TWI518474B - 可適應性充電泵及其控制方法、電子裝置 - Google Patents

Description

可適應性充電泵及其控制方法、電子裝置

本發明關於可適應性充電泵。

相關申請案交互參照

本申請案主張申請於2011年4月27日之美國臨時申請案序號61/479,733之利益，因所有意圖及目的，其整體於此以參照方式併入。

通常期望於一個廣範圍的電源供應電壓下操作一個互補金氧半導體積體電路。舉例而言，一個互補金氧半導體晶片可以接收範圍為自1.8伏特之最小準位至5.5伏特之最大或限制電壓的供應電壓，其中，上限電壓範圍(例如，5.5伏特)係由使用於製造該積體電路之製程之電壓限制所決定。亦為通常的是：於來源電壓範圍之較低準位下，比輸入供應電壓所供應為大之操作電壓範圍係期望的。當一個比供應的來源電壓大之電壓準位或電壓範圍係期望時，一個充電泵或類似物係併入該積體電路之設計，以增加整體可取得的供應電壓。

於供應電壓範圍之增加係被實施，舉例而言，於期望增加一個元件之動態操作範圍之情況下，元件係諸如放大器或類似物。一個充電泵係可以被使用於充電一個正電壓軌成為高於正供應電壓之電壓準位。於舉例而言一個單一正電源軌被提供而低於接地之操作係期望之情況下，此亦被實施，於此情況下，充電泵產生一個負供應軌。負供應軌典型地係於低於接地之電位，且大小略小於供應的軌電壓。

藉由常使用之充電泵組態，正/負軌電壓係以供應的正軌電壓增加之相同率下變成更大的正值/負值。當內部產生之正軌電壓及外部供應的接地或參考準位之間之整體電壓範圍達到製程所允許之最大值時，此之實際限制係產生。或者或此外，當內部產生之負軌電壓及外部供應的正軌電壓之間之整體電壓範圍達到製程所允許之最大值時，此之實際限制係產生。

因此，傳統的充電泵組態係限制供應的來源電壓之大小於一個最大準位之內，該最大準位係低於使用於製造該積體電路之製程的整體電壓限制。假如來源電壓超過最大準位，即使仍低於該積體電路之整體電壓限制，該積體電路可能故障，可能損壞，或者甚至可能遭受災難的故障。

本發明之一個態樣係關於一種可適應性充電泵，其係包含第一及第二節點、一個第一電容器、一個第二電容器、一個第三電容器、一個具有第一導電型式之第一電晶體、一個具有第一導電型式之第二電晶體、一個具有第二導電型式之第三電晶體、一個具有第二導電型式之第四電晶體及一個控制器。該第一及第二節點係於第一及第二供應電壓之間雙態觸變成相反狀態。該第一電容器係連接於該第一節點及一個第三節點之間。該第二電容器係連接於該第二節點及一個第四節點之間。該第三電容器係連接於一個輸出節點及該第二供應電壓之間。具有第一導電型式之第一電晶體係具有一個連接至一個控制節點之第一電流終端，具有一個連接至該第三節點之第二電流終端及具有一個連接至該第四節點之控制終端。具有第一導電型式之第二電晶體係具有一個連接至該控制節點之第一電流終端，具有一個連接至該第四節點之第二電流終端及具有一個連接至該第三節點之控制終端。具有第二導電型式之第三電晶體具有一個連接至該第三節點之第一電流終端，具有一個連接至該輸出節點之第二電流終端及具有一個連接至該第四節點之控制終端。具有第二導電型式之第四電晶體具有一個連接至該第四節點之第一電流終端，具有一個連接至該輸出節點之第二電流終端及具有一個連接至該第三節點之控制終端。當該輸出節點及該第二供應電壓之間之電壓差不超過一個限制電壓時，該控制器控制該控制節點成為大約與該第一供應電壓相同之電壓準位，否則，該控制器控制該控制節點之電壓，以防止該電壓差超過該限制電壓。

本發明之另一個態樣係關於一種電子裝置，其係包含：一個供應輸入、一個參考輸入、一個電壓軌及一個充電泵。該供應輸入係接收一個調整電壓。該參考輸入係接收一個參考電壓。該充電泵係連接於該供應輸入及該參考輸入之間，且係具有一個連接至該電壓軌之輸出終端。該充電泵係驅動該電壓軌成為該調整電壓之電壓準位的兩倍，達到一個限制電壓準位。該充電泵係包含第一及第二節點、一個第一電容器、一個第二電容器、一個第三電容器、一個第一N型電晶體、一個第二N型電晶體、一個第一P型電晶體、一個第二P型電晶體及一個控制器。該第一及第二節點係於該調整電壓及該參考電壓之間雙態觸變成相反狀態。該第一電容器係連接於該第一節點及一個第三節點之間。該第二電容器係連接於該第二節點及一個第四節點之間。該第三電容器係連接於該第二節點及該輸出終端之間。該第一N型電晶體係具有連接於一個控制節點及該第三節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端。該第二N型電晶體係具有連接於該控制節點及該第四節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端。該第一P型電晶體係具有連接於該第三節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端。該第二P型電晶體係具有連接於該第四節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端。當該輸出終端及該參考電壓之間之電壓差不超過該限制電壓準位時，該控制器控制該控制節點成為大約與該調整電壓相同之電壓準位，否則，該控制器控制該控制節點之電壓，以防止該電壓差超過該限制電壓準位。

本發明之另一個態樣係關於一種電子裝置，其係包含：一個供應輸入、一個參考輸入、一個電壓軌及一個充電泵。該供應輸入係接收一個調整電壓。該參考輸入係接收一個參考電壓。該充電泵係連接於該供應輸入及該參考輸入之間，且係具有一個連接至該電壓軌之輸出終端。該充電泵係驅動該電壓軌成為大約與該調整電壓相同之電壓準位且具有相反極性，達到一個臨限電壓準位。該充電泵係包含第一及第二節點、一個第一電容器、一個第二電容器、一個第三電容器、一個第一P型電晶體、一個第二P型電晶體、一個第一N型電晶體、一個第二N型電晶體及一個控制器。該第一及第二節點係於該調整電壓及該參考電壓之間雙態觸變成相反狀態。該第一電容器係連接於該第一節點及一個第三節點之間。該第二電容器係連接於該第二節點及一個第四節點之間。該第三電容器係連接於該第二節點及該輸出終端之間。該第一P型電晶體係具有連接於一個控制節點及該第三節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端。該第二P型電晶體係具有連接於該控制節點及該第四節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端。該第一N型電晶體係具有連接於該第三節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端。該第二N型電晶體係具有連接於該第四節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端。當該輸出終端及該調整電壓之間之電壓差不超過該臨限電壓準位之兩倍時，該控制器控制該控制節點成為大約與該參考電壓相同之電壓準位，否則，該控制器控制該控制節點之電壓，以防止該電壓差超過該臨限電壓準位之兩倍。

本發明之一個態樣係關於一種可適應性地控制充電泵之方法，其係包含：連接該充電泵至一個控制節點；雙態觸變該充電泵之一個時脈輸入於供應電壓準位之間，以充電充電泵之輸出；監視充電泵之輸出；當供應電壓的大小小於或等於一個臨限準位時，維持該控制節點於一個供應電壓準位；及當供應電壓的大小超過該臨限準位時，調整該控制節點，以維持充電泵之輸出於一個限制準位。

呈現下列敘述，以使所屬領域中具有通常知識者能夠實施及使用於一個特別應用及其條件之環保內所提供之本發明。然而，對於較佳實施例之各種修改對於熟習本項技術者而言將係顯明的，且於本文所定義之通用原理可以應用於其他實施例。因此，本發明係不意欲受限於所描繪及於此所敘述之特別實施例，然而係符合於此所揭露之原理及新穎特點一致之最廣的範圍。

由充電泵所產生之電壓以與外部施加電壓於製程限制點上之增加的相同速率下減少大小係期望的，以確保一個內部產生電壓軌及兩個供應電壓之一之間之總計供塵電壓範圍係不超過該製程限制。一個用於修改一個現存充電泵電路以完成此之裝置係為本揭示內容之主題。

圖1係為包含提供一個調整輸出電壓VOUT之直流對直流交換電壓調整器107(於其他方面稱為一個轉換器或電源供應器或類似物)之電子裝置100的方塊圖。該電子裝置100係顯示為包含一個電池101，其提供一個電池電壓VBAT至一個電壓選擇(VSEL)電路105之一個輸入。電壓選擇電路105之另一個輸入係接收自一個電源配接器103而來之直流電壓(VDC)。電源配接器103接收自一個外部電源而來之交流或直流電壓，外部電源係諸如交流源(未顯示)，且轉換接收到的電壓成為VDC電壓。假如電池101係可充電的，則電源配接器103可以包含一個用於對電池101充電之電池充電器，或者一個分離的電池充電器(未顯示)可以包含在內。VSEL電路105提供一個輸入電壓VIN至電壓調整器107之一個輸入。電壓調整器107具有一個提供輸出電壓VOUT之輸出，其係使用於提供來源電壓至一個負載LD。

負載LD通常包含電子裝置100之電路，其接收一個負載電流ILOAD。如圖所示，負載LD可以包含許多裝置，諸如：對於可能的裝置之非窮舉列表而言，一個處理器109，一個記憶體111，及一或多個透過一個適當介面114而連接在一起之其他支援裝置113，適當介面114係諸如匯流排或類似物。每一個裝置接收自調整器107而來相對於一個參考電壓準位之供應電壓(例如，VOUT)，參考電壓準位係諸如接地。不具有一個處理器或記憶體之其他型式電子裝置係亦可以被想到。

電子裝置100可以為任何形式之電子裝置，包含行動、可攜式或手持裝置，諸如，舉例而言，任何形式之個人數位助理、個人電腦、可攜式電腦、膝上型電腦等等、行動電話、個人媒體裝置等等。於一個替代實施例中，電子裝置100係非電池供電的，且係由交流源或其他電源所供電。一般而言，電壓調整器107係建構為一個用於電腦的、工業的、消費者的等等之應用及/或電池供電的應用之電壓調整器。

電子裝置100之主要功能係由負載LD所實施，負載LD係為所描繪之組態內之裝置電路。於一個實施例中，雖然非可充電電池可以被想到，電池101係可以為任何適合形式之可充電電池。於各種實施例中，對於升壓組態而言，VIN之電壓係低於VOUT，對於降壓組態而言，VIN之電壓係高於VOUT，或者VIN相對於VOUT之範圍可以為各種其他組態之間之任何點，各種其他組態係諸如，舉例而言，一個單端、原級電感器轉換器(primary-inductor converter,SEPIC)或升降電壓轉換器或類似物。

電力消耗及效率於可攜式及/或電池供電之應用中最重要。期望的是：舉例而言，負載LD建構成儘可能有效率，以最小化ILOAD(及對應的電力消耗)，同時維持用於期望的操作參數或模式之適當操作。VOUT及/或其他供應電壓可以具有一個指定值，其係被限制以達成期望的電力效率。即使如此，期望於大於VOUT及接地所提供之電壓範圍為大之延伸電壓範圍之內操作負載LD內之任一個或多個裝置，諸如處理器109及一或多個支援裝置113。一個充電泵或類似物典型地係被提供於一個積體電路之內，以達成期望的電壓範圍。

於某些電子裝置中，VOUT相對於接地之電壓係足夠低，以致能該負載LD內之一個裝置於一個延伸的電壓範圍內操作，而不違反電壓製程限制。於此情況下，期望充電泵驅動一個內部電壓軌至一個期望增加的電壓準位。於其他電子裝置中，雖然VOUT及接地之間之電壓範圍可以於負載LD之裝置的電壓製程限制之內，內部延伸電壓範圍除此之外可以超過用於該裝置之電壓製程限制。於此情況下，期望由任何內部提供之充電泵所產生之電壓係根據外部供應電壓而在大小上減少，使得整體供應電壓範圍不超過製程限制。

換句話說，期望一個積體電路裝置能夠產生一個最大的可允許內部電壓準位，而不超過該裝置之製程限制。一個於本文所敘述之可適應性控制充電泵提供此有用的功能。

圖2係為一個包含根據一個實施例所實施之正可適應性充電泵201之積體電路200的簡化方塊圖。該積體電路200包含電源供應接腳V+及V-，其係分別連接至供應電壓VOUT及接地。施加至供應輸入接腳V+之電壓(例如，VOUT)係透過導電路徑203而內部繞線，以作為一個至充電泵201之正輸入之正電壓VP。施加至供應輸入接腳V-之電壓(例如，接地)係透過導電路徑205而內部繞線，以作為一個至充電泵201之負輸入之負(或參考)電壓VN。一個時脈訊號CK係顯示為由一個時脈電路211提供至該可適應性充電泵201之另一個輸入。於一個實施例中，時脈電路211係為一個用於產生在該積體電路200之CK的振盪器電路或類似物。或者，該時脈電路211分配或者以其他方式自一個外部時脈源發展CK，該外部時脈源係諸如自一個時脈接腳CL或類似物接收之外部時脈訊號CLK。該積體電路200係包含至少一個以一個延伸電壓範圍操作之裝置，該延伸電壓範圍大於接地及VOUT之間之差，而不違反該積體電路200之製程限制。如圖所示，舉例而言，該積體電路200包含一個放大器209，其係具有正(V+)及負(V-)供應電壓端點，其係意欲於一個動態電壓範圍內儘可能大地操作。該可適應性充電泵201接收VP及VN，且提供一個輸出電壓VO，其係具有一個可以達到VP之大約兩倍(2VP)的大小。該可適應性充電泵201之輸出係連接至一個正電壓軌207。於此情況下，VN係提供至放大器209之V-供應端點，且正電壓軌207連接至放大器209之V+供應端點。

當VOUT及接地之間之電壓供應範圍係足夠小時，該可適應性充電泵201操作成增加放大器209之動態操作電壓範圍，其係藉由諸如增加VO之電壓準位至大約VP之電壓準位的兩倍或2VP，而達成。CK訊號係於一個適合的頻率下雙態觸變(toggle)，以驅動該可適應性充電泵201之操作，如下文進一步敘述。假如電壓供應範圍增加至一個臨限準位(VTH)之上，其可以導致2VP及VN(或接地)之間之差超過製程限制，則該可適應性充電泵201相應地限制VO之電壓準位。於一個實施例中，相對於VN之製程電壓限制係為VLIM。如圖所示，VO具有一個大約2VP之電壓，其係被VLIM所限制，使得VO-VN≦VLIM。假設VN係大約0伏特(0V)且VTH係大約VLIM的一半，則當VP係低於VTH時，VO係為2VP，且當VP係於VTH或高於VTH時，VO係為VLIM。因此，該可適應性充電泵201係為一個正可適應性電壓泵，其儘可能多地增加正電壓軌207之電壓準位，而不超過積體電路200之製程限制。

圖3係為一個包含根據一個實施例所實施之負可適應性充電泵301之積體電路300的簡化方塊圖。積體電路300亦包含電源供應接腳V+及V-，其係分別接收供應電壓VOUT及接地。施加至供應輸入接腳V+之電壓(例如，VOUT)係透過導電路徑203而內部繞線，以作為一個至充電泵301之正輸入之正電壓VP。施加至供應輸入接腳V-之電壓(例如，接地)係透過導電路徑205而內部繞線，以作為一個至充電泵301之負輸入之負(或參考)電壓VN。時脈訊號CK係顯示為由一個時脈電路211提供至該可適應性充電泵201之另一個輸入。再次地，時脈電路211可以為一個用於產生在該積體電路300之CK的振盪器電路或類似物，或者，可以以如先前敘述積體電路200之類似方式，根據一個外部時脈源僅發展或分配CK。該積體電路300係包含至少一個以一個延伸電壓範圍操作之裝置，該延伸電壓範圍大於接地及VOUT之間之差，而不違反該積體電路300之製程限制。如圖所示，舉例而言，該積體電路300包含放大器209，其係具有正(V+)及負(V-)供應電壓端點，其係意欲於一個動態電壓範圍內儘可能大地操作。

該可適應性充電泵301接收VP及VN，且提供輸出電壓VO。於此情況下，VO之電壓準位係具有大約與VP相同之大小，使得當VP小於或等於臨限電壓準位VTH(VLIM的一半)時，VO等於-VP。當VP係於VTH或高於VTH時，VP加上VO之振幅之總和維持於VLIM，或者VP+∣VO∣≦VLIM。提供VO之該可適應性充電泵301之輸出係連接至一個負電壓軌307。於此情況下，VP係提供至放大器209之V+供應端點，且負電壓軌307連接至放大器209之V-供應端點。

當VOUT及接地之間之電壓供應範圍係足夠小時，該可適應性充電泵301操作成增加放大器209之動態操作電壓範圍，其係藉由諸如增加VO之振幅以產生振幅為VP(例如，-VP)，使得VP及VO之間之差係達到大約VOUT及接地之間之電壓供應範圍之兩倍(VP-[-VP]=2VP)。CK訊號係以一個如同用於可適應性充電泵201之類似方式，於一個適合的頻率下雙態觸變(toggle)，以驅動該可適應性充電泵301之操作。假如電壓供應範圍增加至一個臨限準位(VTH)之上，其可以導致VP及VO之間之差超過由VLIM所表示之製程限制，則該可適應性充電泵301相應地控制VO之振幅，以維持VP及VO之間之電壓差於VLIM。因此，該可適應性充電泵301係為一個負可適應性電壓泵，其儘可能多地增加負電壓軌307之振幅，而不超過積體電路300之製程限制。

圖4係為一個根據一個實施例之正可適應性充電泵201之示意及方塊圖。節點A係連接至一個P通道電晶體P1及一個N通道電晶體N 1之閘極。P通道電晶體P1及N通道電晶體N 1係顯示為金氧半導體(MOS)電晶體或場效電晶體(FET)或根據CMOS技術之類似物。替代的電晶體型式可以根據積體製程之特別實施而被使用。P1之源極及本體係連接至正供應電壓VP，且其之汲極係連接至一個節點C，其係進一步連接至N1之汲極。N1之源極及本體係連接至負供應電壓VN。節點A係連接至反相器403之輸入，該反相器403係具有一個輸出，其係連接至一個節點B。節點B連接至另一個P通道電晶體P4之閘極及另一個N通道電晶體N4之閘極。P4之源極及本體係連接至正供應電壓VP，且其之汲極係連接至一個節點D，其係進一步連接至N4之汲極。N4之源極及本體係連接至VN。

一對N通道電晶體N2及N3之每一個的汲極及本體或接點係連接至一個控制節點VCTL。N2之源極係連接至一個節點E，其係進一步連接至P通道電晶體P2之源極及一個電容器C1之一端。N3之源極係連接至一個節點F，其係進一步連接至P通道電晶體P3之源極及另一個電容器C2之一端。N2之閘極及P2之閘極皆連接至節點F，且N3之閘極及P3之閘極皆連接至節點E。C1之另一端連接至節點C，且C2之另一端連接至節點D。P2及P3之每一個的汲極及本體係於一個輸出節點VO處連接在一起，輸出節點VO係進一步連接至另一個電容器C3之一端。C3之另一端係連接至VN。一個控制器401係連接於VN及VP之間，且其係進一步連接至VCTL及VO。CK訊號係顯示為驅動節點A，其中，CK係雙態觸變於VN及VP之電壓準位之間。VO係為正可適應性充電泵201之輸出。

圖5係為一個用於顯示正可適應性充電泵201之操作的節點A、B、C、D、E、F及VO之電壓對時間之時序圖。VP及VN之間之供應電壓範圍係低於製程電壓限制臨限足夠低，以允許一個延伸電壓範圍，且輸出VO係卸載(unloaded)。於此情況下，正常操作意謂控制器401保持VCTL於大約與VP相同的準位。CK訊號如先前所述雙態觸變節點A於VN及VP之間。於起始時間t0時，節點A係藉由CK驅動成高準位至VP，使N1導通且P1關閉，使得節點C拉低至VN。於時間t0時，反相器403驅動節點B為低準位成為VN，使P4導通且N4關閉，使得節點D係拉高至VP。P1及N1集體形成一個反相器，使得在忽略節點A及節點C之間之小的時序延遲之下，節點C於VN及VP之間雙態觸變，而成為與節點A狀態的相反狀態。類似地，P4及N4集體形成一個反相器，使得在忽略節點B及節點D之間之小的時序延遲之下，節點D於VN及VP之間雙態觸變，而成為與節點B狀態的相反狀態。因此，如圖所示，當A於時間t1變成低準位時，B及C兩者變成高準位，且D變成低準位；當A於時間t2變回高準位時，B及C兩者變成低準位，且D變成高準位；且當A於時間t3變回低準位時，B及C兩者變成高準位，且D變成低準位。當CK於節點A雙態觸變時，操作以此方式重複。

於時間t0之後，電容器C1透N2之本體-源極接面及N1之汲極-源極路徑而充電至大約VP之電壓(顯示為～VP，於此情況下係略小於VP)，如同由節點E之電壓所反映。節點F之電壓係不確定的，且VO係於一個低電壓準位，其係指示電容器C3起始係放電的。於後續時間t1時，節點A-D改變狀態，其中，節點C變成高準位成為VP。C1之充電短暫地驅動節點E高於VP至大約VP之兩倍，顯示為～2VP。因為節點B變成高準位成為VP，其係使P4關閉及N4導通，節點F係被驅動成大約VP，顯示為～VP。因為D係於VN，所以電容器C2充電至大約VP，或者～VP。於節點E及F上之電壓的組合使P2導通，導致C1部分放電至C3。C3於t1及t2之間充電至一個電壓V01，其係大致上大約VP之一半(VP/2)。

於時間t2時，節點A-D之每一個再次改變狀態(例如，為了回應CK訊號)，使得D變成高準位成為大約VP，且於C2上之電荷提高節點F成幾乎2倍VP，或～2VP。N2立即導通，其完全充電C1成VP。P3導通，且C2部分充電至C3，提高輸出節點VO至一個較高的電壓準位，其係顯示為V02。隨著節點A-D改變狀態，此程序持續，以回應於CK，直到輸出VO被充電至電壓V03等等為止，達到大約2VP之最大準位。

此情況通常出現於一個諸如積體電路200及/或300之電路或積體電路應用於各種環境且具有不同的VOUT值。舉例而言，一個給定的實際的積體電路可以曝露於一個給定電子裝置內之一個供應電壓範圍，諸如用於不同的操作模式，其中，對於不同的操作模式而言，VOUT於最小及最大值之間調整。或者，根據一個給定設計之第一積體電路可以置放於一個使用用於VOUT之低電壓準位之第一裝置內，而一個根據相同設計實施之第二積體電路可以置放於一個使用用於VOUT之較高電壓準位之第二裝置內。積體電路200及300兩者係具有一個製程崩潰限制，其係限制施加於該積體電路或者該積體電路內之任何構件上之電壓差。假如該電壓差超過該製程崩潰限制，則該積體電路可能損壞或不能正確操作。因為積體電路200及300之每一個係產生一個內部電壓，其造成VOUT及接地之間之來源電壓差之大約2倍之電壓差，所以假如VOUT超過該製程崩潰限制之大約一半，則於2VP(正可適應性充電泵201)或-VP(負可適應性充電泵301)之VO之內部產生電壓的振幅係減少或受到限制，以避免違反製程崩潰限制。

考慮，舉例而言，一個特定情況，其中，VOUT係期望範圍於大約1.8伏特及5.5伏特之間，其中，該製程崩潰限制或VLIM係僅僅高於大約5.5伏特。當VOUT係於或低於大約VLIM一半之臨限電壓準位(或大約2.75伏特)時，正可適應性充電泵201或負可適應性充電泵301可以操作成驅動電壓軌207或電壓軌307成為最大電壓準位，或者成為大約2VP或-VP。然而，當VOUT係高於VTH時，電壓軌207或電壓軌307之電壓準位係受到限制或否則減少，以避免電壓差大於VLIM(例如，VO-VN>VLIM)。當VOUT係為5.5伏特時，積體電路200內之VO係被驅動成大約2*5.5V=11V。類似地，當VOUT係為5.5伏特(且VP係5.5V)時，VO係被驅動成大約-5.5V，使得VP及VO(-VP)之間之差係大約11V。

積體電路200之正可適應性充電泵201的控制器401係建構成藉由控制VCTL之電壓準位以限制驅動正電壓軌207之電壓準位之輸出VO的電壓準位，而避免此不想要的情況。特別是，當VP及VN之間之差係小於或等於VTH時，控制器401係有效地箝制VCTL成VP，使得VO係被充電至一個大約VP兩倍之電壓準位。然而，當VP及VN之間之差係高於VTH時，控制器401係控制VCTL，以限制VO之電壓準位，使得VO及VN之間之差係具有大約VLIM之最大準位。

積體電路300之負可適應性充電泵301係藉由控制VCTL之電壓準位以限制驅動負電壓軌307之電壓準位之輸出VO的電壓準位，而以類似之方式操作。於此情況下，當VP係為或低於VTH時，VO係被驅動成VP之負的版本，其具有相反的振幅，或者-VP。當VP係高於VTH時，VO之振幅係減少，使得VP及VO之間之差係維持於大約VLIM，以避免違反最大製程限制。

圖6係為一個根據一個實施例之控制器401之示意圖。一個齊納二極體(Zener diode)Z1具有其之陰極連接至VO，且其之陽極連接至一個節點606。一對P通道電體P5及P6之每一個係具有其之本體及源極連接至VP。P6係為二極體連接的，其之閘極於一個節點602處連接至其之汲極，節點602係進一步連接至P5之閘極。P5之汲極連接至VCTL，且一個平滑電容器C4連接於VP及VCTL之間。一個電流源601具有一個連接至VP之第一終端及一個連接至一個節點604之第二終端，其中，電流源601自VP發展偏壓電流IB至節點604。一個N通道電晶體N5具有其之汲極連接至節點602，其之閘極連接至節點604，且其之本體及源極於節點606處連接在一起。一個電阻器R連接於節點604及一個節點608之間。一個N通道電晶體N6具有其之本體及源極連接至VN，且其之汲極連接至節點606。另一個N通道電晶體N7具有其之本體及源極連接至VN，且其之汲極連接至節點608。N6及N7之閘極於節點608處連接在一起，使得N7係實際上為二極體連接的。一電流IM自N5之汲極流至節點602。一電流IZ自節點606流經Z1至VO。

Z1係建構成具有VLIM的崩潰電壓。IB的準位及R之值係集體建構成建立於節點604處之電壓，以操作N5，使得N6之汲極-源極電壓超過其之夾止(pinch-off)電壓。以此方式，N6係於其之飽和模式下操作。N6及N7集體建構作為一個電流鏡，使得主要由IB所主控之流經R之電流控制流經N6之汲極-源極之電流的準位。N6及N7之相對大小決定N6之汲極-源極電流相對於IB之增益量。於一個實施例中，N6及N7係大小大約相等，使得N6之汲極-源極電流係大約與IB相同。於替代實施例中，N6及N7之相對大小可以被調整，以調整N6之汲極-源極電流相對於IB。電流源601以及R1,N5,N6及N7集體操作作為一個電流控制電流源，其實際上再產生IB，或者IB之一個固定倍數，作為N6之汲極-源極電流。P5係建構成相較於P6相當大的裝置。於一個實施例中，P5係大約P6之大小的20倍。

電流控制電流源之組態造成電流IZ及IM之總和成為大約等於IB。當Z1關閉時，IZ為零或者可忽略的，使得IM係大約等於IB。當Z1導通時，IZ增加且IM減少，以維持IZ及IM之總和成為大約IB，或者IM+IZIB。

圖7係為VP、G及VCTL之電壓相對於時間之簡化圖，其係在下列情況下所繪製：VP由一個低於VTH之最小準位VMIN增加達到最大準位VLIM以顯示使用顯示於圖6之控制器401之正可適應性充電泵之操作。此圖係被簡化在於：小的差異或轉換變化係被忽略。VN係為一個參考供應電壓，其係假設為接地或大約0伏特。達到一個起始時間t0之前，VP之電壓係為VMIN，如示於701。VO之電壓係大約VP之兩倍，或者大約2VP，如示於703。Z1於此情況下為關閉，使得IZ為零。流經P6之電流IM建立一個閘極-源極電壓，其係反映為P5之閘極-源極電壓。P5係建構成提供由電容器C1及C2所引導之電流的平均值，其僅具有一個相當小的源極-汲極電壓，使得當Z1為關閉時，VCTL係實際上連接至VP。如圖所示，VCTL具有大約VMIN之電壓，如示為702。以此方式，控制器401具有極小的影響，使得可適應性充電泵201以一個如先前所敘述參照圖5之時序圖之正常方式操作。

VP係線性增加，如示於705朝向VTH。當VP係為VTH或低於VTH時，VO之電壓於大約VP之兩倍速率下上升，以維持其之電壓於大約2VP，如示於707。VCTL之電壓於與VP大約相同之速率下上升，如示於706。於時間t1時，VP達到VTH，使得VO達到VLIM，且VCTL係仍然大約與VP相同，其係為VTH。

當在時間t1之後VP之電壓超過VTH時，如示於709，VO之電壓傾向於超過VLIM，Z1進行提供非零電流IZ至節點606，由於N6之汲極-源極電流係因電流鏡之組態而為固定的之事實，而藉此減少IM之準位。P6之閘極-源極電壓係減少，因而減少P5之閘極-源極電壓，使得於電荷泵操作期間，P5自其之汲極取得較少電流至VCTL，其係使用於提供電流至C1及C2，且因而最終至C3。當VP線性增加時，VCTL之電壓準位係線性減少，如示於710，使得隨著VP增加，VO之電壓維持受限於大約VLIM。於時間t2時，VP達到VLIM，且接著係保持於VLIM。VO維持相當穩定於大約VLIM，而VCTL最終安定於一個最小準位。

節點A-D之切換動作可以反映於VCTL上，其中，電容器C4操作成於操作期間平滑VCTL之電壓準位。

圖8係為一個根據一個實施例之負可適應性充電泵301之示意及方塊圖。負可適應性充電泵301以如正可適應性充電泵201之類似方式建構，其中，類似的元件採用相同的元件符號。N1,N4,P1,P4及反相器403係以實質上相同的方式建構及連接於VP及VN之間，其係以實質上相同的方式形成節點A,B,C及D。CK訊號係顯示為驅動節點A，其中，CK係以相同的方式於VN及VP之電壓準位之間雙態觸變。此外，電容器C1係連接於節點C及E之間，且電容器C2係以類似的方式連接於節點D及F之間。

對於負可適應性充電泵301而言，P通道電晶體P2及P3係分別以對應之N通道電晶體N2及N3取代。節點E係連接至N12之源極，連接至N13之閘極，連接至P12之源極及連接至P13之閘極。節點F係連接至N13之源極，連接至N12之閘極，連接至P13之源極及連接至P12之閘極。N12及N13之汲極及本體係於輸出節點VO處連接在一起，輸出節點VO係進一步連接至C3之一端。C3之另一端連接至VN。P12及P13之汲極及源極係連接至VCTL。

控制器401係以一個控制器801取代，其係連接於VN及VP之間，且其係進一步連接至VCTL及VO。對於控制器801而言，控制器401之P通道電晶體P5及P6係分別以對應之N通道電晶體N15及N16取代，且控制器401之N通道電晶體N5-N7係分別以對應之P通道電晶體P15、P16及P17取代。此組態實際上係於VP及VN之間倒置(flip)，其中，Z1係反向，且其之陽極連接至VO，且其之陰極連接至一個節點806(其對應於節點606)。一個電流源803取代電流源601，且自VN提供電流IB至一個節點804。一電阻器R係連接於一個節點804(其對應於節點604)及一個節點808(其對應於節點608)之間。P15及P16具有其之源極及本體，其係連接至VP，且其之閘極係於節點808處連接在一起。P17之閘極係於節點808處連接至其之汲極。P16之汲極連接至節點806，其係進一步連接至P15之閘極及本體。P15之閘極連接至節點804，且其之汲極連接至節點802(其對應於節點602)。N15及N16之源極及本體連接至VN。N15之汲極連接至VCTL且連接至C4之一端。N15及N16之閘極及N16之汲極於節點802處連接在一起。C4之另一端連接至VN。電流IM係顯示為自節點802流至P15之汲極，且電流IZ係顯示為自節點806流出，經過Z1至VO。

控制器801之組態及操作對於負可適應性充電泵301而言係類似於正可適應性充電泵201之控制器401。Z1係建構成具有VLIM的崩潰電壓。IB之準位及R之值係集體建構成建立於節點804之電壓，以操作P15，使得P16之汲極-源極電壓超過其之夾止電壓。以此方式，P16係於其之飽和模式下操作。P16及P17集體建構作為一個電流鏡，使得主要由IB所主控之流經R之電流控制流經P16之汲極-源極之電流的準位。P16及P17之相對大小決定P16之汲極-源極電流相對於IB之增益量。於一個實施例中，P16及P17係大小大約相等，使得P16之汲極-源極電流係大約與IB相同。於替代實施例中，P16及P17之相對大小可以被調整，以調整P16之汲極-源極電流相對於IB。電流源801以及R1,P15,P16及P17集體操作作為一個電流控制電流源，其實際上再產生IB，或者IB之一個固定倍數，作為P16之汲極-源極電流。N15係建構成相較於N6相當大的裝置。於一個實施例中，N15係大約N16之大小的20倍。

電流控制電流源之組態造成電流IZ及IM之總和成為大約等於IB。當Z1關閉時，IZ為零或者可忽略的，使得IM係大約等於IB。當Z1導通時，IZ增加且IM減少，以維持IZ及IM之總和成為大約IB，或者IM+IZIB。

負可適應性充電泵301之操作係類似的，除了當VP係等於或小於VTH時，節點G係充電至如同VP相同的振幅且具有相反的極性之外。當VP係高於VTH時，節點G之振幅係減少，使得VP及節點G之間之差係維持於大約VLIM之最大電壓差。應注意的是，假如VP係大約為VLIM，則節點G係變成大約0伏特。

圖9係為VP、VO及VCTL相對於時間之簡化圖，其係在下列情況下所繪製：VP由一個低於VTH之最小準位VMIN增加達到最大準位VLIM以顯示使用示於圖8之控制器801之負可適應性充電泵301之操作。此圖被簡化在於：小的差異或轉換變化係被忽略。VN係為一個參考供應電壓，其係假設為接地或大約0伏特。達到一個起始時間t0之前，VP之電壓係為VMIN，如示於701。VO之電壓係大約VP相同的振幅但相反的極性，或者大約-VLIM，如示於901。Z1於此情況下為關閉，使得IZ為零。流經N16之電流IM建立一個閘極-源極電壓，其係反映為N15之閘極-源極電壓。N15係建構成提供由電容器C1及C2所引導之電流的平均值，其僅具有一個相當小的源極-汲極電壓，使得當Z1為關閉時，VCTL係實際上連接至VN。如圖所示，VCTL具有大約0之電壓，如示為903。以此方式，控制器801具有極小的影響，使得負可適應性充電泵301以一個正常方式操作，使得VO係大約-VP。

VP係線性增加，如示於705朝向VTH。當VP係為VTH或低於VTH時，VO之電壓於大約與VP上升之相同速率下下降，以維持其之電壓與VP為相同振幅但具有相反的極性(-VP)，如示於905。VCTL之電壓維持於大約0，如示於903。於時間t1時，VP達到VTH，使得VO達到-VTH，其具有與VP大約相同的振幅且相反的極性。

當在時間t1之後VP之電壓超過VTH時，如示於709，VP及VO之間之電壓傾向於超過VLIM，Z1進行自節點806提供非零電流IZ，由於P16之汲極-源極電流係因電流鏡之組態而為固定的之事實，而藉此減少IM之準位。N16之閘極-源極電壓係減少，因而減少N15之閘極-源極電壓，使得於電荷泵操作期間，N15自其之汲極取得較少電流至VCTL，其係使用於提供電流至C1及C2，且因而最終至C3。VCTL之電壓準位係線性增加，如示於909，成為大約VP超過VTH之量的兩倍，使得VO之電壓增加大約與VP相同的量，如示於907，以維持VP及VO之間之差為大約VLIM。於時間t2時，VP達到VLIM，且接著係保持於VLIM。於時間t2後，當VP係為VLIM時，VO維持相當穩定於大約0，而VCTL最終安定於大約VLIM。

雖然本發明已經參照其之某些較佳方式而以相當詳細的方式敘述，其他的方式及變化係可能的且可以預想到的。具有通常知識者應體認：在不偏離由後附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇之下，其能夠容易地使用所揭示之觀念及特定實施例作為設計或修改其他結構之基礎，以用於提供本發明之相同目的。

100．．．電子裝置

101．．．電池

103．．．電源配接器

105．．．電壓選擇(VSEL)電路

107．．．直流對直流交換電壓調整器

109．．．處理器

111．．．記憶體

113．．．支援裝置

114．．．適當介面

200．．．積體電路

201．．．正可適應性充電泵

203．．．導電路徑

205．．．導電路徑

207．．．正電壓軌

209．．．放大器

211．．．時脈電路

300．．．積體電路

301．．．負可適應性充電泵

307．．．負電壓軌

401．．．控制器

403．．．反相器

601．．．電流源

602．．．節點

604．．．節點

606．．．節點

608．．．節點

701．．．VMIN

703．．．2VMIN

705．．．VP之增加

706．．．VCTL之增加

707．．．VO之增加

709．．．VP之增加

710．．．VCTL之減少

801．．．控制器

803．．．電流源

802．．．節點

804．．．節點

806．．．節點

808．．．節點

901．．．-VMIN

903．．．VN(0)

905．．．VO之減少

907．．．VO之增加

909．．．VCTL之增加

參照上述說明及後附圖式，本發明之利益、特點及優點將變成較容易瞭解，其中：

圖1係為包含提供一個調整輸出電壓至一個負載之直流對直流交換電壓調整器之電子裝置的方塊圖；

圖2係為一個包含根據一個實施例所實施之正可適應性充電泵之積體電路的簡化方塊圖；

圖3係為一個包含根據一個實施例所實施之負可適應性充電泵之積體電路的簡化方塊圖；

圖4係為一個根據一個實施例之圖2的正可適應性充電泵之示意及方塊圖；

圖5係為一個用於顯示圖4之正可適應性充電泵之操作的各種節點之電壓對時間之時序圖；

圖6係為一個根據一個實施例之圖4的控制器之示意圖；

圖7係為VP、G及VCTL相對於時間之圖，其係在下列情況下所繪製：VP由一個低於VTH之最小準位VMIN增加達到最大準位VLIM以顯示使用顯示於圖6之控制器之圖4的正可適應性充電泵之操作；

圖8係為一個根據一個實施例之圖3之負可適應性充電泵之示意及方塊圖；

圖9係為VP、VO及VCTL相對於時間之圖，其係在下列情況下所繪製：VP由一個低於VTH之最小準位VMIN增加達到最大準位VLIM以顯示圖8之負可適應性充電泵之操作。

201．．．正可適應性充電泵

401．．．控制器

403．．．反相器

Claims (20)

1. 一種可適應性充電泵，其係包含：第一及第二節點，其係於第一及第二供應電壓之間雙態觸變成相反狀態；第一電容器，其係係連接於該第一節點及一個第三節點之間，第二電容器，其係連接於該第二節點及一個第四節點之間，第三電容器，其係連接於一個輸出節點及該第二供應電壓之間；具有第一導電型式之第一電晶體，其係具有一個連接至一個控制節點之第一電流終端，具有一個連接至該第三節點之第二電流終端及具有一個連接至該第四節點之控制終端；具有該第一導電型式之第二電晶體，其係具有一個連接至該控制節點之第一電流終端，具有一個連接至該第四節點之第二電流終端及具有一個連接至該第三節點之控制終端；具有第二導電型式之第三電晶體，其具有一個連接至該第三節點之第一電流終端，具有一個連接至該輸出節點之第二電流終端及具有一個連接至該第四節點之控制終端；具有該第二導電型式之第四電晶體，其具有一個連接至該第四節點之第一電流終端，具有一個連接至該輸出節點之第二電流終端及具有一個連接至該第三節點之控制終端；及控制器，當該輸出節點及該第二供應電壓之間之電壓差不超過一個限制電壓時，該控制器控制該控制節點成為大約與該第一供應電壓相同之電壓準位，否則，該控制器控制該控制節點之電壓，以防止該電壓差超過該限制電壓。
2. 如申請專利範圍第1項之可適應性充電泵，其中：該第二供應電壓具有一個參考電壓準位，且其中該第一供應電壓具有一個正供應電壓準位；其中，該第一導電型式係為N型，且其中，該第二導電型式係為P型；及其中，該輸出節點具有該第一供應電壓之電壓準位兩倍的電壓準位，達到該限制電壓，且其中，當該第一供應電壓係大於該限制電壓之一半時，該輸出節點係保持於該限制電壓。
3. 如申請專利範圍第1項之可適應性充電泵，其中：該第一供應電壓具有一個參考電壓準位，且其中該第二供應電壓具有一個正供應電壓準位；其中，該第一導電型式係為P型，且其中，該第二導電型式係為N型；其中，當該第二供應電壓係小於或等於該限制電壓之一半時，該輸出節點及該第二供應電壓具有一個相同的振幅且具有相反的極性，其中，當該第二供應電壓係大於該限制電壓之一半時，該輸出節點具有該第二供應電壓減去該限制電壓之電壓準位。
4. 如申請專利範圍第1項之可適應性充電泵，其中該控制器包含：具有該第二導電型式之第五電晶體，其具有一個接收該第一供應電壓之第一電流終端，具有一個連接至一個第五節點之控制終端，及具有一個連接至該控制節點之第二電流終端；具有該第二導電型式之第六電晶體，其具有一個接收該第一供應電壓之第一電流終端，及具有於該第五節點處連接在一起之第二電流終端及控制終端；一個電流裝置，其係連接於該第一供應電壓及一個第六節點之間；具有該第一導電型式之第七電晶體，其具有一個連接至該第五節點之第一電流終端，具有一個連接至該第六節點之控制終端，及具有一個連接至一個第七節點之第二電流終端；具有該第一導電型式之第八電晶體，其具有一個連接至該第七節點之第一電流終端，具有一個連接至一個第八節點之控制終端，及具有一個接收該第二供應電壓之第二電流終端；具有該第一導電型式之第九電晶體，其具有於該第八節點處連接在一起之第一電流終端及控制節點，且具有一個接收該第二供應電壓之第二電流終端；電阻器，其係連接於該第六節點及第八節點之間；及齊納二極體，其係連接於該輸出節點及該第七節點之間。
5. 如申請專利範圍第4項之可適應性充電泵，其進一步包含一個平滑電容器，其係連接於該第一供應電壓及該控制節點之間。
6. 如申請專利範圍第4項之可適應性充電泵，其中該第五電晶體係顯著大於第六電晶體，其中，該電流裝置及該電阻器建構成操作該第七電晶體於飽和之下，且其中，該第八及第九電晶體係於電流鏡組態中。
7. 如申請專利範圍第4項之可適應性充電泵，其中：該第二供應電壓具有一個參考電壓準位，且其中該第一供應電壓具有一個正供應電壓準位；其中，該第一導電型式係為N型，且其中，該第二導電型式係為P型；其中，該齊納二極體具有一個連接至該第七節點之陽極及一個連接至該輸出節點之陰極；且其中，該電流裝置係提供電流至該第六節點。
8. 如申請專利範圍第4項之可適應性充電泵，其中：該第一供應電壓具有一個參考電壓準位，且其中該第二供應電壓具有一個正供應電壓準位；其中，該第一導電型式係為P型，且其中，該第二導電型式係為N型；其中，該齊納二極體具有一個連接至該輸出節點之陽極及一個連接至該第七節點之陰極；且其中，該電流裝置係自該第六節點汲取電流。
9. 一種電子裝置，其係包含：供應輸入，其係接收一個調整電壓，及一個參考輸入，該參考輸入接收一個參考電壓；電壓軌；以及充電泵，其係連接於該供應輸入及該參考輸入之間，且係具有一個連接至該電壓軌之輸出終端，其中，該充電泵係驅動該電壓軌成為該調整電壓之電壓準位的兩倍，達到一個限制電壓準位，其中，該充電泵係包含：第一及第二節點，其係於該調整電壓及該參考電壓之間雙態觸變成相反狀態；第一電容器，其係連接於該第一節點及一個第三節點之間；第二電容器，其係連接於該第二節點及一個第四節點之間；第三電容器，其係連接於該第二節點及該輸出終端之間；第一N型電晶體，其係具有連接於一個控制節點及該第三節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端；第二N型電晶體，其係具有連接於該控制節點及該第四節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端；第一P型電晶體，其係具有連接於該第三節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端；第二P型電晶體係具有連接於該第四節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端；及控制器，當該輸出終端及該參考電壓之間之電壓差不超過該限制電壓準位時，該控制器控制該控制節點成為大約與該調整電壓相同之電壓準位，否則，該控制器控制該控制節點之電壓，以防止該電壓差超過該限制電壓準位。
10. 如申請專利範圍第9項之電子裝置，其進一步包含：一個調整器，其係提供相對於該參考電壓之該調整電壓；其中，該電壓軌、該時脈節點及該充電泵係整合於一個包含該供應及參考輸入之晶片上；及一個處理器及一個記憶體，該處理器及該記憶體係透過一個介面而連接在一起，且接收自該調整器而來之該調整電壓及參考電壓。
11. 如申請專利範圍第9項之電子裝置，其中該控制器包含：第三P型電晶體，其係具有連接於該供應輸入及該控制節點之間之電流終端及具有一個連接至一個第五節點之控制終端；第四P型電晶體，其係具有連接於該供應輸入及該第五節點之間之電流終端及具有一個連接至該第五節點之控制終端；電流裝置，其係自該供應輸入提供電流至一個第六節點；第三N型電晶體，其係具有連接於該第五節點及一個第七節點之間之電流終端及具有一個連接至該第六節點之控制終端；第四N型電晶體，其係具有連接於該第七節點及該參考輸入之間之電流終端及具有一個連接至一個第八節點之控制終端；第五N型電晶體，其係具有連接於該第八節點及該參考輸入之間之電流終端及具有一個連接至該第八節點之控制終端；電阻器，其係連接於該第六及第八節點之間；第四電容器，其係連接於該供應輸入及該控制節點之間；及齊納二極體，其具有一個連接至該第七節點之陽極及具有一個連接至該輸出終端之陰極。
12. 如申請專利範圍第11項之電子裝置，其中該第三P型電晶體係顯著大於該第四P型電晶體，其中，該電流裝置及該電阻器建構成操作該第三N型電晶體於飽和之下，且其中，該第四及第五N型電晶體係於電流鏡組態中。
13. 一種電子裝置，其係包含：供應輸入，其係接收一個調整電壓，及參考輸入，該參考輸入接收一個參考電壓；電壓軌；及充電泵，其係連接於該供應輸入及該參考輸入之間，且係具有一個連接至該電壓軌之輸出終端，其中，該充電泵係驅動該電壓軌成為大約與該調整電壓相同之電壓準位且具有相反極性，達到一個臨限電壓準位，其中，該充電泵係包含：第一及第二節點，其係於該調整電壓及該參考電壓之間雙態觸變成相反狀態；第一電容器，其係連接於該第一節點及一個第三節點之間；第二電容器，其係連接於該第二節點及一個第四節點之間；及第三電容器，其係連接於該第二節點及該輸出終端之間；第一P型電晶體，其係具有連接於一個控制節點及該第三節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端；第二P型電晶體，其係具有連接於該控制節點及該第四節點之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端；第一N型電晶體，其係具有連接於該第三節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第四節點之控制終端；第二N型電晶體，其係具有連接於該第四節點及該輸出終端之間之電流終端，且具有一個連接至該第三節點之控制終端；控制器，當該輸出終端及該調整電壓之間之電壓差不超過該臨限電壓準位之兩倍時，該控制器控制該控制節點成為大約與該參考電壓相同之電壓準位，否則，該控制器控制該控制節點之電壓，以防止該電壓差超過該臨限電壓準位之兩倍。
14. 如申請專利範圍第13項之電子裝置，其進一步包含：一個調整器，其係提供相對於該參考電壓之該調整電壓；其中，該電壓軌、該時脈節點及該充電泵係整合於一個包含該供應及參考輸入之晶片上；及一個處理器及一個記憶體，該處理器及該記憶體係透過一個介面而連接在一起，且接收自該調整器而來之該調整電壓及參考電壓。
15. 如申請專利範圍第13項之電子裝置，其中該控制器包含：第三N型電晶體，其係具有連接於該參考輸入及該控制節點之間之電流終端及具有一個連接至一個第五節點之控制終端；第四N型電晶體，其係具有連接於該參考輸入及該第五節點之間之電流終端及具有一個連接至該第五節點之控制終端；電流裝置，其係自一個第六節點提供電流至該參考輸入；第三P型電晶體，其係具有連接於該第五節點及一個第七節點之間之電流終端及具有一個連接至該第六節點之控制終端；第四P型電晶體，其係具有連接於該第七節點及該供應輸入之間之電流終端及具有一個連接至一個第八節點之控制終端；第五P型電晶體，其係具有連接於該第八節點及該供應輸入之間之電流終端及具有一個連接至該第八節點之控制終端；電阻器，其係連接於該第六及第八節點之間；第四電容器，其係連接於該參考輸入及該控制節點之間；及齊納二極體，其具有一個連接至該第七節點之陰極及具有一個連接至該輸出終端之陽極。
16. 如申請專利範圍第15項之電子裝置，其中該第三N型電晶體係顯著大於第四N型電晶體，其中，該電流裝置及該電阻器建構成操作該第三P型電晶體於飽和之下，且其中，該第四及第五P型電晶體係於電流鏡組態中。
17. 一種可適應性地控制充電泵之方法，其係包含：連接該充電泵至一個控制節點；雙態觸變該充電泵之一個時脈輸入於供應電壓準位之間，以充電充電泵之輸出；監視充電泵之輸出；當供應電壓的大小小於或等於一個臨限準位時，維持該控制節點於一個供應電壓準位；及當供應電壓的大小超過該臨限準位時，調整該控制節點，以維持充電泵之輸出於一個限制準位。
18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中：雙態觸變該充電泵之時脈輸入包含充電該充電泵之輸出成為供應電壓準位之兩倍；且其中，調整該控制節點包含減少該充電節點之振幅大約與該供應電壓振幅超過該臨限準位之相同量。
19. 如申請專利範圍第17項之方法，其中：雙態觸變該充電泵之時脈輸入包含充電該充電泵之輸出成為具有與該供應電壓準位相同振幅且具有相反極性；且其中，調整該控制節點包含增加該充電節點之振幅大約與該供應電壓振幅超過該臨限準位之量的兩倍。
20. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含：發展通過一個連接於一個供應電壓節點及該控制節點之間之控制裝置的控制電流；當供應電壓的大小小於或等於該臨限準位時，維持該控制電流於一個固定準位；及當供應電壓的大小超過該臨限準位時，調整該控制電流，以調整該控制節點。