[實(shí)用新型]穩(wěn)壓電荷泵電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220335473.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202840947U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣明;丁齊兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體研發(fā)(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/07
• 分類號(hào): H02M3/07
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)大體上涉及電子電路領(lǐng)域，更具體地，本公開(kāi)涉及一種穩(wěn)壓電荷泵電路。

背景技術(shù)

電荷泵電路被廣泛應(yīng)用于集成電路中以提供高于特定供給電壓的直流電壓(DC)。電荷泵電路通常由振蕩器供給的具有相反相位的時(shí)鐘信號(hào)控制。對(duì)于高壓應(yīng)用，會(huì)參考輸入電壓調(diào)節(jié)輸出電壓，并且然后輸出電壓被用于驅(qū)動(dòng)片外或片上集成的N型功率MOS晶體管或其他適合的電子器件。

輸出電壓和供給電壓之間的電壓差通常由串聯(lián)或不串聯(lián)電阻的一個(gè)或多個(gè)齊納二極管決定。然而，由于集成電路中的制造偏差，該電壓差可能不準(zhǔn)確。此外，較大的擴(kuò)散(spread)可能會(huì)被引入到電荷泵電路的輸出電壓上，這也可能會(huì)不利地影響輸出電壓與供給電壓之間的電壓差的精確性。

實(shí)用新型內(nèi)容

因此，需要一種能夠提供更精確的電壓的穩(wěn)壓電荷泵電路。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種電路。該電路包括：電荷泵，其具有用于接收輸入電壓的輸入端，用于接收充電電流的供給端以及用于輸出輸出電壓的輸出端，其中所述電荷泵用于在所述輸出端與所述輸入端之間生成電壓差；第一電平移位器，其具有耦接到所述輸出端的第一節(jié)點(diǎn)以及第二節(jié)點(diǎn)，所述第一電平移位器用于響應(yīng)于接收自電流源的偏置電流而對(duì)所述輸出電壓加載第一電壓變化；第二電平移位器，其具有耦接到所述輸入端的第三節(jié)點(diǎn)以及第四節(jié)點(diǎn)，所述第二電平移位器用于對(duì)所述輸入電壓加載第二電壓變化；電壓跟隨器，其用于將所述第二節(jié)點(diǎn)的電壓設(shè)置為與所述第四節(jié)點(diǎn)的電壓基本相等，用于接收流經(jīng)所述第二電平移位器的差值電流并提供所述差值電流；以及電流倍增器，用于響應(yīng)于所述電壓跟隨器提供的差值電流而生成所述充電電流。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，輸出電壓與輸入電壓之間的電壓差可以由偏置電流與第一電平移位器有效地確定。這樣，該電路能夠在其輸入端與輸出端之間提供準(zhǔn)確的電壓差。此外，準(zhǔn)確的電壓感測(cè)使得該電路能夠使用較小的輸出電容，這進(jìn)一步降低了使用這種電荷泵電路的成本。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電平移位器包括第一電阻，并且所述偏置電流被提供給所述第一電阻以生成所述第一電壓變化。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二電平移位器包括第二電阻。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓跟隨器包括：第一晶體管，其具有第一柵極、第一源極以及第一漏極，以及第二晶體管，其具有第二柵極、第二源極以及第二漏極，其中，所述第一源極耦接到所述第一電平移位器的所述第二節(jié)點(diǎn)，所述第二源極耦接到所述第二電平移位器的所述第四節(jié)點(diǎn)，所述第一柵極耦接到所述第二柵極與所述第一漏極，并且所述第二漏極用于向所述電流倍增器提供所述差值電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓跟隨器還包括：過(guò)壓保護(hù)器，其耦接在所述第二柵極與所述第二源極之間，用于為所述第二晶體管提供過(guò)壓保護(hù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓跟隨器包括：第二運(yùn)算放大器，第二運(yùn)算放大器，其具有第二正相輸入端、第二負(fù)相輸入端以及第二輸出端，所述第二運(yùn)算放大器用于虛擬地連接所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第四節(jié)點(diǎn)，其中所述第二正相輸入端耦接到所述第一電平移位器的第二節(jié)點(diǎn)，所述第二負(fù)相輸入端耦接到所述第二電平移位器的第四節(jié)點(diǎn)，并且所述第二輸出端耦接到第四晶體管的柵極，以向所述電流倍增器提供流過(guò)所述第四晶體管的所述差值電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述電流源包括：第一運(yùn)算放大器，其具有第一正相輸入端、第一負(fù)相輸入端以及第一輸出端；第三晶體管以及第三電阻；其中，所述第一正相輸入端用于接收參考電壓，所述第一負(fù)相輸入端耦接到所述第三晶體管的源極，所述第一輸出端耦接到所述第三晶體管的柵極，并且所述第三電阻耦接在所述第三晶體管的所述源極與參考電壓線之間，以提供流過(guò)所述第三晶體管的所述偏置電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述電路還包括：限流器，其與所述電流倍增器并聯(lián)連接，并且用于限制提供給所述電流倍增器的所述差值電流的幅值。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述電荷泵包括：開(kāi)關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)，其具有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)以及一個(gè)或多個(gè)電容，并且所述開(kāi)關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)于在所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)處接收的控制信號(hào)而被所述充電電流充電。

上文已經(jīng)概括而非寬泛地給出了本公開(kāi)內(nèi)容的特征。本公開(kāi)內(nèi)容的附加特征將在此后描述，其形成了本公開(kāi)權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以容易地使用所公開(kāi)的構(gòu)思和具體實(shí)施方式，作為修改或設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)或者過(guò)程的基礎(chǔ)，以便執(zhí)行與本公開(kāi)相同的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，這些等同結(jié)構(gòu)沒(méi)有脫離所附權(quán)利要求書(shū)中記載的本公開(kāi)的主旨和范圍。

附圖說(shuō)明