电压调整电路的制作方法

文档序号:7450103阅读:167来源:国知局
专利名称:电压调整电路的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电压调整电路,尤其涉及一种可以在一升压电路进行一 放电操作时避免影响 一输入电压源的放电电路,并且该放电电路只需要筒单 的电^^架构即可应用于该升压电路。
背景技术
一般而言,已知技术中的升压电路的放电机制主要有两种,请参考图1,
图1示出了依据已知技术的第一种传统的放电电路10的筒化示意图。如图1 所示,这种传统的放电电路10的放电机制是利用将一开关组件12开启(亦 即导通)来直接使得放电电路10的一输出电压Vout对放电电路10的一输 入电压源Vin来进行一》欠电操作,虽然采用这种》文电机制的放电电路10不 会需要复杂的电路设计,但是当输出电压Vout与输入电压源Vin之间的电 压差超过一特定数值时,这种传统的放电电路10在进行该放电操作的时候 很可能就会直接对输入电压源V i n造成非常严重的影响。
请参考图2,图2示出了依据已知技术的第二种传统的放电电路100的 简化示意图。如图2所示,放电电路IOO包含有一第一开关组件110、 一第 二开关组件120、以及一数字计数器(digital counter) 130,这种传统的 放电电路100的放电机制是利用数字计数器130先将第一开关组件110开启 (亦即导通)以使得放电电路100的一输出电压Vout对放电电路100的一 参考电压源Vr (例如接地电压电平0)来进行一放电操作,然后经过一特定 时间之后,数字计数器130会将第一开关组件110关闭(亦即不导通),并 且将第二开关组件120开启以使得放电电路100的输出电压Vout接着对放 电电路100的一输入电压源Vin进行该放电操作。虽然这种传统的放电电路 100不像图1中传统的放电电路10—样会直接对输入电压源Vin造成非常严 重的影响,但是由于上述数字计数器130在切换第一开关组件110以及第二 开关组件120的导通状态时所依据的特定时间由经验法则所决定,所以经常 会被许多因素所影响,而无法维持足够的准确性,另一方面,设计这种传统
的放电电路100时会需要使用逻辑电路,因此也就会需要比较大的电路布局 面积,所以相对地这种传统的放电电路100的制造成本也会比较昂责。

发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种可以在一升压电路进行一放 电操作时避免影响 一输入电压源的放电电路,并且该放电电路只需要简单的 电路架构即可应用于该升压电路,以解决上述的问题。
本发明披露了一种电压调整电路,该电压调整电路包含有 一第一开关
组件、 一第二开关组件、 一第三开关组件、 一第四开关组件、 一第五开关组 件、以及一第六开关组件,其中,该第一开关组件具有一控制端点耦接于一 第一控制信号、 一第一端点耦接于一第一电压源以及一第二端点耦接于一第
一节点;该第二开关组件具有一控制端点耦接于一第二控制信号、 一第一端 点耦接于一第二节点以及一第二端点耦接于该第一节点,其中该第二节点为 该电压调整电路的一输出端;该第三开关组件具有一控制端点耦接于该第一 节点、 一第一端点耦接于该第二节点以及一第二端点耦接于一第三节点;该 第四开关组件具有一控制端点耦接于一第三控制信号、 一第一端点耦接于一 第二电压源以及一第二端点耦接于该第三节点;该第五开关组件具有一控制 端点耦接于该第二控制信号、 一第一端点耦接于该第二节点以及一第二端点 耦接于该第三节点;以及该第六开关组件具有一控制端点耦接于该第三节 点、 一第一端点耦接于该第二节点以及一第二端点耦接于该第一电压源。


图1示出了依据已知技术的第一种传统的放电电路的简化示意图。 图2示出了依据已知技术的第二种传统的放电电路的简化示意图。 图3示出了依据本发明的一实施例的放电电路的简化示意图。 图4示出了依据图3中的放电电路在进行一正常操作与一放电操作时,
关于第一控制信号S1、第二控制信号S2、第三控制信号S3、以及输出电压
V2的一实施例的时序图。
附图符号说明
10、 100:》文电电3各12:开关组件
110:第一开关组件
120:第二开关组件
130:数字计数器
200:;改电电^各
210:第一开关组件
220:第二开关组件
230:第三开关组件
240:第四开关组件
250:第五开关组件
260:第六开关组件
270:控制电路
280:第一节点
282:第二节点
284:第三节点
具体实施例方式
在本申请文本中使用了某些词汇来指称特定的组件,而本领域技术人员 应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件,本申请文本 并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作 为区分的准则,在整个申请文本中所提及的"包含有"为一开放式的用语, 故应解释成"包含有但不限定于",此外,"耦接" 一词在此包含任何直接及 间接的电气连接手段,因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则 代表该第一装置可以直接电气连接于该第二装置,或通过其它装置或连接手 段间接地电气连接至该第二装置。
请参考图3,图3示出了依据本发明的一实施例的放电电路200的简化 示意图。如图3所示,放电电路200包含有一第一开关组件210、 一第二开 关组件220、 一第三开关组件230、 一第四开关组件240、 一第五开关组件 250、 一第六开关组件260、以及一控制电路270,其中,第一开关组件210、 第二开关组件220、第三开关组件230、第五开关组件250、以及第六开关组 件260均为P型场效应晶体管(例如PMOS场效应晶体管),而第四开关组件
240为N型场效应晶体管(例如丽0S场效应晶体管)。控制电路270用来产 生一第一控制信号S1、 一第二控制信号S2、以及一第三控制信号S3,其中, 第一控制信号Sl与第二控制信号S2为具有相反相位的控制电压源信号,而 第一控制信号Sl与第三控制信号S3为具有不同电压电平与相反相位的控制 电压源信号。第一开关组件210具有一控制端点(亦即栅极)耦接于一第一 控制信号Sl、 一第一端点(亦即源极)耦接于一第一电压源(亦即输入电压 源)Vl以及一第二端点(亦即漏极)耦接于一第一节点280;第二开关组件 220具有一控制端点(亦即栅极)耦接于一第二控制信号S2、 一第一端点(亦 即源极)耦接于一第二节点282以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第一节 点280,其中第二节点282为放电电路200的一输出端,以用于依据第一电 压源V1来输出一输出电压V2;第三开关组件230具有一控制端点(亦即栅 极)耦接于第一节点280、 一第一端点(亦即源极)耦接于第二节点以及一 第二端点(亦即漏极)耦接于一第三节点284;第四开关组件240具有一控 制端点(亦即栅极)耦接于一第三控制信号S3、 一第一端点(亦即源极)耦 接于一第二电压源(亦即参考电压源)V3以及一第二端点(亦即漏极)耦接 于第三节点284,其中,举例来说,第二电压源V3的电压电平可以为一接地 电压电平(亦即V2 = 0),但这并不是本发明的限制条件,另外,在此请注意, 在本发明中会设定第三开关组件230的信道宽长比(aspect ratio)大于第 四开关组件240的信道宽长比。接着,第五开关组件250具有一控制端点(亦 即栅极)耦接于第二控制信号S2、 一第一端点(亦即源极)耦接于第二节点 282以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第三节点284,以及第六开关组件 260具有一控制端点(亦即栅极)耦接于第三节点284、 一第一端点(亦即 源极)耦接于第二节点282以及一第二端点(亦即漏极)耦接于第一电压源 VI。在此请注意,上述的实施例仅作为本发明的举例说明,而不是本发明的
力丈电一几制。
请参考图4,图4示出了依据图3中的放电电路200在进行一正常操作 与一放电操作时,关于第一控制信号Sl、第二控制信号S2、第三控制信号 S3、以及输出电压V2的一实施例的时序图,其中,在本实施例中假设第一 电压源Vl-2. 5V,输出电压V2-5.5V,第二电压源V3=0V第一控制信号Sl与 第二控制信号S2为电压高电平(High level)等于V2的控制电压源信号,以
及第三控制信号S3为电压高电平(High level)等于VI的控制电压源信号, 在此请注意,上述的实施例仅作为本发明的举例说明,而不是本发明的限制 条件。如图2所示,当放电电路200在该正常操作期间时,控制电路270设 定第一控制信号Sl以将第一开关组件210关闭(亦即不导通),并且设定第 二控制信号S2来将第二开关组件220以及第五开关组件250开启(亦即导 通),以及设定第三控制信号S3来将第四开关组件240关闭,因此在这个情 况下,很明显地就会使得第三开关组件230以及第六开关组件260都处于关 闭的状态。
当放电电路200开始进行该放电操作时,控制电路270设定第一控制信 号Sl以导通第一开关组件210开启,并且设定第二控制信号S2来将第二开 关组件220以及第五开关组件250关闭,以及设定第三控制信号S3来将第 四开关组件240开启,与此同时,由于第二节点282以及第一节点280之间 的电压差会变大,并且超过第三开关组件230的阈值电压(threshold voltage),因此就会使得第三开关组件230从原本关闭的状态转变为开启的 状态,另一方面,由于第三开关组件230的信道宽长比(aspect ratio)大 于第四开关组件240的信道宽长比,所以在上述这个情况下,很明显地就会 使得第六开关组件260处于关闭的状态,如此一来,输出电压V2的电压电 平在这个阶段便会往第二电压源V3的电压电平(亦即接地电压电平0)的方 向下降。另外,在此请注意,当放电电路200进行该放电操作时,控制电路 270会依据输出电压V2的电压电平的下降曲线来降低第二控制信号S2的输 出电压电平,但第二开关组件220以及第五开关组件250仍然会维持在关闭 的状态。
当放电电路200进行该放电操作直到输出电压V2的电压电平逐渐趋近 于第一电压源VI的电压电平时,第一开关组件210以及第四开关组件240 仍维持在原本开启的状态,并且第二开关组件22 0以及第五开关组件2 5 0仍 维持在原本关闭的状态,但是由于第二节点282以及第一节点280之间的电 压差会随着输出电压V2的电压电平逐渐趋近于第一电压源VI的电压电平而 进而小于第三开关组件230的阈值电压,所以就会造成第三开关组件230从 原本开启的状态转变为关闭的状态,另一方面,由于第三开关组件230从原 本开启的状态转变为关闭的状态之后,第三节点284会被拉至第二电压源V3 的电压电平,使得第二节点282以及第三节点284之间的电压差将会超过第
六开关组件260的阈值电压,所以就会使得第六开关组件260从原本关闭的 状态转变为开启的状态,如此一来,输出电压V2的电压电平最终便会等于 或是非常接近于第一电压源VI的电压电平。
综上所述,本发明所披露的电压调整电路(例如上述实施例中的放电电 路)不像传统放电电路的放电机制直接将一输出电压对一输入电压源来进行 放电操作,而是先将该输出电压对一参考电压源(例如接地电压电平0)进 行放电操作,然后在该输出电压的电压电平逐渐趋近于该输入电压源的电压
明的放电电路可以在进行放电操作时避免影响该输入电压源,此外,本发明 所披露的放电电路也不像另一种传统放电电路的放电机制是利用一数字计 数器(digital counter)来进行上述的两阶段式放电操作或是多阶段式放 电操作,所以本发明的放电电路不需要使用逻辑电路,因此也就不像这种包 含有数字计数器的传统放电电路需要比较大的电路布局面积,所以相对地本 发明的放电电路的制造成本就会比较低,并且还具有非常良好的准确性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变 化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种电压调整电路,其包含有一第一开关组件,其具有一控制端点耦接于一第一控制信号、一第一端点耦接于一第一电压源以及一第二端点耦接于一第一节点;一第二开关组件,其具有一控制端点耦接于一第二控制信号、一第一端点耦接于一第二节点以及一第二端点耦接于该第一节点,其中该第二节点为该电压调整电路的一输出端,以用于依据该第一电压源来输出一输出电压;一第三开关组件,其具有一控制端点耦接于该第一节点、一第一端点耦接于该第二节点以及一第二端点耦接于一第三节点;一第四开关组件,其具有一控制端点耦接于一第三控制信号、一第一端点耦接于一第二电压源以及一第二端点耦接于该第三节点;一第五开关组件,其具有一控制端点耦接于该第二控制信号、一第一端点耦接于该第二节点以及一第二端点耦接于该第三节点;以及一第六开关组件,其具有一控制端点耦接于该第三节点、一第一端点耦接于该第二节点以及一第二端点耦接于该第一电压源。
2. 如权利要求1所述的电压调整电路,其中该第一、第二、第三、第四、 第五、第六开关组件均为晶体管。
3. 如权利要求2所述的电压调整电路,其中该第三开关组件的信道宽 长比大于该第四开关组件的信道宽长比。
4. 如权利要求2所述的电压调整电路,其中该第一、第二、第三、第五、 第六开关組件均为P型场效应晶体管,而该第四开关组件为N型场效应 晶体管。
5. 如权利要求4所述的电压调整电路,其还包含有一控制电路,用来 产生该第一、第二、第三控制信号,其中该控制电路设定该第一控制信号控 制该第一开关组件不导通的电压电平高于该第三控制信号控制该第四开关 组件导通的电压电平。
6. 如权利要求1所述的电压调整电路,其为一放电电路。
7. 如权利要求6所述的电压调整电路,其中该第一电压源为一输入电 压源,以及该第二电压源为一参考电压源,并且该输入电压源的一电压电平 大于该参考电压源的一电压电平。
8. 如权利要求7所述的电压调整电路,其还包含有一控制电路,用来 产生该第一、第二、第三控制信号,其中当该电压调整电路在一正常操作期 间时,该控制电路设定该第一控制信号以不导通该第一开关组件,且设定该 第二控制信号以导通该第二、第五开关组件,以及设定该第三控制信号来不导通该第四开关组件;以及当该电压调整电路进行一放电操作时,该控制电 路设定该第 一控制信号以导通该第一开关组件,且设定该第二控制信号以不 导通该第二、第五开关组件,以及设定该第三控制信号来导通该第四开关组 件。
9. 如权利要求8所述的电压调整电路,其中当该电压调整电路进行该 放电操作时,该控制电路逐渐降低该第二控制信号的电压电平。
10. 如权利要求7所述的电压调整电路,其中该参考电压源的该电压电 平为一接地电压电平。
全文摘要
本发明披露一种电压调整电路,其包含有一第一开关组件、一第二开关组件、一第三开关组件、一第四开关组件、一第五开关组件、以及一第六开关组件。该电压调整电路先将一输出电压对一参考电压源进行放电操作,然后在该输出电压电平逐渐趋近于一输入电压源的电压电平时,再将该输出电压转换为对该输入电压源进行放电操作,因此该电压调整电路可以在进行放电操作时避免影响该输入电压源,此外,该电压调整电路不需要利用一数字计数器来进行上述的两阶段式放电操作或多阶段式放电操作,故该电压调整电路的成本较低,并且具有极佳的准确性。
文档编号H02M3/10GK101364766SQ20071013999
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者刘铭晃, 吴柏樟, 林孟勇, 黄启模 申请人:奕力科技股份有限公司
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