专利名称：具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子泵，特别涉及一种具有低噪声高输出电流及电压的电子泵。
背景技术：
随着科技日新月异的发展，低供应电压越来越受重视。晶载式(on-chip)电压产生器或倍增器可用于具有单一电源的集成电路(IC)中，以提供比电源更高的电压。一般而言，为了要维持IC的正常运作，电压越高越好，而上述用以实现提高电压的装置则称为电子泵(charge pump)。电子泵可用以产生高于电源电压的正电压或低于电源电压的负电压， 其可广泛运用于内存相关领域，如用于DRAM的回授偏压(back bias)、非挥发性内存的写入及抹除(如一次可编程只读存储器(one time programmable read only memory，OTP)、 电可除编程化只读存储器(EEPR0M)、闪存等。以闪存的堆栈闸(stack gate)为例，正向高电压可通过信道热电子编程(CHE)或FN通道法(R)Wler-Nordheim tunneling)将电子从控制闸极驱动至悬浮闸极(floating gate)，以上所述为数据写入的动作。而相同的原理也可应用于数据抹除，当控制闸极接负高压且源极接至一个正高压时，悬浮闸极上的负电子将会自悬浮闸极中拉至源极，进而完成抹除的动作。电子泵为一种直流转直流并提升电压的电压转换器，其中每一增益级由多个MOS 晶体管及电容所构成。电容式电子泵可广泛应用于芯片上，其可驱动电荷以产生比供应电压更高的正电压或更低的负电压。且由于此电路结构无须使用任何磁性元件，故可有效降低制造成本。目前业界所广泛使用的电子泵为迪克森电子泵(Dickson’ s charge pump)，其以迪克森(Dickson) 二极管连接NMOS结构为原型，利用切换电容电路(switched-capacitor circuit)单向传输电荷，但此类型的电子泵易受限于临界电压(Vth)的大小，进而减少传递的电荷量。当每一增益级中高电压路径(high voltage path, HV path)的电压增加时， 施以高压的NMOS会受到本体效应(body effect)的影响而导致临界电压的增加。因此，当此电子泵的增益级越多时，越高级数的电压增益却会减少，使得输出电压无法线性增加，因此迪克森电子泵的效率远低于理想值。为了克服迪克森电子泵的缺点，一种新的电子泵应运而生，又称为NPC-I，其利用电荷传递开关(charge transfer switch, CTS)以解决由源极至汲极所产生电压降的问题。而NCP-2通过控制本体偏压(body bias)，让本体电位随着汲极及源极较高者变动，可有效增加效率。而NCP-3在最后一级前配置一高压频率产生器， 以在最后一级提供高电压。然而，会增加临界电压Vth的本体效应仍然无法避免。为了解决临界电压所造成的问题，可利用四相频率信号架构提升电力晶体管 (power transistor, Mp)的闸极电压Vgate，使其高于高电压路径(HV path)的电压，以增加电压增益△￥，进而减少因为临界电压所造成电压增益的损耗。然而，对于周期性频率分布网络而言，如内嵌式内存及电子泵电路，数字频率信号会同时切换。而频率驱动器由低位准切换至高位准时，会制造直流的短路电流，并消耗大量电力。故，由于电流变化率(di/dt)、电感(inductance，L)及电压降所结合的影响，在电源在线，越高的电流峰值越容易导致电压起伏(voltage fluctuation)。在电源线及接地在线的电压起伏则称为接地跳动(Ground Bounce, GB)、电流变化噪声(Δ I noise)、或同步切换噪声(simultaneous switching noise) 0 一般而言，最严重的接地跳动发生在高电压产生器，如用于内嵌式非挥发内存的电子泵，其中上述内嵌式非挥发内存可例如利用周期性频率相位控制的闪存、一次可编程只读存储器(OPT)、电可除编程化只读存储器(EEPROM)等等。在现有技术中，具有自身频率(self-clock)产生器的晶载式电子泵电路可提供比供应电压更高的输出电压及负载电流，然而其效率最高仅有60%。因此，电子泵电路的电源消耗远比其它电路来的大，且在供应电源中占有一定的比例。此外，四相式电子泵电路使用复杂的时序控制架构，且由于时序的周期非常敏感，故会受限于其操作频率。因此，在四相频率信号的架构中，仍存在一些问题以待克服。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵。为克服上述问题，本发明提供一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统， 所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统包含一四相频率产生器，其产生一第一信号群组，所述四相频率产生器包含分别具有不同相位的一第一信号、一第二信号、一第三信号及一第四信号；多个延迟电路，其串联并耦合至上述四相频率产生器，其中每一上述延迟电路耦合至相对于每一上述延迟电路的前一延迟电路，并延迟由上述前一延迟电路接收的一信号群组；一第一电子泵电路，其耦合至上述四相频率产生器及上述多个延迟电路；一输出终端，其耦合至上述第一电子泵电路；其中，所述第一信号的高位准与所述第三信号的高位准的两区段重叠，并产生一第一重叠时间及一第二重叠时间，且所述第一重叠时间相异于所述第二重叠时间。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统的优选方案，其中所述第一重叠时间大于所述第二重叠时间。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统的优选方案，其中所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统还包含第二电子泵系统，其耦合至所述四相频率产生器及所述多个延迟电路。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统的优选方案，其中每一所述延迟电路包含二反相器。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统的优选方案，其中每一所述延迟电路包含一缓冲器、耦合至所述缓冲器的多个反相器以及耦合至所述多个反相器的一驱动器。另一方面，本发明提供一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统，所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统包含一四相频率产生器，其产生第一信号群组，所述四相频率产生器包含分别具有不同相位的一第一信号、一第二信号、一第三信号及一第四信号；多个延迟电路，其耦合至所述四相频率产生器，其中所述多个延迟电路以串联方式连结，并产生多个信号群组。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统的优选方案，其中所述第一信号的高位准与所述第三信号的高位准的两区段重叠，产生第一重叠时间及第二重叠时间，且所述第一重叠时间相异于所述第二重叠时间。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统的优选方案，其中所述第一重叠时间大于所述第二重叠时间。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统的优选方案，其中每一所述延迟电路包含二反相器。作为上述一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统的优选方案，其中每一所述延迟电路包含一缓冲器、耦合至所述缓冲器的多个反相器以及耦合至所述多个反相器的一驱动器。又一方面，本发明还提供一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器包含一供应电源；—震荡器，其耦合至所述供应电源；一相位产生器，其耦合至所述震荡器；一第一延迟电路及一第一反相器，其耦合至所述相位产生器；一第二延迟电路及一第二反相器，其耦合至所述第一延迟电路；一第三延迟电路及一第三反相器，其耦合至所述第二延迟电路；一第四反相器，其耦合至所述第三延迟电路；一第一逻辑间电路，其耦合至所述第二反相器及所述第三反相器，并产生第一信号；一第二逻辑间电路，其耦合至所述频率产生器及所述第三延迟电路，并产生第二信号；一第三逻辑间电路，其耦合至所述第一延迟电路及所述第二延迟电路，并产生第
三信号；一第四逻辑闸电路，其耦合至所述第一反相器及所述第四反相器，并产生第四信号。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述频率产生器包含二反相器。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第一延迟电路及所述第三延迟电路分别包含二反相器。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第二延迟电路包含一低偏斜反相器及一高偏斜反相器。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第一延迟电路、所述第二延迟电路及所述第三延迟电路分别包含一缓冲器、多个反相器耦合至所述缓冲器及耦合至所述多个反相器的一驱动器。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器还包含一反及间，其耦合至所述第三延迟电路，并由所述第一延迟电路及所述第二延迟电路所输入。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第一逻辑间电路包含一或间及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述或门并产生所述第一信号。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第二逻辑间电路包含一及间及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述与门并产生所述第二信号。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第三逻辑间电路包含一或门及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述或门并产生所述第三信号。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述第四逻辑间电路包含一与门及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述与门并产生所述第四信号。作为上述一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器的优选方案，其中所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统包含一四相频率产生器并产生具有不同相位的一第一信号、一第二信号、一第三信号及一第四信号，所述第一信号位于高位准的时间与所述第三信号位于高位准的时间的两区段重叠，并产生第一重叠时间及第二重叠时间，且所述第一重叠时间相异于所述第二重叠时间。本发明具有以下有益效果1)本发明可降低电流峰值(peak current)，其由于延迟电路的使用，进而可降低由电流峰值所造成的接地跳动(GB)及同步切换噪声(SSN)的问题；2)本发明可提升操作频率，其由于第二重叠时间的减少，进而减少每一相位的宽度；3)本发明可提升输出电流及电压，其由于本发明利用两个电子泵电路以交错运用延迟的相位频率信号。
图1显示本发明电子泵系统的一实施例图；图2显示本发明电子泵电路的一实施例图；图3a显示本发明延迟电路的一实施例图之一；图北显示本发明延迟电路的一实施例图之二 ；图如显示本发明四相频率产生器的一实施例图之一；图4b显示本发明四相频率产生器的一实施例图之二 ；图5显示信号(10，(11，(12，(13的波形图；图6显示信号φ 、φ2、φ3、φ4的波形图；图7显示信号φ 、φ3、φ5、φ7、φ9、φ 的波形图。主要元件符号说明四相频率产生器-10 ；电源-101 ；震荡器-102 ；相位产生器_103 ；四相频率产生器
8的第一延迟电路-104、104a ；四相频率产生器的第二延迟电路-105、105a ；四相频率产生器的第三延迟电路-106、106a ；第一反相器-107 ；第二反相器-108 ；第三反相器-109 ；第四反相器-110 ；第一逻辑闸电路-111 ；第二逻辑闸电路-112 ；第三逻辑闸电路-113 ；第四逻辑闸电路-114 ；或门-115 ；与门-116 ；驱动器-117 ；与非门-118 ；第一延迟电路-20 ；反相器-201 ；缓冲器-202 ；驱动器-203 ；低偏斜反相器-204 ； 高偏斜反相器-205 ；第二延迟电路-21 ；第三延迟电路-22 ；第一电子泵电路-30 ；电力晶体管-301、302、303、304 ；第二电子泵电路-31 ；闸极控制晶体管_311、312、313、314 ；电子传递晶体管_321、322、323、324 ；闸极增益电容-331、 332,333,334 ；输出终端-40;第一重叠时间-601 ；第二重叠时间-602 ；第一边际时间-603 ；第二边际时间-604 ；延迟时间-701 ；第一信号-φ ;第二信号-φ2;第三信号-φ3;第四信号-φ4;第五信号-φ5;第六信号 -φ6;第七信号-φ7;第八信号-φ8;第九信号-φ9;第十信号-φΙΟ;第十一信号-φ ;第十二信号-φ12;第十三信号-φ13;第十四信号-φ14;第十五信号-φ15;第十六信号-φ16;信号-do、 dl、d2、d3。
具体实施例方式本发明将通过以下较佳实施例与附图加以叙述，此类叙述应理解为例示之用，并非用以限制本发明的权利要求。因此，除说明书中的较佳实施例以外，本发明亦可广泛实行于其它实施例中。本发明涉及一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵，其可应用于内嵌式非挥发内存。请参阅图1所示，图1显示本发明的较佳实施例，其公开一电子泵系统，其中包含一四相频率产生器10，用以产生一第一信号群组，其中此第一信号群组包含分别具有不同相位的第一信号φι、第二信号φ2、第三信号φ3及第四信号Ψ4。第一延迟电路20耦合至四相频率产生器10以将第一信号群组延迟一预设的延迟时间，进而产生一第二信号群组，其包含第五信号φ5、第六信号φ6、第七信号抝及第八信号聊。第二延迟电路21耦合至第一延迟电路20以将第二信号群组延迟一预设的延迟时间，进而产生一第三信号群组，其包含第九信号Φ9、第十信号φιο、第十一信号φιι及第十二信号φ 2。同理，第三延迟电路22耦合至第二延迟电路21，以将第三信号群组延迟成为一第四信号群组，其包含第十三信号叭3、第十四信号Ψ14、第十五信号φ 5及第十六信号φ 6。第一电子泵电路30依序耦合至四相频率产生器 10、第一延迟电路20、第二延迟电路21及第三延迟电路22。因此，输入第一电子泵电路30 的信号，其顺序依序为第一信号Φι、第二信号Ψ2、第三信号φ3、第四信号φ4、第五信号φ5、第六信号96、第七信号φ7、第八信号φ8、第九信号cp9、第十信号φιο、第十一信号φη、第十二信号 φ 2、第十三信号φ 3、第十四信号φ 4、第十五信号φ 5及第十六信号φ 6。第二电子泵电路31 亦依序耦合至四相频率产生器10、第一延迟电路20、第二延迟电路21及第三延迟电路22。 然而由于其与四相频率产生器的接法跟第一电子泵电路30不同，故输入第二电子泵电路31的信号顺序为第二信号φ2、第一信号φι、第四信号φ4、第三信号φ3、第六信号φ6、第五信号 φ5、第八信号φ8、第七信号φ7、第十信号奶0、第九信号φ9、第十二信号φι2、第十一信号φιι、第十四信号则4、第十三信号φη、第十六信号φ 6及第十五信号φ 5。输出终端40耦合至第一电子泵电路30及第二电子泵电路31。介于第一信号φι由低位准转为高位准的时点与第三信号φ3由高位准转为低位准的时点的时间差距，在此定义为第一重叠时间，而介于第三信号 φ3由低位准转换为高位准的时点与第一信号φι由高位准转换为低位准的时点的时间差距， 在此定义为第二重叠时间，其中，第一重叠时间大于第二重叠时间，而本发明所预设的延迟时间即为第一重叠时间减去第二重叠时间。在此较佳实施例中，第一信号群组由四相频率产生器10所产生并可输出至第一电子泵电路30、第二电子泵电路31及第一延迟电路20。 接着，第二信号群组在第一延迟电路20中延迟第一信号群组所产生，并输出至第一电子泵电路30、第二电子泵电路31及第二延迟电路21。然后，第三信号群组在第二延迟电路21 中通过延迟第二信号群组所产生，并输出至第一电子泵电路30、第二电子泵电路31及第三延迟电路22。随后，第四信号群组系在第三延迟电路22中通过延迟第三信号群组所产生， 并输出至第一电子泵电路30及第二电子泵电路31。 图2显示第一电子泵电路30的一实施例，其包含多个电力晶体管，如电力晶体管 301、电力晶体管302、电力晶体管303、电力晶体管304 ；多个闸极控制晶体管，如闸极控制晶体管311、闸极控制晶体管312、闸极控制晶体管313及闸极控制晶体管314 ；多个电子传递晶体管，如电子传递晶体管321、电子传递晶体管322、电子传递晶体管323、电子传递晶体管324 ；以及多个闸极增益电容，如闸极增益电容331、闸极增益电容332、闸极增益电容 333、闸极增益电容334。电子传递晶体管321由第一信号φι所输入，电子传递晶体管322 由第三信号φ3所输入，电子传递晶体管323由第五信号φ5所输入，电子传递晶体管324由第七信号97，而闸极增益电容331由第二信号φ2所输入，电子传递晶体管322由第四信号φ4 所输入，闸极增益电容333由第六信号Ψ6所输入，闸极增益电容334由第八信号q>8所输入。 在本实施例中，闸极控制晶体管MG可传递电力晶体管MP的源极电压Vsource至闸极电压 Vgate，而为了实时均勻源极端与门极端的电荷量，电子传递电容Cc的电容值远比单一闸极增益电容CG的电容值高。对于每一个电子传递的区块，显然可观察得知，当电荷由左传递到右(由低至高)时，需要利用四相频率信号中的其中三个信号。此外，奇数信号，如第一信号Φι、第三信号φ3、第五信号φ5及第七信号φ7，用来推动电荷至下一增益级。而偶数信号，如第二信号Φ2、第四信号φ4、第六信号Cp6及第八信号φ8，用于电荷传递时，提高电力晶体管MP的闸极电压Vgate。第二电子泵电路31的一实施例相似于第一电子泵电路30，差异在于电子传递晶体管321由第二信号φ2所输入，电子传递晶体管322由第四信号q>4所输入，电子传递晶体管 323由第六信号Ψ6所输入，电子传递晶体管324由第八信号φ8所输入，而闸极增益电容331 由第一信号Ψ 所输入，闸极增益电容332由第三信号φ3所输入，闸极增益电容333由第五信号Ψ5所输入，而闸极增益电容334由第七信号φ7所输入。相较于第一电子泵电路，第二电子泵电路的输入信号交错配置的，因此，当第一电子泵电路正在推动电荷时，第二电子泵电路则停止推动电荷，而当第一电子泵电路停止推动电荷时，第二电子泵电路则推动电荷，因此可在任何时刻推动电荷，进而有效提升输出电压及电流。在本发明的一实施例中，延迟电路包含第一延迟电路20、第二延迟电路21及第三延迟电路22，其均可包含多个反相器，如图3a所示的二反相器201，其可达到延迟的功效， 而较佳为偏斜(skewed)反相器。在另一实施例中，相同的延迟时间亦可由另一种延迟电路实现，如图2b所示，第一延迟电路20、第二延迟电路21及第三延迟电路22均可包含一缓冲器202、耦合至缓冲器202的多个反相器201耦合至缓冲器202及耦合至多个反相器201 的一驱动器203，见图3b。图如显示本发明所公开的四相频率产生器10的一实施例，其包含一电源101、 一震荡器102、一相位产生器103、一第一反相器107、四相频率产生器的第一延迟电路104、 一第二反相器108、四相频率产生器的第二延迟电路105、第三反相器109、四相频率产生器的第三延迟电路106及一第四反相器110，其中，震荡器102耦合至电源101，相位产生器 103耦合至震荡器102，第一反相器107及四相频率产生器的第一延迟电路104耦合至相位产生器103，第二反相器108及四相频率产生器的第二延迟电路105耦合至四相频率产生器的第一延迟电路104，第三反相器109及四相频率产生器的第三延迟电路106耦合至四相频率产生器的第二延迟电路105，而第四反相器110耦合至四相频率产生器的第三延迟电路106。其中，相位产生器会产生信号d0，而第一反相器107会产生信号d0的反相信号， 四相频率产生器的第一延迟电路104会产生信号dl，而第二反相器108会产生dl的反相信号，相似地，四相频率产生器的第二延迟电路105会产生信号d2，而第三反相器109会产生信号d2的反相信号，同理可知，四相频率产生器的第三延迟电路106会产生信号d3，而第四反相器110会产生其反相信号。此外，四相频率产生器10还包含一第一逻辑闸电路 111，其耦合至第二反相器108及第三反相器109，并由信号dl及d2的反相信号所输入，以产生第一信号；一第二逻辑间电路112，其耦合至频率产生器103及第三延迟电路106，并由信号d0及d3所输入，以产生第二信号；一第三逻辑间电路113，其耦合至第一延迟电路104 及第三延迟电路106，并由信号dl及d2所输入，以产生第三信号；一第四逻辑闸电路114， 其耦合至第一反相器107及第四反相器110，并由信号d0及信号d3的反相信号所输入，以产生第四信号。在本实施例中，在相位产生器中，利用二反相器201以产生具有特定频率的信号d0，而在频率产生器的第一延迟电路104中，利用二反相器201延迟信号d0以成为信号dl。在四相频率产生器的第二延迟电路105中，利用高偏斜(Hi-skewed)反相器205及低偏斜(LO-skewed)反相器204以剧烈提升并缓慢下降信号dl，进而产生信号d2，因此得到较佳的此四相频率架构。而在频率产生器的第三延迟电路106中，利用二反相器201以延迟信号d2而成为信号d3。上述信号d0、dl、d2、d3的波形图如图5所示，在此图中，横坐标所示的int代表由示波器软件仿真的时间符号，以仿真呈现上述信号的时间差。此外，在第一逻辑闸电路111中，一或门(OR gate) 115及一驱动器117用以整合信号dl及信号d2 的反相信号以成为第一信号φι;在第二逻辑闸电路112中，一与门(AND gate)116及一驱动器117用以整合信号d0及d3以成为第二信号φ2。在第三逻辑闸电路113中，一或门115及一驱动器117用以整合信号dl及d2以成为第三信号φ3洞样地，在第四逻辑闸电路114中， 一与门116及一驱动器117用以整合信号及信号以产生第四信号φ4。图4b显示本发明四相频率产生器10的另一实施例，其类似于图如所示，差异在于其延迟电路，如本实施例所示的第一延迟电路104a、第二延迟电路10 及第三延迟电路106a均包含一缓冲器202、多个反相器201、及一驱动器203，其中，多个反相器201耦合至缓冲器202，而驱动器203耦合至多个反相器201。相较于每一延迟电路的下一延迟电路，其输入信号均由闸极前驱动器203(pre-gate-driver)所调整，亦即每一闸极前驱动器为前一延迟电路的输出负载。因此，可通过相同的延迟电路以达到相同的延迟时间。而一与非门(NANDgate) 118耦合至第三延迟电路106a，并由第一延迟电路104a及第二延迟电路10 所输入，其用以锁定信号的第一上升边际及最后衰弱边际，以完成信号d2的时序波形，上述即为图4四a的第二延迟电路中低偏斜反相器204及高偏斜反相器205的功能。在本发明的一实施例中，公开一种用于电子泵的四相频率产生器，其包含一四相频率产生器，用以产生一第一信号群组，其包含具有不同相位的一第一信号、一第二信号、 一第三信号及一第四信号；多个延迟电路，耦合至四相频率产生器，其中每一延迟电路均系耦合至前一延迟电路并将前一延迟电路所产生的信号群组延迟一特定时间，以产生多个信号群组，进而降低电流峰值(peak current)并减少接地跳动(GB)及同步切换噪声(SSN) 的产生。在本发明的另一观点中，如图6所示，公开一种四相频率架构。其中，将介于第一信号φι由低位准转至高位准的时点及第三信号φ3由高位准转至低位准的时点的时间差距， 定义为第一重叠时间601。并将介于第三信号q>3由低位准转至高位准的时点及第一信号 φι由高位准转至低位准的时点的时间差距，定义为第二重叠时间602。另外，将介于第三信号φ3由高位准转至低位准的时点及第四信号 >4由低位准转至高位准的时点的时间差距，定义为第一边际时间603，此第一边际时间603的存在可用以避免反转电荷共享(reversed charge sharing)。相似地，介于第四信号φ4由高位准转至低位准的时点及第三信号φ3由低位准转至高位准的时点的时间差距，可定义为第二边际时间604，其亦可用以避免反转电荷共享。需注意者，由于延迟电路的运用，电力晶体管MP的闸极电压Vgate仅取决于第一重叠时间601，故第一重叠时间601可大于第二重叠时间602。此外，如图7所示，若延迟时间 701太短，将无法有效降低电流峰值。然而，若延迟时间701太长，将破坏四相频率的架构， 进而造成反转电荷共享。因此，最佳的延迟时间701设计为第一重叠时间601减掉第二重叠时间602。以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域的普通技术人员应得以领会其用以说明本发明而非用以限定本发明，其专利保护范围应当以本发明权利要求书的内容为准。举凡本领域的普通技术人员在不脱离本发明专利精神与范围所作的等效改变或修饰等，均应同理包含在本发明的权利要求书之内。
权利要求
1.一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，其特征在于，所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统包含一四相频率产生器，其产生第一信号群组，所述四相频率产生器包含分别具有不同相位的第一信号、第二信号、第三信号及第四信号；多个延迟电路，其串联并耦合至所述四相频率产生器，其中每一所述延迟电路耦合至相对于每一所述延迟电路的前一延迟电路，并延迟由所述前一延迟电路接收的一信号群组；一第一电子泵电路，其耦合至所述四相频率产生器及所述多个延迟电路；一输出终端，其耦合至所述第一电子泵电路；其中，所述第一信号位于高位准的时间与所述第三信号位于高位准的时间的两区段重叠，并产生第一重叠时间及第二重叠时间，且所述第一重叠时间相异于所述第二重叠时间。
2.如权利要求1所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，其特征在于，所述第一重叠时间大于所述第二重叠时间。
3.如权利要求1所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，其特征在于，所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统还包含第二电子泵系统，其耦合至所述四相频率产生器及所述多个延迟电路。
4.如权利要求1所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，其特征在于，每一所述延迟电路包含二反相器。
5.如权利要求1所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，其特征在于，每一所述延迟电路包含一缓冲器、耦合至所述缓冲器的多个反相器以及耦合至所述多个反相器的一驱动器。
6.一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统，其特征在于，其特征在于，所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统包含一四相频率产生器，其产生第一信号群组，所述四相频率产生器包含分别具有不同相位的第一信号、第二信号、第三信号及第四信号；以及多个延迟电路，其耦合至所述四相频率产生器，其中所述多个延迟电路以串联方式连结，并产生多个信号群组。
7.如权利要求6所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统，其特征在于，所述第一信号的高位准与所述第三信号的高位准的两区段重叠，产生第一重叠时间及第二重叠时间，且所述第一重叠时间相异于所述第二重叠时间。
8.如权利要求7所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统，其特征在于，所述第一重叠时间大于所述第二重叠时间。
9.如权利要求6所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统，其特征在于，每一所述延迟电路包含二反相器。
10.如权利要求6所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率系统， 其特征在于，每一所述延迟电路包含一缓冲器、耦合至所述缓冲器的多个反相器以及耦合至所述多个反相器的一驱动器。
11.一种用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于， 所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器包含一供应电源；一震荡器，其耦合至所述供应电源； 一相位产生器，其耦合至所述震荡器； 一第一延迟电路及第一反相器，其耦合至所述相位产生器； 一第二延迟电路及第二反相器，其耦合至所述第一延迟电路； 一第三延迟电路及第三反相器，其耦合至所述第二延迟电路； 一第四反相器，其耦合至所述第三延迟电路；一第一逻辑间电路，其耦合至所述第二反相器及所述第三反相器，并产生第一信号； 一第二逻辑间电路，其耦合至所述频率产生器及所述第三延迟电路，并产生第二信号；一第三逻辑间电路，其耦合至所述第一延迟电路及所述第二延迟电路，并产生第三信号；及一第四逻辑间电路，其耦合至所述第一反相器及所述第四反相器，并产生第四信号。
12.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述频率产生器包含二反相器。
13.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第一延迟电路及所述第三延迟电路分别包含二反相器。
14.如权利要求13所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第二延迟电路包含一低偏斜反相器及一高偏斜反相器。
15.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第一延迟电路、所述第二延迟电路及所述第三延迟电路分别包含一缓冲器、多个反相器耦合至所述缓冲器及耦合至所述多个反相器的一驱动器。
16.如权利要求15所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器还包含一反及间，其耦合至所述第三延迟电路，并由所述第一延迟电路及所述第二延迟电路所输入。
17.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第一逻辑间电路包含一或间及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述或门并产生所述第一信号。
18.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第二逻辑间电路包含一及间及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述与门并产生所述第二信号。
19.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第三逻辑间电路包含一或门及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述或门并产生所述第三信号。
20.如权利要求11所述用于具有低噪声及高输出电压电流的电子泵的四相频率产生器，其特征在于，所述第四逻辑间电路包含一与门及一驱动器，且所述驱动器耦合至所述与门并产生所述第四信号。
21.一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，其特征在于，所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统包含一四相频率产生器并产生具有不同相位的一第一信号、 一第二信号、一第三信号及一第四信号，所述第一信号位于高位准的时间与所述第三信号位于高位准的时间的两区段重叠，并产生第一重叠时间及第二重叠时间，且所述第一重叠时间相异于所述第二重叠时间。
全文摘要
本发明涉及一种具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统，所述具有低噪声及高输出电压电流的电子泵系统包含一四相频率产生器，用以产生第一信号群组，其包含分别具有不同相位的第一信号、第二信号、第三信号及第四信号；多个延迟电路，串联并耦合至所述四相频率产生器，其中每一所述延迟电路耦合至相对于每一所述延迟电路的前一延迟电路，用以延迟由所述前一延迟电路接收的一信号群组；第一电子泵电路，耦合至所述四相频率产生器及上述多个延迟电路；一输出终端，耦合至所述第一电子泵电路。本发明可降低电流峰值，其由于延迟电路的使用，进而可降低由电流峰值所造成的接地跳动及同步切换噪声的问题。
文档编号H02M3/07GK102457179SQ20111006032
公开日2012年5月16日 申请日期2011年3月14日 优先权日2010年10月18日
发明者吕婉荧, 张孟凡, 沈欣彰 申请人:张孟凡