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TWI492508B - 電荷泵電路及應用其之驅動積體電路 - Google Patents

電荷泵電路及應用其之驅動積體電路 Download PDF

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TWI492508B
TWI492508B TW100100236A TW100100236A TWI492508B TW I492508 B TWI492508 B TW I492508B TW 100100236 A TW100100236 A TW 100100236A TW 100100236 A TW100100236 A TW 100100236A TW I492508 B TWI492508 B TW I492508B
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capacitor
circuit
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charge pump
external capacitor
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TW100100236A
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English (en)
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TW201230635A (en
Inventor
Shang I Liu
Original Assignee
Novatek Microelectronics Corp
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/06—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
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Description

電荷泵電路及應用其之驅動積體電路
本發明是有關於一種電荷泵電路(Charge Pump)，且特別是一種可減少外部電容數目之電荷泵電路及應用其之電子裝置。
在科技發展日新月異的現今時代中，電荷泵電路(Charge Pump)已被開發且廣泛地應用在多種場合中，例如是做為電源電路而應用在積體電路中。一般來說，電荷泵電路包括多個切換開關、以及設置於積體電路外部之兩個外部電容，譬如為飛馳電容。此多個切換開關循序切換，以在第一操作期間中控制第一外部電容放電以穩定輸出電壓，並且控制第二外部電容充電以產生跨壓，並在第二操作期間中抬高或壓低第二外部電容其中一端之電壓位準並控制其放電至第一外部電容，藉此對第一外部電容充電並於第二外部電容之另一端提供增高或降低之輸出電壓。
然而，現有之電荷泵電路往往需要使用電容值較高(例如數十個微法拉(Microfarad，uf))之外部電容，因此具有電路面積較大及製作成本較高之缺點。據此，設計出電路面積較小及製造成本較低之電荷泵電路，為業界不斷致力的方向之一。
本發明係有關於一種電荷泵電路及應用其之電子裝置。相較於傳統電荷泵電路，此種電荷泵電路可具有電路面積較小及製造成本較低之優點。此外，此種電子裝置可於不同之負載電流模式下運作，從而提供良好穩壓能力與省電效能之優點
根據本發明第一方面提出一種電荷泵電路，包括一輸出端，耦接至該積體電路之一內部電容；一外部電容，設置於該積體電路之外部；以及一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，用以控制該外部電容與該內部電容循序進行充放電。於一第一操作期間內，該開關模組控制該外部電容進行充電而不提供電流至該輸出端，以及控制該內部電容進行放電至該輸出端。此外，於一第二操作期間內，該開關模組可更控制該外部電容進行放電至該內部電容及該輸出端，而對該內部電容進行充電。於該第一與第二操作期間內，該輸出端分別流通一第一負載電流與一第二負載電流，而該第一負載電流可小於該第二負載電流。
根據本發明第二方面提出一種電子裝置，包括上述之電荷泵電路以及一負載電路。該負載電路耦接至該電荷泵電路以接收該電荷泵電路之供電，並分別於該第一操作期間與該第二操作期間內，分別運作於一第一負載電流模式與一第二負載電流模式。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖，其繪示依照一實施例之電荷泵電路方塊圖。於此實施例中，電荷泵電路10a主要包括輸出端No、外部電容Cf及開關模組SW。輸出端No耦接至積體電路之內部電容Cs。內部電容Cs在此雖然僅繪示為單一電容，但其實際上通常可以一至多個積體電路內部電容來實現。這些積體電路內部電容可為特別設置於積體電路中以專供電荷泵電路10a使用之電容，或為積體電路內元件本身之寄生電容，或為兩者之組合。相對地，外部電容Cf設置於積體電路之外部，其較佳可利用飛馳電容(Flying Capacitor)來實現。此外，開關模組SW則可包含多個開關，耦接至外部電容Cf與內部電容Cs，用以控制外部電容Cf與內部電容Cs兩者之充電與放電操作。
內部電容Cs之尺寸通常遠小於外部電容Cf之尺寸，因此內部電容Cs之電容值通常遠小於外部電容Cf之電容值。舉例來說，外部電容Cf之電容值之數值級距(scale)通常介於數個至數十個微法拉(Microfarad，uF)之範圍，而內部電容Cs之電容值之數值級距則介於數個微拉(Picofarad，pF)至奈法拉(Nanofarad，nF)之範圍。
藉由開關模組SW內部多個開關之循序導通與切斷，電荷泵電路10a可輪流進行充電(charging)操作與供電(pumping)操作。以下將電荷泵電路10a進行充電與供電操作之期間分別稱為第一操作期間Tb與第二操作期間Td。於第一操作期間Tb內，開關模組SW控制外部電容Cf進行充電，以及控制內部電容Cs進行放電至輸出端No，以使輸出端No輸出第一負載電流。於第二操作期間Td 內，開關模組SW控制外部電容Cf進行放電至內部電容Cs及輸出端No，以使內部電容Cs進行充電並且使輸出端No輸出第二負載電流。由於內部電容Cs之電容值通常小於外部電容Cf之電容值，因此第一負載電流通常小於第二負載電流。
換言之，於第一操作期間Tb內，是由內部電容Cs所儲存之電荷來提供第一負載電流；而於第二操作期間Td內，是由外部電容Cf所儲存之電荷來提供第二負載電流。結果，電荷泵電路10a可利用單一個外部電容Cf搭配內部電容Cs即可完成完整的充電與供電操作。相較於習知技術使用兩個大尺寸之外部電容來分別實現充電與供電操作，本實施例之電荷泵電路10a之尺寸可大幅縮減。
須注意，由於在第一操作期間Tb內，是由尺寸較小的內部電容Cs所儲存之電荷來維持輸出端No之輸出訊號Sp之電壓位準，因此在部分應用情況下，可能有輸出訊號Sp之電壓位準不易維持之情況。因此，可額外安排一內部電容升壓電路B來協助維持輸出端No之輸出訊號Sp之位準。如第1圖所示，內部電容升壓電路B可耦接至輸出端No。在第一操作期間Tb中，或是在第一操作期間Tb及第二操作期間Td兩者中，內部電容升壓電路B可維持輸出訊號Sp之位準。
請繼續參照第1圖。第1圖亦顯示開關模組SW之細部結構之一實施例。於此實施例中，開關模組SW包括第一組開關12及第二組開關14。第一組開關12係與複數個輸入電壓(在此以第一與第二輸入電壓VC1與VC2為例)以 及外部電容Cf之第一及第二端E1及E2電性連接。第二組開關14則與外部電容Cf之第一端E1與第二端E2以及輸出端No電性連接。
第一組開關12主要用於控制複數個輸入電壓(第一及第二輸入電壓VC1及Vc2)與外部電容Cf之間的耦合狀態，俾以控制外部電容Cf之充電與放電。反之，第二組開關14主要用於控制外部電容Cf與內部電容Cs之間的耦合狀態，俾以控制內部電容Cs之充電與放電。
具體言之，於第一操作期間Tb中，第一組開關12可回應於充電時脈訊號CKb而導通，因此輸入電壓VC1與VC2能耦接至外部電容Cf而對外部電容Cf進行充電，從而使外部電容Cf具有充電跨壓Vx。此外，第二組開關14可回應於供電時脈訊號CKd而切斷，因此外部電容Cf無法耦合至內部電容Cs以對其充電，從而致使內部電容Cs先前所儲存之電荷放電至輸出端No而產生第一負載電流。
接下來，於第二操作期間Td中，第一組開關12回應於充電時脈訊號CKb而轉為斷路狀態，因此外部電容Cf不耦合至該複數個輸入電壓而不會被充電。此外，第二組開關14則回應於充電時脈訊號CKd而轉為導通，因此外部電容Cf可耦合至外部電容Cs與輸出端No，從而致使外部電容Cf先前所儲存之電荷對內部電容Cs進行充電，並還傳送至輸出端No而產生第二負載電流。
值得注意的是，開關模組SW之結構不限於僅包含第一組開關12與第二組開關14，能夠控制內部電容Cs與外部電容Cf之充放電操作之其他組數與其他結構皆可採用 作為開關模組SW。
第1圖亦更顯示第一組開關12與第二組開關14之特定範例細部結構。於此特定範例中，第一組開關12可包括第一開關S1及第二開關S2。第一開關S1之兩輸入端分別接收第一輸入電壓VC1及耦接至外部電容Cf之第一端E1，而第二開關S2之兩輸入端則分別接收第二輸入電壓VC2及耦接至外部電容Cf之第二端E2。第二組開關14則可包括第三開關S3及第四開關S4。第三開關S3之兩輸入端分別耦接至輸出端No及外部電容Cf之第一端E1，第四開關S4之兩輸入端分別接收第三輸入電壓VC3及耦接至外部電容Cf之第二端E2。
以下再詳細解釋此特定範例中電荷泵電路10a之操作。首先，在第一操作期間Tb中，第一開關S1及第二開關S2回應於充電時脈訊號CKb之高訊號位準而導通，以分別提供輸入電壓VC1及VC2至外部電容Cf之第一及第二端E1及E2，藉此控制外部電容Cf能進行充電。結果外部電容Cf之第一端E1相較於及第二端E2具有充電跨壓Vx，此充電跨壓Vx滿足：Vx=VC1-VC2。此外，第三開關S3及第四開關S4則回應於供電時脈訊號CKd之低訊號位準為切斷，因此外部電容Cf不耦接至內部電容Cs，而內部電容Cs先前所儲存之電荷能放電至輸出端No而產生第一負載電流。
接下來，於第二操作期間中，第一開關S1及第二開關S2回應於充電時脈訊號CKb之低訊號位準而轉為切斷，因此外部電容Cf不再進行充電。於此同時，第三開 關S3及第四開關S4則回應於供電時脈訊號CKd之高訊號位準而導通。第四開關S4之導通可讓第三輸入電壓VC3傳送至外部電容Cf之第二端E2，因此在第二操作期間Td一開始時，外部電容Cf之第一端E1之電壓位準實質上可等於第三輸入電壓VC3與充電跨壓Vx之和。換言之，第一端E1上之電壓VE1 滿足：VE1 =VC3+Vx。第三開關S3之導通則可將外部電容Cf之第一端E1耦接至內部電容Cs與輸出端No，因此輸出訊號Sp之電壓位準可等於VE1 =VC3+Vx，並且外部電容Cf先前於第一操作期間Tb中所儲存之電荷除了可對內部電容Cs充電，還更傳送至輸出端No而產生第二負載電流。
值得注意的是，第一組開關12與第二組開關14分別並不限定為上述連接方式的兩個開關，能夠控制內部電容Cs與外部電容Cf之充放電操作之開關數目與其他細部結構皆可採用作為第一組開關12與第二組開關14。
藉由設定第一至第三輸入電壓VC1至VC3之位準關係，可產生不同位準之輸出訊號Sp以滿足不同之應用。 舉例而言，在一個操作實例中，電荷泵電路10a係設計成為一雙倍壓電路。第一輸入電壓VC1與第三輸入電壓VC3均設定為一高參考位準VDD，而第二輸入電壓VC2則設定為一低參考位準VG(譬如接地的零位準)。據此，電壓VE1 滿足：VE1 =VC3+Vx=VC3-VC2+VC1=VDD-VG+VDD=2VDD結果，電荷泵電路10a提供之輸出電壓Sp之電壓位準實質上是兩倍於高參考位準VDD。
在另一個操作實例中，電荷泵電路10a係設計成為一負一倍壓電路。第一輸入電壓VC1與第三輸入電壓VC3均等於低參考位準VG(譬如接地的零位準)，而第二輸入電壓VC2則設定為高參考位準VDD。據此，電壓VE1 滿足：VE1 =VC3+Vx=VC3-VC2+VC1=VG-VDD+VG=-VDD結果，電荷泵電路10a提供之輸出電壓Sp之電壓位準實質上是負一倍的高參考位準VDD。
由於電荷泵電路10a於不同操作期間內可提供不同大小之負載電流而對於負載具有不同之驅動能力。因此，可設計耦接至該電荷泵電路並接受電荷泵所供電之一負載電路，分別於該第一操作期間與該第二操作期間內，運作於一第一負載電流模式與一第二負載電流模式。
第2圖繪示依照一實施例，應用第1圖之電荷泵之一電子裝置的方塊圖。於第2圖中，電子裝置100包括驅動裝置1以及顯示面板2。驅動裝置1包括電源電路10及驅動電路20。電源電路10包括第1圖所示之電荷泵電路10a。驅動電路20則作為電源電路10之負載電路，接收電荷泵電路10a之供電以驅動顯示面板2。於一操作實例中，驅動電路20為一資料驅動器(Data Driver)，其以電源電路10提供之輸出訊號Sp做為電源訊號，而提供顯示資料電壓Sd來驅動顯示面板2。
第3圖繪示依據一實施例之第2圖之驅動電路20的部份電路圖。如第3圖所示，驅動電路20譬如可具有一輸出級電路20a，其中包括輸出運算放大器OA，其回應於輸出級電路致能訊號SOPEN及輸出致能訊號SOE兩者之高 位準以提供顯示資料電壓Sd驅動顯示面板2，並回應於輸出級電路致能訊號SOPEN及輸出致能訊號SOE兩者之低訊號位準而終止輸出顯示資料電壓Sd之操作。
在高耗能操作期間Th中，輸出級電路致能訊號SOPEN為高訊號位準，驅動電路20需提供顯示資料電壓Sd來推動顯示面板2。在低耗能操作期間T1中，輸出級電路致能訊號SOPEN為低訊號位準，驅動電路20則不需提供顯示資料電壓Sd來對顯示面板2進行驅動。
第4圖繪示依照一實施例之第3圖之驅動電路20的相關訊號時序圖。較佳地，可安排高耗能操作期間Th落於電荷泵電路10a之第二操作期間Td中，以使驅動電路20以第二負載電流模式來運作。如此一來，可確保電源電路10在高耗能操作期間Th中有充足之電流驅動能力，以有效地避免輸出訊號Sp及驅動電路20之顯示資料電壓Sd發生位準漂移及操作異常之情形。此外，亦可安排低耗能操作期間T1落於電荷泵電路10a之第一操作期間Tb中，以使驅動電路20以第一負載電流模式來運作，如此可節省電能損耗。
須注意，在上述實施例中，雖僅以電源電路10包括一個電荷泵電路10a之情形為例做說明，然而於其他實施例中，可串接兩個或兩個以上之電荷泵電路，來提供其他組態之輸出訊號。
舉例來說，請參照第5圖，其繪示依據一實施例之電荷泵裝置之電路方塊圖，其同樣可應用於第2圖之電源電路10中。於此實施例中，電荷泵電路10a’及10a"兩者相 串接，亦即電荷泵電路10a’產生之輸出訊號係做為輸入電壓VC1"輸入至電荷泵電路10a"。電荷泵電路10a’及10a"分別具有與第1圖所示之電荷泵電路10a具有實質上相近之電路結構。據此，經由電荷泵電路10a’及10a"之電壓位準控制操作，可於電荷泵電路10a"之輸出端No"得到一輸出訊號Sp’，其電壓位準可以下式表示：VE3 =VC3"+Vx"=VC3"+(VC2"-VC1")=VC3"+VC2"-(VC3’+Vx’)=VC3"+VC2"-VC3’-(VC1’-VC2’)
在一個操作實例中，輸入電壓VC3’與輸入電壓VC1’均對應至高參考位準VDD，而輸入電壓VC2’、VC2"及輸入電壓VC3"對應至低參考位準VG(譬如接地位準)。據此，電壓VC1"及VE3 滿足以下兩式：VC1"=VC3’+Vx’=VDD+(VDD-VG)=2VDD VE3 =VC3"+VC2"-VC3’-(VC1’-VC2’)=-VDD-(VDD)=-2VDD結果，電荷泵電路10a’提供之輸出訊號之電壓位準實質上等於兩倍的高參考位準VDD；而電荷泵電路10a"提供之輸出訊號Sp’之電壓位準實質上等於負兩倍的高參考位準VDD。
值得注意的是，以上實施例係將電荷泵電路10a區分為兩種期間來舉例說明電荷泵電路10a之操作。此外，以上部分實施例亦以兩組開關分別包括兩個開關來舉例說明開關模組之細部結構。然而，本發明不限於此，於其他實施例中，可安排其他不同類型的操作態樣與開關模組之結構，只要利用單一個外部電容Cf來完成電荷泵電路之完整操作，或是於充電期間內單純利用內部電容所儲存之 電荷而不利用任何外部電容所儲存之電荷來提供負載電流(外部電容之數目可安排為一至多個)，亦屬本發明之範疇。
上述實施例之電荷泵電路中可僅使用一個積體電路外部電容以及一或多個積體電路內部電容(統稱為一內部電容)來實施。據此，相較於傳統電荷泵電路，上述實施例之電荷泵電路及驅動裝置具有電路面積較小及製造成本較低之優點。此外，上述實施例之電荷泵電路亦可應用至各類電子裝置中，以使電子裝置可於不同之負載電流模式下運作，從而提供良好穩壓能力與省電效能之優點。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電子裝置
1‧‧‧驅動裝置
2‧‧‧顯示面板
10‧‧‧電源電路
20‧‧‧驅動電路
10a、10a’、10a"‧‧‧電荷泵電路
SW、SW’、SW"‧‧‧開關模組
12、12’、12"‧‧‧第一組開關
14、14’、14"‧‧‧第二組開關
S1-S4、S1’-S4’、S1"-S4"‧‧‧開關
Cf、Cf’、Cf"‧‧‧外部電容
Cs、Cs’、Cs"‧‧‧內部電容
B、B’、B"‧‧‧內部電容升壓電路
E1、E1’‧‧‧第一端
E2、E2’‧‧‧第二端
No、No’、No"‧‧‧輸出端
20a‧‧‧輸出級電路
OA‧‧‧運算放大器
E3、E4‧‧‧第三端、第四端
第1圖繪示依照一實施例之電荷泵電路方塊圖。
第2圖繪示依照一實施例之電子裝置的方塊圖。
第3圖繪示依照一實施例之第2圖之驅動電路的部份電路圖。
第4圖繪示依照一實施例之第3圖之驅動積體電路的相關訊號時序圖。
第5圖繪示依據一實施例之電荷泵裝置之電路方塊圖。
10a‧‧‧電荷泵電路
SW‧‧‧開關模組
12、14‧‧‧第一組、第二組開關
S1-S4‧‧‧開關
Cf、Cs‧‧‧外部電容、內部電容
B‧‧‧內部電容升壓電路
E1‧‧‧第一端
E2‧‧‧第二端
No‧‧‧輸出端

Claims (17)

  1. 一種電荷泵電路(Charge Pump)，包括：一輸出端，耦接至一積體電路之一內部電容；一外部電容，設置於該積體電路之外部；一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，用以控制該外部電容與該內部電容循序進行充放電；以及一內部電容升壓電路，設置於該積體電路之內部並耦接至該輸出端，用以在一第一操作期間維持該輸出端之電壓位準；其中於該第一操作期間內，該開關模組控制該外部電容進行充電而不提供電流至該輸出端，以及控制該內部電容進行放電至該輸出端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電荷泵電路，其中於一第二操作期間內，該開關模組更控制該外部電容進行放電至該內部電容及該輸出端，而對該內部電容進行充電。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電荷泵電路，其中於該第一與第二操作期間內，該輸出端分別流通一第一負載電流與一第二負載電流，且該第一負載電流係小於該第二負載電流。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電荷泵電路，其中該開關模組係包括：一第一組開關，耦接於複數個輸入電壓與該外部電容之間；以及 一第二組開關，耦接於該內部電容與該外部電容之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電荷泵電路，其中於該第一操作期間內該第一組開關導通而該第二組開關切斷。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電荷泵電路，其中於一第二操作期間內該第一組開關切斷而該第二組開關導通。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之電荷泵電路，其中該複數個輸入電壓係包括一第一輸入電壓及一第二輸入電壓，以及該第一組開關包括：一第一開關，耦接於該第一輸入電壓及該外部電容之間；及一第二開關，耦接於該第二輸入電壓與該外部電容之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電荷泵電路，其中於該第一操作期間，該外部電容係充電而具有一充電跨壓，該充電跨壓實質上等於該第一輸入電壓與第二輸入電壓之電壓位準差。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之電荷泵電路，其中該第二組開關包括：一第三開關，耦接於該輸出端與該外部電容之間；及一第四開關，耦接於一第三輸入電壓與該外部電容之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電荷泵電路，其中當該第二操作期間開始時，該外部電容其中一端之電壓位準實質上等於該第三輸入電壓及該外部電容之一充電跨壓之電壓位準之和。
  11. 一種電子裝置，包括：如申請專利範圍第2或3項所述之電荷泵電路；以及一負載電路，耦接至該電荷泵電路以接收該電荷泵電路之供電，並分別於該第一操作期間與該第二操作期間內，分別運作於一第一負載電流模式與一第二負載電流模式。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中，該負載電路具有一第一耗能狀態以及一第二耗能狀態，當該負載電路為該第一耗能狀態，該電荷泵電路控制該開關模組操作於該第一操作期間，以使該負載電路運作於該第一負載電流模式；當該負載電路為該第二耗能狀態，該電荷泵電路控制該開關模組操作於該第二操作期間，以使該負載電路運作於該第二負載電流模式；其中，該負載電路在單位時間內，於該第一耗能狀態所消耗之能量係低於該負載電路於該第二耗能狀態所消耗之能量。
  13. 一種電荷泵電路(Charge Pump)，包括：一輸出端，耦接至一積體電路之一內部電容之一端， 該內部電容之另一端係被偏壓至一第一固定參考電壓；一外部電容，設置於該積體電路之外部；以及一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，用以控制該外部電容與該內部電容循序進行充放電，該開關模組包括：一第一組開關，耦接於複數個輸入電壓以及該外部電容之間，該些輸入電壓包括一第一輸入電壓及一第二輸入電壓，該第一組開關包括：一第一開關，耦接於該第一輸入電壓及該外部電容之間；及一第二開關，耦接於該第二輸入電壓與該外部電容之間；以及一第二組開關，耦接於該內部電容以及該外部電容之間，該第二組開關包括：一第三開關，耦接於該輸出端與該外部電容之間；及一第四開關，耦接於一第三輸入電壓與該外部電容之間，該第三輸入電壓係被設定為一第二固定參考電壓，該第二固定參考電壓之位準係異於該第一輸入電壓以及該第一固定參考電壓之位準；其中於一第一操作期間內，該開關模組控制該外部電容進行充電而不提供電流至該輸出端，以及控制該內部電容進行放電至該輸出端。
  14. 一種電荷泵電路(Charge Pump)，包括：一輸出端，耦接至一積體電路之一內部電容之一端， 該內部電容之另一端係被偏壓至一第一固定參考電壓；一外部電容，設置於該積體電路之外部；以及一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，該開關模組包括：一第一組開關，耦接於一第一輸入電壓、一第二輸入電壓以及該外部電容之間，該第一輸入電壓及該第二輸入電壓係被設定為固定之電壓位準；以及一第二組開關，耦接於該內部電容、一第三輸入電壓以及該外部電容之間，該第三輸入電壓係被設定為一第二固定參考電壓，該第二固定參考電壓之位準係異於該第一輸入電壓以及該第一固定參考電壓之位準。
  15. 一種電荷泵電路(Charge Pump)，包括：一輸出端，耦接至一積體電路之一內部電容；一外部電容，設置於該積體電路之外部；一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，用以控制該外部電容與該內部電容循序進行充放電；以及一內部電容升壓電路，設置於該積體電路之內部並耦接至該輸出端，用以在一第一操作期間維持該輸出端之電壓位準；其中於該第一操作期間內，該開關模組控制該外部電容進行充電而不提供電流至該輸出端，以及控制該內部電容進行放電至該輸出端；於一第二操作期間內，該開關模組更控制該外部電容進行放電至該內部電容及該輸出端，而對該內部電容進行充電； 其中該電荷泵電路更耦接至一負載電路以供電至該負載電路，該負載電路具有一第一耗能狀態以及一第二耗能狀態，當該負載電路為該第一耗能狀態，該電荷泵電路控制該開關模組操作於該第一操作期間，以使該負載電路運作於該第一負載電流模式；當該負載電路為該第二耗能狀態，該電荷泵電路控制該開關模組操作於該第二操作期間，以使該負載電路運作於該第二負載電流模式；其中，該負載電路在單位時間內，於該第一耗能狀態所消耗之能量係低於該負載電路於該第二耗能狀態所消耗之能量。
  16. 一種電荷泵電路(Charge Pump)，包括：一輸出端，耦接至一積體電路之一內部電容；一外部電容，設置於該積體電路之外部；以及一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，用以控制該外部電容與該內部電容循序進行充放電，其中於一第一操作期間內，該開關模組控制該外部電容進行充電而不提供電流至該輸出端，以及控制該內部電容進行放電至該輸出端；其中於一第二操作期間內，該開關模組更控制該外部電容進行放電至該內部電容及該輸出端，而對該內部電容進行充電；且於該第一與第二操作期間內，該輸出端分別流通一第一負載電流與一第二負載電流，且該第一負載電流係小於該第二負載電流；其中該電荷泵電路更耦接至一負載電路以供電至該 負載電路，並分別於該第一操作期間與該第二操作期間內，致使負載電路分別運作於一第一負載電流模式與一第二負載電流模式。
  17. 一種電荷泵電路(Charge Pump)，包括：一輸出端，耦接至一積體電路之一內部電容；一外部電容，設置於該積體電路之外部；以及一開關模組，耦接至該外部電容與該內部電容，用以控制該外部電容與該內部電容循序進行充放電，其中於一第一操作期間內，該開關模組控制該外部電容進行充電而不提供電流至該輸出端，以及控制該內部電容進行放電至該輸出端。
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