過沖或下沖，所述緩沖電路包括第一開關(guān)的導(dǎo)通電阻、第一電荷存儲(chǔ)元件和第一整流元件的導(dǎo)通電阻。
9.如權(quán)利要求7所述的混合型電荷泵，其中，混合型電荷泵被配置為負(fù)電壓產(chǎn)生電路，用于在第一開關(guān)被斷開且第二開關(guān)被接通時(shí)，從提供給輸入端子的輸入信號(hào)產(chǎn)生負(fù)電壓，所述負(fù)電壓產(chǎn)生電路包括第二開關(guān)、第一電荷存儲(chǔ)元件、第二整流元件和第二電荷存儲(chǔ)元件。
10.如權(quán)利要求7所述的混合型電荷泵，其中，輸入端子被配置為接收脈沖信號(hào)。
11.如權(quán)利要求7所述的混合型電荷泵，其中，第一開關(guān)和第二開關(guān)是功率晶體管， 第一電荷存儲(chǔ)元件和第二電荷存儲(chǔ)元件是電容器， 第一整流元件和第二整流元件是二極管。
12.一種用于操作混合型電荷泵的方法，包括: 如果第一開關(guān)被設(shè)置為接通狀態(tài)并且第二開關(guān)被設(shè)置為斷開狀態(tài)，則減輕在接收的具有第一電平的開關(guān)脈沖中存在的過沖或下沖； 如果開關(guān)脈沖從第一電平改變?yōu)榕c第一電平不同的第二電平，并且第一開關(guān)被設(shè)置為處于接通狀態(tài)，第二開關(guān)被設(shè)置為處于斷開狀態(tài)，則基于開關(guān)脈沖存儲(chǔ)電荷； 如果第一開關(guān)被設(shè)置為斷開狀態(tài)并且第二開關(guān)被設(shè)置為接通狀態(tài)，則從開關(guān)脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一電平包括邏輯低電平，第二電平包括邏輯高電平。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在開關(guān)脈沖上升到第二電平時(shí)，第一開關(guān)被配置為保持接通狀態(tài)，第二開關(guān)被配置為保持?jǐn)嚅_狀態(tài)， 在開關(guān)脈沖降低到第一電平時(shí)，第一開關(guān)被配置為保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，第二開關(guān)被配置為保持接通狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在開關(guān)脈沖上升到第二電平之前，執(zhí)行減輕過沖或下沖的步驟， 在開關(guān)脈沖上升到第二電平之后，執(zhí)行存儲(chǔ)電荷的步驟， 在開關(guān)脈沖降低到第一電平時(shí)，執(zhí)行產(chǎn)生負(fù)電壓的步驟。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，當(dāng)開關(guān)脈沖上升到第二電平時(shí)，第一開關(guān)被配置為保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，第二開關(guān)被配置為保持接通狀態(tài)， 其中，在開關(guān)脈沖降低到第一電平時(shí)，第一開關(guān)被配置為保持接通狀態(tài)，第二開關(guān)被配置為保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，在開關(guān)脈沖從第二電平改變之前，執(zhí)行存儲(chǔ)電荷的步驟，` 在開關(guān)脈沖降低到第一電平之后，執(zhí)行減輕過沖或下沖的步驟， 在開關(guān)脈沖上升到第二電平時(shí)，執(zhí)行產(chǎn)生負(fù)電壓的步驟。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在開關(guān)脈沖上升到第二電平以及降低到第一電平時(shí)，第一開關(guān)被配置為保持接通狀態(tài)，第二開關(guān)被配置為保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，在開關(guān)脈沖上升到第二電平之前，執(zhí)行減輕過沖或下沖的步驟，并且在開關(guān)脈沖降低到第一電平之后，也執(zhí)行減輕過沖或下沖的步驟， 在開關(guān)脈沖達(dá)到第二電平之后，執(zhí)行存儲(chǔ)電荷的步驟， 在開關(guān)脈沖降低到第一電平之后，執(zhí)行產(chǎn)生負(fù)電壓的步驟。
20.一種電源管理集成電路(PMIC)，包括: 主升壓器，被配置為接收輸入電源并輸出第一輸出電壓； 子升壓器，被配置為基于第一輸出電壓輸出第二輸出電壓，第二輸出電壓與第一輸出電壓不同； 混合型電荷泵，被配置為， 對(duì)由主升壓器產(chǎn)生的脈沖中存在的過沖或下沖進(jìn)行緩沖， 從所述脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
21.如權(quán)利要求20所述的電源管理集成電路，其中，主升壓器包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，混合型電荷泵包括第三開關(guān)和第四開關(guān)，子升壓器包括第五開關(guān)和第六開關(guān)，并且PMIC還包括: 控制器單元，被配置為控制第一開關(guān)至第六開關(guān)在接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間的切換。
22.如權(quán)利要求20所述的電源管理集成電路，其中，包括在混合型電荷泵中的第三開關(guān)和第四開關(guān)被配置為控制由PMIC執(zhí)行對(duì)過沖或下沖進(jìn)行緩沖的步驟和產(chǎn)生負(fù)電壓的步驟中的一個(gè)。
23.如權(quán)利要求22所述的電源管理集成電路，其中，混合型電荷泵被配置為， 如果開關(guān)脈沖的電平是第一電平，第三開關(guān)處于接通狀態(tài)并且第四開關(guān)處于斷開狀態(tài)，則對(duì)過沖或下沖進(jìn)行緩沖， 如果開關(guān)脈沖的電平是與第一電平不同的第二電平，第三開關(guān)處于接通狀態(tài)并且第四開關(guān)處于斷開狀態(tài)，則從開關(guān)脈沖存儲(chǔ)電荷， 如果第三開關(guān)處于斷開狀態(tài)并且第四開關(guān)處于接通狀態(tài)，則從存儲(chǔ)的電荷產(chǎn)生負(fù)電壓。
24.如權(quán)利要求20所述的電源管理集成電路，其中，主升壓器被配置為使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)輸出第一輸出電壓。
25.如權(quán)利要求20所述的電源管理集成電路，其中，混合型電荷泵包括: 第一開關(guān)和第二開關(guān)，在輸入端子和接地端子之間串聯(lián)連接； 第一電荷存儲(chǔ)元件和第一整流元件，在第一開關(guān)和接地端子之間與第二開關(guān)并聯(lián)連接; 第二整流元件和第二電荷存儲(chǔ)元件，在第一電荷存儲(chǔ)元件和接地端子之間與第一整流元件并聯(lián)連接。`
26.一種電源管理集成電路(PMIC)，包括: 包括被配置為在第一電路路徑和第二電路路徑之間切換的多個(gè)開關(guān)的混合型電荷泵，所述混合型電荷泵被配置為， 如果所述多個(gè)開關(guān)被布置在第一電路路徑中，則減小輸入到輸入端子的脈沖的幅度， 如果所述多個(gè)開關(guān)被布置在第二電路路徑中，則從所述脈沖產(chǎn)生負(fù)電壓。
27.如權(quán)利要求26所述的PMIC，其中，混合型電荷泵被配置為通過配置多個(gè)開關(guān)形成第一電路路徑使得第一電容器和第一整流器在輸入端子和接地之間串聯(lián)連接，以減小脈沖的幅度。
28.如權(quán)利要求27所述的PMIC，其中，混合型電荷泵被配置為通過配置多個(gè)開關(guān)形成第二電路路徑使得存儲(chǔ)在第一電容器中的能量通過第二整流器被輸送到第二電容器，以產(chǎn)生負(fù)電壓。
29.如權(quán)利要求26所述的PMIC，還包括: 控制器，被配置為控制多個(gè)開關(guān)的接通/斷開。
30.如權(quán)利要求26所述的PMIC，還包括: 升壓器電路，被配置為產(chǎn)生輸入到輸入端子的脈沖，所述脈沖具有期望的低電平和期望的高電平； 混合型電荷泵，被配置為減小超過期望的高電平或低于期望的低電平的脈沖的幅度。
【文檔編號(hào)】H02M3/07GK103872902SQ201310665339
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】尹齊亨, 吳亨錫, 李京真, 趙翔翼 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社