充电泵的制作方法
【技术领域】
[0001] 公开的内容一般涉及一种充电栗，更具体地涉及一种具有宽工作范围的充电栗。
【背景技术】
[0002] 图IA是常规的充电栗100的示意图。常规的充电栗100包括上拉电路101和下 拉电路102,并且两个电路都被用于调节它们之间的控制电压VCT。控制电压VCT还作为常 规的充电栗100的输出电压，并且它可以被应用到其他外部电路。图IB是常规的充电栗 100的工作范围的示意图。由于控制电压VCT直接影响在上拉电路101和下拉电路102中 的晶体管的工作状态，因此控制电压VCT被限制在一个特定的工作范围内，从而使晶体管 在一个适当的工作模式下运行，如饱和模式。一般地，如果常规的充电栗100具有电源电压 VDD和接地电压VSS并且其中的每个晶体管具有过驱动电压V0V，则通过上边界和下边界限 制控制电压VCT，所述上边界为电源电压VDD减去过驱动电压V0V，所述下边界为接地电压 VSS加上过驱动电压V0V。换句话说，控制电压VCT的工作范围基本上等于电源电压VDD减 去2倍的过驱动电压VOV ( 即，VDD-2 X V0V)，而且该范围是非常狭窄的并不适合一些电路应 用。因此，有必要设计一种新型的充电栗来解决现有技术的上述问题。
【发明内容】
[0003] 在一个示例性的实施例中，公开的内容涉及一种充电栗，其包括：第一电源；耦接 在第一电源和第一节点之间的第一开关；第一电平转换电路；耦接在第一节点和第一电平 转换电路之间的第一电容器；和耦接在第一节点和输出节点之间的第二开关；其中当第二 开关保持断开时，第一开关执行闭合和断开的操作，并且第一电平转换电路执行电平转换 操作。
[0004] 在一些实施例中，第一电平转换电路产生一个在高逻辑电平和低逻辑电平之间切 换的电平转换信号，从而改变在第一节点处的第一电压。在一些实施例中，第一电源向第一 节点提供电流。在一些实施例中，第一开关通过MOS晶体管（金属氧化物半导体场效应晶 体管）来实施，该MOS晶体管具有用于接收第一控制信号的控制端子、耦接到第一电源的第 一端子和耦接到第一个节点的第二端子。在一些实施例中，第一电平转换电路包括具有用 于接收第二控制信号的输入端子和耦接到第一电容器的输出端子的第一变频器。在一些实 施例中，第二控制信号与第一控制信号基本上互补。在一些实施例中，第二开关通过根据第 三控制信号而闭合或断开的传输门来实施。在一些实施例中，在充电栗的每个运行期间，第 三控制信号在第一控制信号切换逻辑电平之前切换逻辑电平，然后第三控制信号在第一控 制信号切换回去之后切换回去。在一些实施例中，所述充电栗还包括：第二电源；耦接在第 二电源与第二节点之间的第三开关；第二电平转换电路；耦接在第二节点和第二电平转换 电路之间的第二电容器；和耦接在第二节点和输出节点之间的第四开关；其中当第四开关 保持断开时，第三开关执行闭合和断开的操作，并且所述第二电平转换电路执行一个电平 转换操作。在一些实施例中，第二电平转换电路产生在高逻辑电平和低逻辑电平之间切换 的电平转换信号，从而改变在第二节点处的第二电压。在一些实施例中，第一电源向第一节 点提供电流，并且第二电源从第二节点汲取电流。在一些实施例中，第三开关用MOS晶体管 (金属氧化物半导体场效应晶体管）来实施，该MOS晶体管具有用于接收第四控制信号的控 制端子、耦接到第二电源的第一端子和耦接到第二节点的第二端子。在一些实施例中，第二 电平转换电路包括具有用于接收第五控制信号的输入端子和耦接到第二电容器的输出端 子的第二变频器。在一些实施例中，第五控制信号与所述第四控制信号基本上互补。在一 些实施例中，第四开关通过根据第六控制信号而闭合或断开的传输门来实施。在一些实施 例中，在充电栗的每个运行期间，第六控制信号在第四控制信号切换逻辑电平之前切换逻 辑电平，然后第六控制信号在第四控制信号切换回去之后切换回去。
[0005] 在另一个示例性的实施例中，公开的内容涉及一种充电栗的运行方法，其包括以 下步骤：提供包括第一电源、第一电平转换电路、第一开关、第二开关和耦接到第一节点的 第一电容器的充电栗；通过第一电平转换电路改变第一电容器的逻辑电平；通过第一开关 将第一电源耦接到第一个节点；由第一开关使第一电源与第一个节点隔离；通过第一电平 转换电路补偿第一电容器的逻辑电平；通过第二开关将第一节点耦接到充电栗的输出节 点；并且由第二开关使第一节点与充电栗的输出节点隔离。
[0006] 在一些实施例中，当第一个节点保持与充电栗的输出节点断开时执行改变第一电 容器的逻辑电平的步骤、将第一电源耦接到第一节点的步骤、使第一电源与与第一个节点 隔离的步骤、以及补偿第一电容器的逻辑电平的步骤。在一些实施例中，充电栗进一步包括 第二电源、第二电平转换电路、第三开关、第四开关、以及耦接到第二节点的第二电容器，并 且其中所述方法还包括：通过第二电平转换电路改变第二电容器的逻辑电平；通过第三开 关使第二电源耦接到第二个节点；由第三开关使第二电源与第二个节点隔离；通过第二电 平转换电路补偿第二电容器的逻辑电平；通过第四开关将第二节点耦接到充电栗的输出节 点；并且由第四开关使充电栗的输出节点与第二个节点隔离。在一些实施例中，当第二节点 保持与充电栗的输出节点隔离时执行改变第二电容器的逻辑电平的步骤、将第二电源耦接 至第二节点的步骤、使第二电源与第二节点隔离的步骤、以及补偿第二电容器的逻辑电平 的步骤。
[0007] 在一些实施例中提供的充电栗的工作范围通过适当的设计而被有效地加宽。
【附图说明】
[0008] 本发明可以通过阅读随后的详细描述和实施例，以及参考以下附图而更全面地理 解，其中：
[0009] 图IA是常规的充电栗的示意图。
[0010] 图IB是一个常规的充电栗的工作范围的示意图；
[0011] 图2是根据本发明的一实施例的充电栗的示意图；
[0012] 图3A是根据本发明的一实施例的充电栗的示意图；
[0013] 图3B是根据本发明的一实施例的充电栗的示意图；
[0014] 图4是根据本发明的一优选实施例的充电栗的示意图；
[0015] 图5是根据本发明的一实施例的充电栗的上拉电路的信号波形的示意图；
[0016] 图6是根据本发明的一实施例的充电栗的下拉电路的信号波形的示意图；
[0017] 图7A是执行根据本发明的一实施例的充电栗的方法的流程图；
[0018] 图7B是执行根据本发明的一实施例的充电栗的方法的流程图；和
[0019] 图8是根据本发明的一实施例的充电栗的状态的示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了说明本发明的目的、特征和优点，本发明的实施例和附图将详细描述如下。
[0021] 图2是根据本发明一实施例的充电栗200的示意图。如图2所示，充电栗200包 括第一电源201、第二电源202、第一开关221、第二开关222、第三开关223、第四开关224、 第一电平转换电路241、第二电平转换电路242、第一电容器261和第二电容器262。更具体 地说，上述部件被归入上拉电路和下拉电路。上拉电路被安排用于在输出节点NOUT上拉输 出电压，并且该上拉电路由第一电源201、第一