可调整输出电压的电荷泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种电荷泵，特别是有关于可调整输出电压的电荷泵，其应用于放大输入电压，以供产生预定的输出电压。
【背景技术】
[0002]在笔记本电脑、平板计算机或智能型手机的任意电子装置中，往往因内部各工作电路而需要不同准位的电压，故多半配置有具电荷泵(charge pump)电路的集成电路，用以放大输入电压，以供产生高准位的输出电压。
[0003]请参阅图4所示，为现有电荷泵的电路示意图(一)，由图中所示可清楚看出，该电荷泵包括有芯片Al及包覆于芯片Al外部的封装基板A2，且于芯片Al内部设有频率产生器Al I及九个晶体管^1?119)，又频率产生器411可分别产生第一频率CKl及与第一频率CKl反相的第二频率CK2，而第一频率CKl及第二频率CK2于高电压准位时为Vdd伏特，于低电压准位时为零伏特，又晶体管札?M9内具有临界电压V t (threshold voltage) ο该电荷泵可应用于电路板A3上，电路板A3包括有Vdd伏特的输入电压V iN、八个电容(C1-C8)及稳压电容Crart。
[0004]第一电容C1于充电期间时，频率产生器All产生的第一频率CKl与第二频率CK2分别为低电压准位及高电压准位，使得晶体管M2、M4、M6& M8呈截止状态，而晶体管M 1、M3,M5、M7& M9呈导通状态，此时Vdd伏特的输入电压V ?经过第一晶体管M 1产生一临界电压V t的电压降，并于第一电容C1-端形成(V DD-Vt)伏特的电压，而第一电容(^于另端为接收到零伏特的第一频率CK1，由此对第一电容C1充电至(VDD-Vt)伏特；
[0005]而于第一电容C1的升压期间时，第一频率CKl与第二频率CK2分别为高电压准位及低电压准位，而使得晶体管Mp M3、M5、1\17及M9呈截止状态，而晶体管M2、M4、]/[6及|/[8呈导通状态，此时第一电容C1于一端接收到Vdd伏特的第一频率CK1，且因第一电容Cl已储存有(vDD-vt)伏特的电压，使得第一电容C1另端为(2VDD-Vt)伏特的电压，以供第一电容C1S端(2VDD-Vt)的电压经过晶体管仏产生一临界电压Vt的电压降，并于第二电容C2+端形成2 X (VDD-Vt)伏特的电压，而第二电容C2于另端为接收到零伏特的第二频率CK2，由此对第二电容C2充电至2 X (VrarVt)伏特；
[0006]则可依据上述方式得到电容C3?C 8的电压变化，并于第九晶体管M 9的射极产生有9X (Nw-Nt)伏特的输出电压Vtjut，再经由稳压电容(^的稳压后，输出至电子装置内部的工作电路A4。
[0007]然而，如图5所示，为现有电荷泵的电路示意图(二)，由图中所示可清楚看出，当该电子装置内部工作电路A4所需的工作电压为5X (VDD-Vt)伏特，则需在芯片Al内部设置五个晶体管M1' M 5，并配合电路板A3上四个电容Ci?C 4以产生5 X (V DD_Vt)伏特的输出电压Vrat,亦即不同规格的芯片Al用以配合电路板A3产生不同的工作电压，例如利用芯片Al内的九个晶体管Ml?Μ9配合电路板A3上八个电容Cl?C8产生9 X (VDD-Vt)伏特的输出电压Vout，或利用芯片Al内的五个晶体管Ml?M5配合电路板A3上四个电容C C 4产生5 X (VDD-Vt)伏特的输出电压Vrat，故单一规格的电荷泵仅可提供一种输出电压V—给电子装置内部的工作电路A4使用，若欲将该电荷泵设置于需要不同工作电压的各种电子装置使用时，则需改变芯片Al内部的电路配置，并且封装基板A2内的配线亦须随其改变才能应用于各种电子装置使用，但因各种规格的芯片Al在销售前均须经过集成电路认证，其认证范围包括芯片Al及包覆于芯片Al外部的封装基板A2，若芯片Al本身的电路设计，或与封装基板A2间的配线设计不同，皆须重新认证该集成电路，并使得需经过多次认证程序及作业时间，进而增加费用的支出及制造成本。
[0008]是以，如何解决现有的问题与缺失，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研宄改善的方向所在。
【发明内容】
[0009]发明人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种可调整输出电压的电荷泵的发明专利。
[0010]本发明提供一种可调整输出电压的电荷泵，包括芯片及芯片外部的封装基板，且封装基板为设置于预设电路板上，该电路板包括输入电压、(N-2)个电容及一稳压电容，使得预设电路板内的(N-2)个电容储存电压呈持续上升的电压变化，由此放大输入电压，以供产生输出电压，其中:
[0011]该芯片包括:
[0012]一频率产生器，用以产生第一频率，以及与第一频率反相的第二频率；一第一频率端，电性连接至频率产生器，用以接收第一频率；一第二频率端，电性连接至频率产生器，用以接收第二频率；晶体管组，设有N个晶体管，N为大于或等于四，且各别于各晶体管的集极电性连接至基极，又第一晶体管至第(N-1)晶体管的射极分别依序电性连接于第二晶体管至第N晶体管的集极与基极的连接处；切换开关组，设有(N-1)个电源开关及(N-2)个电容升压开关，并于第一电源开关至第(N-1)电源开关一端分别依序电性连接至第一晶体管至第(N-1)的集极与基极的连接处，而第一电容升压开关至第(N-2)电容升压开关一端分别依序电性连接至第二晶体管至第(N-1)的集极与基极的连接处；控制单元，电性连接于第一电源开关SI至第(N-1)电源开关一端，及第一电容升压开关Ul至第(N-2)电容升压开关一端；输入端组，设有N个输入端，并于第一输入端电性连接于第一电源开关至第(N-1)电源开关另端，而第二输入端至第(N-1)输入端分别依序电性连接于第一电容升压开关至第(N-2)电容升压开关另端，再于N输入端电性连接至第N晶体管的集极与基极的连接处；一输出端，电性连接至第N晶体管的射极；
[0013]该封装基板包括:
[0014]一第一频率接脚，电性连接至第一频率端，且第一频率接脚分别电性连接至奇数序列的多个电容一端；一第二频率接脚，电性连接至第二频率端，且第二频率接脚分别电性连接至偶数序列的多个电容一端；外接脚组，设有N个外接脚，且于第一外接脚电性连接至第一输入端及输入电源，而第二外接脚至第N外接脚分别依序电性连接至第二输入端至第N输入端，及第一电容至第(N-1)电容另端；一输出电源接脚，电性连接至输出端。
[0015]其中，该封装基板的输出电源接脚为电性连接至预设电路板的稳压电容一端，而稳压电容另端接地。
[0016]其中，该频率产生器所产生的第一频率及第二频率于高电压准位与输入电压为相同的电压准位。
[0017]其中，该第一频率及第二频率于低电压准位时为零伏特。
[0018]本发明的有益效果:
[0019]本发明的主要目的乃在于透过芯片内的控制单元来调整切换开关组的中各电源开关及各电容升压开关的开启或关闭，以使得输入电压经由预定数量晶体管的导通及截止，而于预定的多个电容达到升压放大的效果，以提供工作电路所需的工作电压，故芯片及封装基板不需要改变其线路配置，即可产生预定大小的输出电压，由此应用于提供各式预设电子装置内部工作电路所需的工作电压，且芯片及芯片外部的封装基板也仅需进行单一次的认证，进而减少该芯片于贩卖前的认证程序及作业时间，并降低制造成本。
【附图说明】
[0020]图1为本发明芯片的电路示意图。
[0021]图2为本发明较佳实施例的使用状态图。
[0022]图3为本发明较佳实施例的电路示意图。
[0023]图4为现有电荷泵的电路示意图(一)。
[0024]图5为现有电荷泵的电路示意图(二)。
[0025]符号说明
[0026]1、芯片
[0027]11、频率产生器
[0028]12、第一频率端
[0029]13、第二频率端
[0030]14、晶体管组
[0031]15、切换开关组
[0032]16、控制单元
[0033]17、输入端组
[0034]18、输出端
[0035]2、封装基板
[0036]21、第一频率接脚
[0037]22、第二频率接脚
[0038]23、外接脚组
[0039]24、输出电源接脚
[0040]3、电路板
[0041]31、电容组
[0042]4、工作电路
[0043]CKl、第一频率
[0044]CK2、第二频率
[0045]C1-C P1、电容
[0046]Cext、稳压电容
[004