KR100670066B1 - 전하 펌프 및 이를 이용한 저소비전력 직류-직류 변환기 - Google Patents
전하 펌프 및 이를 이용한 저소비전력 직류-직류 변환기 Download PDFInfo
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Abstract
Description
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- 입력 전압을 받아들이는 입력 단자;출력 전압을 출력하는 출력 단자;입력받은 제1 및 제2 게이트 클럭 신호가 소정 크기의 진폭을 가지도록 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호의 전압 레벨을 이동하는 전압 레벨 이동부; 및상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 직렬 연결되는 복수 개의 펌핑단들을 포함하되,상기 각 펌핑단은,제1 단자로 입력된 전압을 제2 단자로 전달하고, 제1 게이트 단자에 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호 중 상기 펌핑단에 상응하는 게이트 클럭 신호가 인가되며, 상기 제2 단자로 전달된 전압의 레벨이 상기 게이트 클럭 신호의 최대 레벨인 전하 전달 트랜지스터를 포함하는 전하 펌프.
- 제1항에 있어서,상기 펌핑단들 중 홀수번째 펌핑단들은 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호 중 하나의 신호에 응답하여 동작하고, 짝수번째 펌핑단들은 나머지 게이트 클럭 신호에 응답하여 동작하는 전하 펌프.
- 제1항에 있어서, 상기 각 펌핑단은,상기 제1 단자와 연결된 제2 게이트 단자, 상기 제2 단자와 연결된 제3 단자 및 상기 제1 게이트 단자와 연결된 제4 단자를 포함하는 스윙 트랜지스터(GP);상보적인 상태를 가지는 제1 및 제2 펌핑 클럭 신호 중 대응하는 펌핑 클럭 신호와 상기 제2 단자 사이에 연결되는 펌핑 커패시터(CP); 및상기 소정 크기의 진폭을 가지는 제1 및 제2 게이트 클럭 신호 중 대응하는 게이트 클럭 신호와 상기 제1 게이트 단자 사이에 연결되는 스윙 커패시터(C)를 포함하는 전하 펌프.
- 제3항에 있어서,상기 전하 전달 트랜지스터 및 상기 스윙 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 전하 펌프.
- 제4항에 있어서,상기 제1 펌핑 클럭 신호와 상기 제1 게이트 클럭 신호가 대응하여 동일한 펌핑단에 인가되고, 상기 제1 게이트 클럭 신호의 로우(low) 구간은 상기 제1 펌핑 클럭 신호의 로우 구간에 포함되며,상기 제2 펌핑 클럭 신호와 상기 제2 게이트 클럭 신호가 대응하여 동일한 펌핑단에 인가되고, 상기 제2 게이트 클럭 신호의 로우 구간은 상기 제2 펌핑 클럭 신호의 로우 구간에 포함되는 전하 펌프.
- 제1항에 있어서, 상기 전압 레벨 이동부는,상기 출력 단자로부터 상기 출력 전압을 입력받고, 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호의 진폭이 상기 출력 전압의 크기가 되도록 전압 레벨을 이동하는 전하 펌프.
- 전하 펌프;제1 및 제2 펌핑 클럭 신호, 제1 및 제2 게이트 클럭 신호를 생성하는 신호 발생기; 및상기 제1 및 제2 펌핑 클럭 신호 및 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호를 이용하여 상기 전하 펌프를 구동하는 신호 구동 장치를 포함하되,상기 전하 펌프는,입력 전압을 받아들이는 입력 단자와,출력 전압을 출력하는 출력 단자와,입력받은 제1 및 제2 게이트 클럭 신호가 소정 크기의 진폭을 가지도록 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호의 전압 레벨을 이동하는 전압 레벨 이동부와, 그리고상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 직렬 연결되는 복수 개의 펌핑단들을 포함하고,상기 각 펌핑단은,제1 단자로 입력된 전압을 제2 단자로 전달하고, 제1 게이트 단자에 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호 중 상응하는 게이트 클럭 신호가 인가되며, 상기 게이트 클럭 신호의 최대 레벨은 상기 제2 단자로 전달된 전압의 레벨인 전하 전달 트랜지스터를 포함하는 직류-직류 변환기.
- 제7항에 있어서,상기 출력 전압의 크기가 소정 크기 이하인 경우 상기 신호 발생기가 동작하도록 인에이블(enable) 신호를 출력하고, 상기 출력 전압의 크기가 소정 크기 이상인 경우 상기 신호 발생기가 동작하지 못하도록 디스에이블(disable) 신호를 출력하는 전압 레벨 검출기를 더 포함하는 직류-직류 변환기.
- 제7항에 있어서,상기 펌핑단들 중 홀수번째 펌핑단들은 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호 중 하나의 신호에 응답하여 동작하고, 짝수번째 펌핑단들은 나머지 게이트 클럭 신호에 응답하여 동작하는 직류-직류 변환기.
- 제7항에 있어서,상기 각 펌핑단은 상기 제1 단자와 연결된 제2 게이트 단자, 상기 제2 단자와 연결된 제3 단자 및 상기 제1 게이트 단자와 연결된 제4 단자를 포함하는 스윙 트랜지스터(GP)를 더 포함하고,상기 전하 전달 트랜지스터 및 상기 스윙 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 직류-직류 변환기.
- 제10항에 있어서,상기 제1 펌핑 클럭 신호와 상기 제1 게이트 클럭 신호가 대응하여 동일한 펌핑단에 인가되고, 상기 제1 게이트 클럭 신호의 로우(low) 구간은 상기 제1 펌핑 클럭 신호의 로우 구간에 포함되며,상기 제2 펌핑 클럭 신호와 상기 제2 게이트 클럭 신호가 대응하여 동일한 펌핑단에 인가되고, 상기 제2 게이트 클럭 신호의 로우 구간은 상기 제2 펌핑 클럭 신호의 로우 구간에 포함되는 직류-직류 변환기.
- 제7항에 있어서, 상기 전압 레벨 이동부는,상기 출력 전압을 입력받고, 상기 제1 및 제2 게이트 클럭 신호의 진폭이 상기 출력 전압의 크기가 되도록 전압 레벨을 이동하는 직류-직류 변환기.
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