[發明專利]電荷泵的輸出電壓檢測電路和電荷泵

有效

• 申請號: 201610875194.9
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106645893B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 趙海亮;陶園林;常祥嶺;謝雪松
• 申請（專利權）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165;H02M3/07
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;羅朗

本發明公開了一種電荷泵的輸出電壓檢測電路和電荷泵，其中電荷泵的輸出電壓檢測電路包括第一、第二比較器、第一、第二和第三電阻；所述第一電阻的一端與基準電壓電連接，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端以及所述第一比較器的負輸入端電連接，所述第二電阻的另一端與所述第三電阻的一端及所述第二比較器的負輸入端電連接，所述第三電阻的另一端與所述電荷泵的負輸出電壓端電連接，所述第一比較器的正輸入端以及所述第二比較器的正輸入端分別接地；所述第一比較器的負輸入端電壓和所述第二比較器的負輸入端電壓均高于?1V。本發明簡化了電荷泵的負輸出電壓端的電壓值檢測電路中比較器的相關電路，提高了整個電路的可靠性。

技術領域

本發明屬于集成電路領域，特別涉及一種電荷泵的輸出電壓檢測電路和電荷泵。

背景技術

具有正負輸出電壓的電荷泵都需要輸出電壓檢測電路，該電路用于檢測電荷泵的正負輸出電壓端的電壓值是否達到期望的電壓值，以確定何時可以停止對正負輸出電壓端充電。如圖1所示的電容式電荷泵(charge pump)，主要包括三部分電路，分別為主拓撲結構電路2、控制電路1和輸出電壓檢測電路3，其中主拓撲結構電路2和控制電路1構成電荷泵的充電電路。主拓撲結構電路2如圖2所示，具有正、負兩個輸出電壓端201、202，分別為V_P和V_N。電荷泵工作時先利用主拓撲結構電路2中的電容器儲存能量，然后再在控制電路1輸出的各個開關的控制信號的控制下將能量釋放出來，由此實現電荷再分配完成電壓的轉換，具有翻轉電壓以及倍壓的特性，最終實現對V_P端和V_N端的充電。其中控制電路1用于產生時鐘信號驅動主拓撲結構電路2中各個開關的開啟和關閉，從而完成對電容的充放電，最終使得V_P和V_N達到期望的電壓值，具體各個開關的控制時序圖如圖3所示。輸出電壓檢測電路3用于檢測V_P和V_N是否達到期望的電壓值，一旦V_P和V_N達到期望的電壓值，輸出電壓檢測電路3輸出信號至控制電路1，用以通知控制電路1可以停止對主拓撲結構電路2中各個開關的驅動，即停止對V_P和V_N的充電。

現有的電荷泵的輸出電壓檢測電路3包括至少三個比較器，分別用于正電壓端V_P比較、負電壓端V_N比較和整個電荷泵充電完成比較。現有的輸出電壓檢測電路3的實現方式，在針對負輸出電壓端V_N的電壓值以及整個電荷泵充電完成電壓值進行檢測時，當V_P端為5.5V(伏特)，V_N端為-5.5V時，基準電壓V_bandgap一般為1.25V，需要由比較器完成比較的相關信號橫跨正負兩個電壓域，均處于-4V至-5.5V之間，為了實現對于該區間的電壓值的比較功能，對比較器的要求較高，要求其能夠承受較高范圍的輸入電壓，當輸入電壓范圍超過比較器的要求時比較器相關電路的設計會很復雜，且很容易出現可靠性問題。因為電荷泵的正、負輸出電壓處于正負兩個電壓域，電壓跨度較大，所以對比較器電路的設計要求較高，比較器相關電路實現復雜，所以可靠性不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中用于具有正負輸出電壓的電荷泵的輸出電壓檢測電路的結構復雜且可靠性低的缺陷，提供一種結構簡單、容易實現且可靠性高的電荷泵的輸出電壓檢測電路和電荷泵。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種電荷泵的輸出電壓檢測電路，其特點在于，包括第一比較器、第二比較器、第一電阻、第二電阻和第三電阻；

所述第一電阻的一端與基準電壓電連接，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端以及所述第一比較器的負輸入端電連接，所述第二電阻的另一端與所述第三電阻的一端及所述第二比較器的負輸入端電連接，所述第三電阻的另一端與所述電荷泵的負輸出電壓端電連接，所述第一比較器的正輸入端以及所述第二比較器的正輸入端分別接地；

所述第一比較器的負輸入端電壓和所述第二比較器的負輸入端電壓均高于-1V。