[發明專利]電荷泵

有效

• 申請號: 201310716856.4
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN104734493A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 楊海鋼;何輝;劉飛;韋援豐;陳柱佳;屈小鋼;張春紅;楊雅娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種電荷泵，其特征在于，包括：

核心模塊，用于利用充電控制信號up和放電控制信號down，對輸出節點充放電進行電壓控制；以及

反饋模塊，與所述核心模塊相連接，通過檢測核心模塊的輸出節點的電壓V_out，生成兩路偏置電壓信號：P_bias和N_bias，并輸出至所述核心模塊，以調整所述核心模塊的充放電電流，減小其充放電電流失配；

其中，所述核心模塊包括：充電電路和放電電路：

所述充電電路，用于利用充電控制信號up，對輸出節點進行充電，包括：

第四P型MOSFET管(MP4)，作為充電開關，其柵極連接充電控制信號up；其漏極連接至電荷泵的輸出節點；

第六P型MOSFET管(MP6)，作為充電電流源，其柵極連接所述反饋模塊輸出的偏置電壓信號P_bias，其源極連接電源，其漏極連接至第四P型MOSFET管(MP4)的源極；

所述放電電路，用于利用放電控制信號down，對輸出節點進行放電，包括：

第四N型MOSFET管(MN4)，作為放電開關，其柵極連接放電控制信號down；其漏極連接至電荷泵的輸出節點；

第六N型MOSFET管(MN6)，作為放電電流源，其柵極連接所述反饋模塊的輸出偏置電壓信號N_bias，其源極接地，其漏極連接至所述第四N型MOSFET管(MN4)的源極。

2.根據權利要求1所述的電荷泵，其特征在于，

當V_out升高時，P_bias隨之降低，從而使核心模塊中第六P型MOSFET管(MP6)柵極控制部分的電流增大，以彌補因第六P型MOSFET管(MP6)源漏電壓降低而損失的電流；

當V_out升高時，N_bias隨之降低，從而使核心模塊中第六N型MOSFET管(MN6)柵極控制部分的電流減小，以抵消因第六N型MOSFET管(MN6)源漏電壓升高而增大的電流；

其中，V_out減小與上述情況相反。

3.根據權利要求2所述的電荷泵，其特征在于，該反饋模塊包括：

充電反饋調節電路，用于通過檢測核心模塊輸出節點的電壓，為核心模塊提供偏置電壓信號P_bias，包括：

第一P型MOSFET管(MP1)，其柵極與電荷泵的輸出節點連接；

第二P型MOSFET管(MP2)采用二極管接法，其源極接至電源，其柵極和漏極相連接至第一P型MOSFET管(MP1)的源極；

第三N型MOSFET管(MN3)作為電流源，其柵極連接第一鏡像偏置電壓V_bias1，其源極接地，其漏極連接第一P型MOSFET管(MP1)的漏極；

第十二P型MOSFET管(MP12)，其柵極接地，其漏極連接至第一P型MOSFET管(MP1)的漏極；

第七P型MOSFET管(MP7)采用二極管接法，其源極接至電源，其柵極和漏極相連，接至第十二P型MOSFET管(MP12)的漏極，且向核心模塊輸出偏置電壓信號P_bias；

放電反饋調節電路，用于通過檢測核心模塊輸出節點的電壓，為核心模塊提供偏置電壓信號N_bias，包括：

第一N型MOSFET管(MN1)管，其柵極與電荷泵輸出節點連接；

第二N型MOSFET管(MN2)采用二極管接法，其源極接地，其柵極和漏極相連，接至第一N型MOSFET管(MN1)的源極；

第三P型MOSFET管(MP3)作為電流源，其柵極連接第二鏡像偏置電壓V_bias2；其源極接電源，其漏極連接第一N型MOSFET管(MN1)的漏極；

第十二N型MOSFET管(MN12)，其柵極接電源，其漏極連接至第一N型MOSFET管(MN1)的漏極；

第七N型MOSFET管(MN7)采用二極管接法，其源極接地；其柵極和漏極相連，接至第十二N型MOSFET管(MN12)的源極，且向核心模塊輸出偏置電壓信號N_bias；

其中，所述第一鏡像偏置電壓V_bias1和第二鏡像偏置電壓V_bias2分別為第三N型MOSFET管(MN3)和第三P型MOSFET管(MP3)提供偏置電壓，使得兩者的源漏電流相等。