[發明專利]低漏電流充電泵電路

有效

• 申請號: 201910513625.0
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110266186B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 朱吉涵;劉才
• 申請（專利權）人: 廈門思力科電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 陳巍巍

本發明提供了一種低漏電流充電泵電路，包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第一反相器、第二反相器、電容、運算放大器、第一電流源、第一電流鏡電路以及第二電流鏡電路；所述第一電流鏡電路和所述第二電流鏡電路均為提供鏡像電流的模擬電路。與相關技術相比，本發明低漏電流充電泵電路的漏電流低且輸出電壓穩定。

【技術領域】

本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種低漏電流充電泵電路。

【背景技術】

目前，隨著消費類芯片的應用越來越多。該類型芯片中的充電泵電路應用也越來越使用普遍。

如圖1所示，相關技術的充電泵電路100’通常包括第一晶體管M1’、第二晶體管M2’、第三晶體管M3’、第四晶體管M4’、第五晶體管M5’、第六晶體管M6’、第七晶體管M7’、第八晶體管M8’、第九晶體管M9’、第十晶體管M10’、第十一晶體管M11’、第十二晶體管M12’、第二電流源I2’、第三電流源I3’、第一反相器D1’、第二反相器D2’、電容C’以及運算放大器OP’。其中，第一晶體管M1’、第二晶體管M2’以及第一反相器D1’形成互補型開關。第三晶體管M3’、第四晶體管M4’以及第二反相器D2’形成另一個互補型開關。第五晶體管M5’、第六晶體管M6’、第七晶體管M7’、第八晶體管M8’以及第二電流源I2’形成電流鏡電路向第一晶體管M1’和第二晶體管M2’提供鏡像電流。第九晶體管M9’、第十晶體管M10’、第十一晶體管M11’、第十二晶體管M12’以及第三電流源I3’形成電流鏡電路向第三晶體管M3’和第四晶體管M4’提供鏡像電流。電容C’和運算放大器OP’共同使兩個互補型開關的Vop’電壓和Vcp’電壓相等。

如圖2所示，相關技術的充電泵電路的工作原理為：當Vsp’和Vsn’的電壓值同時為高電平時，第一晶體管M1’關閉，而第三晶體管M3’導通，使充電泵電路通過第三晶體管M3’、第十二晶體管M12’以及第十晶體管M10’形成泄放通道給電容C’放電，Vcp’電壓下降。而當Vsp’和Vsn’的電壓值同時為低電平時，第一晶體管M1’導通，而第三晶體管M3’關閉，使充電泵電路通過第六晶體管M6’、第八晶體管M8’以及第一晶體管M1’給電容C’充電，Vcp’電壓上升。當輸入信號Vsp’為高電平，輸入信號Vsn’為低電平的時，第一晶體管M1’關閉，而第三晶體管M3’關閉，電容C’電荷維持不變，Vcp’電壓保持穩定。

然而，上述中當輸入信號Vsp’為高電平，輸入信號Vsn’為低電平的時，第一晶體管M1’關閉，而第三晶體管M3’關閉，電容C’電荷維持不變，Vcp’電壓保持穩定的情況是在理想的狀態下。實際上，第一晶體管M1’的襯底連接至電源電壓VDD，第一晶體管M1’的漏極連接至電容C’，在第一晶體管M1’的器件內，從而其襯底到漏極存在著漏電流，從而導致Vcp’電壓會緩慢下降。在半導體工藝中，任何反偏PN結都不可避免產生漏電流，該漏電流的值與第一晶體管M1’從襯底到漏端的反偏PN結面積相關，同時也和反偏PN結的壓差(VDD-Vcp’)相關。當Vcp’電壓比較小的時候，第一晶體管M1’從襯底到漏端的反偏PN結的壓差(VDD-Vcp’)會比較大，導致其漏電流不可忽視，最終導致相關技術的充電泵電路無法實現長時間保持Vcp’電壓穩定。

因此，實有必要提供一種新的電路來解決上述技術問題。

【發明內容】

本發明的目的是克服上述技術問題，提供一種漏電流低且輸出電壓穩定的低漏電流充電泵電路。

為了實現上述目的，本發明提供一種低漏電流充電泵電路，包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第一反相器、第二反相器、電容、運算放大器、第一電流源、第一電流鏡電路以及第二電流鏡電路；

所述第一晶體管的柵極連接至所述第一反相器的輸入端，并作為第一控制信號輸入端；

所述第一晶體管的漏極分別連接至所述第三晶體管的漏極、所述電容的正極端以及所述運算放大器的正輸入端，并作為所述低漏電流充電泵電路的信號輸出端；