[發明專利]電荷泵輸出電壓的穩定電路

有效

• 申請號: 201710068628.9
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106849644B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 朱文毅;張勇;肖軍
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于，包括：

第一比較路徑，第二比較路徑，比較器，控制器；

所述第一比較路徑的連接在電源電壓和地之間并在輸出端輸出參考電壓到所述比較器的第一輸入端；

所述第二比較路徑連接在電荷泵的輸出電壓和地之間并在輸出端輸出檢測電壓到所述比較器的第二輸入端；

所述比較器的輸出端連接到所述控制器的輸入端，所述控制器的輸出端連接到所述電荷泵的控制端，所述控制器根據所述比較器的輸出控制所述電荷泵的充放電從而使所述電荷泵的輸出電壓維持穩定；

所述第一比較路徑的輸出端和電源電壓之間設置有第一NMOS管，所述第二比較路徑中設置有和所述第一NMOS管呈鏡像的第二NMOS管；所述第一比較路徑的輸出端和地之間連接有第一子電路，所述第二比較路徑的輸出端和地之間連接有第二子電路；所述第二NMOS管的漏極和所述電荷泵的輸出電壓之間連接有第三子電路；

所述電荷泵的輸出電壓維持穩定時所述參考電壓等于所述檢測電壓，所述第一NMOS管的源漏電流和所述第二NMOS管的源漏電流呈比例，所述第一子電路和所述第二子電路之間連接有結面積大小不同的二個二極管并使所述第二NMOS管的源漏電流和二個二極管的PN結電壓差成正比，使所述第二NMOS管的源漏電流具有正的溫度系數且不受所述電源電壓波動影響；

所述第三子電路由電阻和二極管串聯而成，所述電荷泵的輸出電壓為所述第二比較路徑中所有電阻和二極管以及所述第二NMOS管的源漏電壓疊加而成，所述第二比較路徑中的二極管和所述第二NMOS管的源漏電壓具有負的溫度系數，所述第二比較路徑中的電阻電壓為所述第二NMOS管的源漏電流和對應電阻的乘積從而使各電阻電壓具有正的溫度系數，利用所述第二比較路徑中的正負溫度系數的疊加使所述電荷泵的輸出電壓的溫度系數減少到趨于0，從而提高所述電荷泵的輸出電壓的穩定性。

2.如權利要求1所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：所述第一子電路和所述第二子電路中的一個由第一二極管和第一電阻串聯而成，所述第一子電路和所述第二子電路中的另一個由第二二極管組成，所述第一二極管的面積大于所述第二二極管的面積，由所述第二二極管和所述第一二極管的PN結電壓差和所述第一電阻的比值確定所述電荷泵的輸出電壓維持穩定時的所述第二NMOS管的源漏電流的大小和溫度系數。

3.如權利要求1或2所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的工藝條件相同，所述電荷泵的輸出電壓維持穩定時所述第一NMOS管的源漏電流和所述第二NMOS管的源漏電流為1:1。

4.如權利要求1或2所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：第二電阻串聯在所述第二NMOS管的源極和所述第二子電路之間，第三電阻串聯在所述第一NMOS管的源極和所述第一子電路之間。

5.如權利要求3所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：第二電阻串聯在所述第二NMOS管的源極和所述第二子電路之間，第三電阻串聯在所述第一NMOS管的源極和所述第一子電路之間，所述第二電阻和所述第三電阻的電阻大小相等。

6.如權利要求1所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：所述第三子電路包括串聯的第三二極管和第四電阻。

7.如權利要求6所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：所述第三子電路還包括第五電阻，所述第五電阻和所述第三二極管并聯。

8.如權利要求7所述的電荷泵輸出電壓的穩定電路，其特征在于：所述第三子電路還包括串聯在所述第三二極管和所述第四電阻之間的由電阻和二極管組成的串聯結構一，通過調節所述串聯結構一的大小來適應具有更高穩定值的所述電荷泵的輸出電壓的輸出。