[發明專利]一種基于電荷泵結構的穩壓電路

在審

• 申請號: 201810365621.8
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108448891A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 縱振強;李威
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于電荷泵結構的穩壓電路，包含：偏置電路、啟動電路、控制電路、振蕩器和電荷泵模塊。偏置電路一方面給振蕩器模塊提供偏置電流和參考電壓，另一方面限制電荷泵的輸出電壓，只讓其在電源電壓較低時工作，對輸出電壓進行偏置；啟動電路使得電路在電源電壓較低時讓電荷泵正常工作，防止其陷入簡并點；控制電路可以控制輸出電壓是由此電路產生還是直接由外部電路提供。振蕩器結構是電荷泵的核心輔助模塊；電荷泵電路使得當電源電壓較低時，通過電荷泵結構抬升其電壓，使得輸出電壓保持穩定。

2.根據權利要求1所述的一種基于電荷泵結構的穩壓電路，其特征在于，所述偏置電路包括：3個NMOS管，2個齊納二極管，6個電阻，1個電容；電阻R6上端與電荷泵結構中的VC節點相連，下端與齊納二極管ZD4負端相連；電阻R9，R10，R11上端均與NMOS管M7的源端相連，記為節點V0，電阻R9下端與齊納二極管ZD3負端相連；ZD3與ZD4的正端共同與源漏相接的NMOS管M8的漏端相連，M8的柵端與啟動電路中的NMOS管M17的柵端相連，為啟動電路提供比較電流；電阻R10下端與電阻R12上端相連，對電壓V0進行分壓，分壓節點記為V4，與振蕩器模塊中的NMOS管M23的柵端相連，給振蕩器提供參考電壓；電阻R11下端與二極管連接的NMOS管M9的漏端相連，為振蕩器模塊提供偏置電流；NMOS管M9的柵端與振蕩器模塊中的NMOS管M24的柵端相連，為其提供偏置電流；NMOS管M7為寬長比很大的調整開關管，漏端接電源電壓VIN，柵端接電阻R7的左端，電阻R7的右端與電阻R6的下端、齊納二極管ZD4的負端相連，使得M7管的工作狀態隨著VC節點電壓變化；二極管連接方式的NMOS管M8和M9的源端與電阻R12的下端均接地；電容C5的上極板與R11的上端相連，下端接地。

3.根據權利要求1所述的啟動電路，其特征在于，所述電路部分包含1對cascode電流鏡、1對電流鏡、2個NMOS管和一個電阻，電阻R13上端與電源電壓VIN相連，下端與NMOS管M10的漏端相連，消除與NMOS管M13漏端的電壓差；NMOS管M10，M11，M12，M13連接成cascode電流鏡結構，鏡像比例為8:1，從M13的漏端輸出電流；柵漏相接的NMOS管M10的漏端與電阻R13的下端相連，M10的柵端與M13的柵端相連，M10的漏端與柵漏相接的M11的漏端相連；NMOS管M11的柵端與M12的柵端相連，NMOS管M11與M12的源端均接地；M12管的漏端與M13管的源端相連；M13管的源端與M14管的漏端相連；NMOS管M14與M15連接成電流鏡形式，鏡像比例為8:1，從M14管的漏端輸出電流；NMOS管M14與M13漏端相接，記為及節點V6；NMOS管M14與M15的源端接電源電壓VIN，M14的柵端與柵漏相接的M15的柵端相連；NOMS管M16的柵端與柵漏相接的NMOS管M10的柵端相連，漏端與M15的漏端相連，源端與M17的漏端相連，具有使能作用；NMOS管M17的柵端與偏置電路中的M8管的柵端相連，M17的源端接地，以鏡像偏置電流。

4.根據權利要求1所述的振蕩器電路，其特征在于，所述電路部分包含一個運算放大器、1個電阻、1個電容和4個反相器。NMOS管M18，M21，M22，M26源端均與電源電壓VIN相連，M18的漏端與柵漏相接的NMOS管M19的漏端相連，柵端與柵漏相接的NMOS管M22的柵端相接；柵漏相接的NMOS管M19的柵端與NMOS管M20的柵端相連，M19與M20的源端均接地；M20的漏端與M21的漏端相連；M21的柵端與柵漏相接的NMOS管M26的柵端相連；柵漏相接的M26管與NMOS管M25的漏端相連；柵漏相接的M22管與NMOS管M23的漏端相連；M23的柵端與偏置電路中的V4節點相連，M25管的柵端與振蕩器中V4’節點相連，M23與M25源端均與M24管的漏端相連，NMOS管M24的源端接地；M21及M22的漏端與反相器INV1的正端相連，反相器INV1的負端與反相器INV2的正端、反相器INV4的正端相連，記為節點X；反相器INV2的負端與反相器INV3的正端、電阻R14的左端相連，記為節點Y；反相器INV3的負端與電容C5的下級板相連，記為節點Z，電容C5的上級板與電阻R14的右端相連，記為節點V4’；INV4的負端輸出時鐘信號I4_CLK。