[發明專利]一種電荷泵電路

在審

• 申請號: 201710648153.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109327133A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 方海彬;舒清明
• 申請（專利權）人: 北京兆易創新科技股份有限公司;合肥格易集成電路有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M1/14
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發明實施例提供一種電荷泵電路，包括：電荷泵主體電路，電荷泵主體電路分別接收時鐘信號和至少一個控制信號，電荷泵主體電路根據至少一個控制信號中有效信號的個數和時鐘信號的頻率對電荷泵主體電路的輸出電壓進行調整；使能開關；至少三個串聯的電阻，至少三個串聯的電阻設置在電荷泵主體電路的輸出端和使能開關之間，相鄰兩個電阻之間具有節點；控制信號產生模塊，控制信號產生模塊分別與至少三個串聯的電阻之間的各節點相連，控制信號產生模塊根據各節點的電壓和預設電壓產生時鐘信號和至少一個控制信號。本發明實施例可以有效減小電荷泵電路的輸出電壓紋波，且當輸出電壓突然減小時，輸出電壓可以快速恢復到目標工作電壓。

技術領域

本發明涉及電路技術領域，特別是涉及一種電荷泵電路。

背景技術

傳統電荷泵電路的設計架構如圖1所示。其中，Vref’為電荷泵電路的輸入電壓，Vin’為電荷泵電路的電源電壓，Vout’為電荷泵電路的輸出電壓，CLK’為電荷泵電路的輸入時鐘，N型場效應晶體管N1’為電荷泵電路的使能開關。使能開關N1’接收使能控制信號ENABLE’，輸出電壓Vout’經電阻R2’分壓后的電壓VDIV’和輸入電壓Vref’接到比較器COMP’的輸入端，比較器COMP’的輸出信號DIFOUT’和輸入時鐘CLK’接到與門進行與操作，來控制電荷泵電路的時鐘信號的開關，與門的輸出信號CLK_D’接到電荷泵主體電路。

圖2是傳統電荷泵電路中電荷泵主體電路1’的設計架構。其中，CLK_D’通過第一驅動電路接到電容C1’的一端，CLK_D_B’通過第二驅動電路接到電容C2’的一端，電容C1’的另一端接電荷泵主體電路1’的內部結點na1’，電容C2’的另一端接電荷泵主體電路1’的內部結點na2’。電荷泵主體電路1’采用差分交叉耦合的架構，N2’和N3’是N型場效應晶體管，P1’和P2’是P型場效應晶體管。該電荷泵主體電路1’利用電容的高通特性不斷的對結點na1’和na2’充電，使輸出電壓Vout’維持在高電壓。

傳統電荷泵電路的設計架構存在以下缺點：通過控制時鐘信號的開關來控制電荷泵電路的輸出電壓Vout’，本質上是調節時鐘信號的頻率來控制，輸出電流的大小，導致輸出電壓Vout’的紋波很大。

發明內容

鑒于上述問題，本發明實施例的目的在于提供一種電荷泵電路，以解決傳統電荷泵電路輸出電壓紋波大的問題。

為了解決上述問題，本發明實施例公開了一種電荷泵電路，包括：

電荷泵主體電路，所述電荷泵主體電路分別接收時鐘信號和至少一個控制信號，所述電荷泵主體電路根據所述至少一個控制信號中有效信號的個數和所述時鐘信號的頻率對所述電荷泵主體電路的輸出電壓進行調整；

使能開關；

至少三個串聯的電阻，所述至少三個串聯的電阻設置在所述電荷泵主體電路的輸出端和所述使能開關之間，相鄰兩個電阻之間具有節點；

控制信號產生模塊，所述控制信號產生模塊分別與所述至少三個串聯的電阻之間的各節點相連，所述控制信號產生模塊根據各節點的電壓和預設電壓產生所述時鐘信號和所述至少一個控制信號。

可選地，當時鐘信號CLK的頻率增大和/或所述至少一個控制信號中有效信號的個數增加時，所述電荷泵主體電路的輸出電壓增大；

當時鐘信號CLK的頻率減小和/或所述至少一個控制信號中有效信號的個數減少時，所述電荷泵主體電路的輸出電壓減小。

可選地，所述控制信號產生模塊包括時鐘信號調整單元和至少一個控制信號產生單元，其中，

所述時鐘信號調整單元的第一輸入端與所述各節點中的第一節點相連，所述時鐘信號調整單元的第二輸入端連接提供所述預設電壓的電源，所述時鐘信號調整單元根據所述時鐘信號調整單元的第一輸入端電壓和所述預設電壓調整輸出的時鐘信號頻率；所述第一節點為所述各節點中最靠近所述使能開關的節點；