相控阵式电荷泵供应制造技术

本发明专利技术涉及相控阵式电荷泵供应。一种电荷泵系统和方法，其可以减小的波纹频率用减小的波纹电压提供大的供应电压和电流。所述电荷泵系统可包括电荷泵阵列和延迟管线。所述电荷泵阵列可包括多个电荷泵。所述延迟管线可包括多个延迟元件。所述延迟元件可响应于全局触发信号来将触发信号输出到所述电荷泵阵列。各自的电荷泵可响应于所述触发信号而发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及相控阵式电荷泵供应。一种电荷泵系统和方法，其可以减小的波纹频率用减小的波纹电压提供大的供应电压和电流。所述电荷泵系统可包括电荷泵阵列和延迟管线。所述电荷泵阵列可包括多个电荷泵。所述延迟管线可包括多个延迟元件。所述延迟元件可响应于全局触发信号来将触发信号输出到所述电荷泵阵列。各自的电荷泵可响应于所述触发信号而发射。【专利说明】相控阵式电荷泵供应优先权本申请要求2011年3月21日申请的美国临时申请第61/454744号的权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
电荷泵是众所周知的装置。在集成电路(IC)实施方式中，IC上的组件可具有不同于供应到IC的供应电压或电流源的电压或电流要求。电荷泵可用于将所供应的电流或电压转换成来自IC供应电压的不同电压或电流。这是有益的，原因在于其减小客户成本和对IC的功率要求。电荷泵可被用来产生大于或小于由正供应电压生成的供应电压或负供应的供应。
技术介绍
然而，特定应用有时可能要求大电压或电流值。这通常使用IC外部的大电容器或电感器而实现。一般来说，当电压和电流输出升高时，各自的噪音也增加。另外，当IC的负载改变时，电压下降可能因所提供的大电压和/或电流而变得过度。或者，输出电流或电压值上的波动，或一般来说，“波纹”可能很明显。如果波纹明显，那么其可能在供应有输出电压或电流的负载上导致误差。波纹电压的改变速率是波纹频率。一种减小电压或电流波纹的已知方法是插入多个电荷泵。当每个电荷泵根据时钟信号进行放电和再充电时，所述多个电荷泵维持输出电压或电流供应。插入要求多个时钟信号来控制所述多个电荷泵的发射。当每个个别电荷泵因所述多个时钟信号同步失败而不精确地发射时，所述多个电荷泵的发射事实上可增加电压波纹。多个不同时钟信号的管理要求复杂的控制装置。此外，额外的时钟输入和相关连接还消耗IC上的额外实际面积，这增加了成本并且使IC变得更大。而且，插入可能不提供特定电路应用或配置可能需要的较大电压或电流。因此，需要一种在不具有插入解决方案的复杂控制和大量输入的情况下供应大电压或电流的电荷泵配置。【专利附图】【附图说明】图1图示根据本专利技术的实施方案的示例性电荷泵系统的方框图。图2图示根据本专利技术的实施方案的用于随机发射电荷泵阵列中的电荷泵的电荷栗系统。图3图示根据本专利技术的实施方案的用于随机化将发射信号供应到电荷泵的延迟的电荷泵系统。图4图示用于实施本专利技术的实施方案的示例性电荷泵。【具体实施方式】电荷泵系统可包括连接成阵列的多个电荷泵和也连接成阵列的多个延迟元件。延迟元件的各自元件连接到多个电荷泵的各自电荷泵的使能输入。各自延迟元件可被供应触发信号，根据所述触发信号，电荷泵可在一定的时间延迟后被启用来以串接的方式发射以将电压单独地输出到多个电荷泵的共同输出连接。供应到延迟元件的触发信号可以是单个一次输入信号或单个时钟信号。仅在所有电荷泵已提供输出信号后才可重复触发信号。图1是根据本专利技术的实施方案的电荷泵系统的方框图。电荷泵系统100可包括多个电荷泵110.1至110.N、延迟管线120和输入信号，输入信号可以是触发信号TRG。电荷泵110.1至110.N可具有并联连接的输出，且可生成电压和/或电流信号到负载。 延迟管线120可具有接收触发信号TRG的输入。触发信号TRG可以是周期性时钟信号、单个脉冲信号(例如，“一次出射”)或适用于发起电荷泵110.1至110.N的发射的任何形式的信号。延迟管线120可包括多个输出120.1至120.N，其用于将从各自的延迟元件130.0至130.N-1输出的发射信号输出到各自的电荷泵110.1至110.N中的每个。例如，延迟元件130.0至130.N-1可串联连接以将增加延迟提供到输入全局触发信号TRG。因此，延迟触发信号(例如，TRG1、TRG2、……)可彼此偏离某一时段(At)。电荷泵110.1至110.N的特性可在于衰变时间比延迟元件130.0至130.N-1的延迟时间长。换句话说，当每个电荷泵发射时，从每个电荷泵110.1至110.N的输出电压或电流可重叠一定时段。因此，输出电压或电流仍可保持基本恒定。可使用逆变器、开关、延迟线或其它电路组件(例如，RC延迟)来实施延迟元件130.0至130.N。例如，单个逆变器在逆变器的晶体管切换时具有固有延迟；延迟元件130.0至130.N-1每个可由一个或多个逆变器制成。当将系统100制造为集成芯片时，逆变器将会共享共同的电路特性，且因此共享类似的时间延迟。延迟元件130.0至130.N-1可配置成如所示的开环配置或配置为环形振荡器。串接的延迟元件130.0至130.N-1可例如个别地串联配置或配置成延迟元件组。每个延迟元件130.0至130.N-1可提供相同的延迟周期At。在操作期间，可将全局触发信号TRG施加到延迟管线120的输入。响应于全局触发信号TRG的施加，可经由输出120.1从延迟管线120的延迟元件130.0输出触发信号TRGl。在因延迟元件130.0所致的预定延迟(Λ t)后，时序信号TRGl可导致第一电荷泵110.1发射，且输出信号V0UT。时序信号TRGl可施加到延迟元件130.1，且在预定延迟(At)后从延迟管线120的输出120.2输出触发信号TRG2。现在可从初始施加全局触发信号TRG到延迟管线120而使触发信号TRG2延迟时段2 Λ t。输出信号120.2可将输出触发信号TRG2提供到电荷泵110.2和延迟元件130.2。电荷泵110.2可响应于触发信号TRG2而发射，且输出信号V0UT。延迟元件130.2还可响应于来自延迟元件130.1的输出信号，且在固有延迟后经由延迟管线输出120.3而将触发信号TRG3输出到电荷泵110.3和延迟元件130.3。因此，电荷泵110.3可发射且输出信号V0UT，且延迟元件130.3可在延迟输出信号后输出触发信号。可继续这个过程直到延迟元件130.N-1输出延迟信号TRGN为止，延迟信号TRGN是从延迟管线输出120.N输出到电荷泵110.N。电荷泵110.N可响应于触发信号TRGN而发射，且输出信号VOUT。电荷泵系统100的操作可被配置使得所有电荷泵110.1至110.N在一个时钟循环或某个其它预定时段内发射。在某些实施方案中，电荷泵110.1至110.N的特性可在于衰变时间比延迟元件130.1至130.N-1的延迟时间长。由于这种配置和每个各自电荷泵的发射的时序，可将具有最小波纹且基本上不下降的足够量值的电压或电流供应到负载。如果延迟元件130.1至130.N-1配置成环形振荡器配置，那么可重复上述次序直到例如因另一控制信号而中断为止。在某些情况下，出于各种原因，延迟元件和电荷泵可能不提供从一个延迟元件到下一个延迟元件，或从一个电荷泵到下一个电荷泵的一致的性能。如果以规则时间间隔发生不一致的性能，那么可产生可在上游传播且可能被放大的误差。因此，电荷泵系统的输出处可发生误差。可应用不同技术以减小发生这些类型的误差的可能性。例如，第一种技术可以是随机化发射各自的电荷泵的选择，且第二种技术可以是随机化施加到发射信号(其施加到各自电荷泵)的延迟。在图2中图示的实施方案中，可通过随机选择要发射哪个电荷泵来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵系统，其包括：多个电荷泵，每个电荷泵具有连接到共同节点的输出且具有触发信号的输入，延迟元件链，第一延迟元件具有全局触发信号的输入、耦接到所述链中的下一延迟元件的输入且耦接到相应电荷泵的输入的中间延迟元件的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·希拉古萨，F·莫顿，J·奥迪，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：
国别省市：