[發明專利]電壓產生電路及相關電容充電方法和系統

在審

• 申請號: 202110089093.X
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN114815940A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 郭駿逸
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

1.一種電壓產生電路，設置于芯片中，用來產生第一輸出電壓以及第二輸出電壓，其中所述第二輸出電壓大于所述第一輸出電壓，且所述芯片具有第一輸出端口與第二輸出端口，所述第一輸出端口與所述第二輸出端口分別耦合到所述芯片外的第一電容與第二電容，所述電壓產生電路包括：

恒定電流式電壓產生單元；

穩壓器，耦合到所述恒定電流式電壓產生單元的輸出端；

第一開關，耦合于所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端與所述第一輸出端口之間；以及

第二開關，耦合于所述穩壓器的輸出端與所述第一輸出端口之間；

其中在所述電壓產生電路在第一模式下操作時，所述第一開關不導通，所述第二開關導通，所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端輸出所述第一輸出電壓至所述穩壓器，所述穩壓器被配置為單元增益緩沖器來對所述第一電容充電至所述第一輸出電壓；以及

在所述電壓產生電路在第二模式下操作時，所述第一開關導通，所述第二開關不導通，所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端輸出所述第一輸出電壓至所述穩壓器，所述穩壓器被配置為低壓差穩壓器來對所述第二電容充電至所述第二輸出電壓。

2.根據權利要求1所述的電壓產生電路，其中在所述電壓產生電路在所述第一模式下操作時，所述穩壓器還對所述第二電容充電至所述第一輸出電壓。

3.根據權利要求1所述的電壓產生電路，其中所述第二開關包含并聯的N型晶體管和P型晶體管。

4.根據權利要求1所述的電壓產生電路，其中所述恒定電流式電壓產生單元包括：

電流源，耦合于第一參考電壓；

第一電阻及第二電阻，串接于所述電流源和第二參考電壓之間；以及

第一電壓選擇開關，所述第一電壓選擇開關的第一端耦合于所述第一電阻及所述第二電阻之間，所述第一電壓選擇開關的第二端耦合于所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端。

5.根據權利要求1所述的電壓產生電路，其中所述穩壓器包括：

放大器，具有正端、負端與輸出端，所述負端耦合到所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端；

P型晶體管，具有柵極、漏極和源極，所述柵極耦合到所述放大器的所述輸出端，所述源極耦合到第一參考電壓，所述漏極耦合到所述穩壓器的所述輸出端；

第三電阻，一端耦合到所述P型晶體管的所述漏極，另一端耦合到所述放大器的所述正端；

第四電阻，串接于所述第三電阻和第二參考電壓之間；以及

第三開關，串接于所述第三電阻和所述第二參考電壓之間。

6.根據權利要求5所述的電壓產生電路，其中在所述電壓產生電路在所述第一模式下操作時，所述第三開關不導通；以及在所述電壓產生電路在所述第二模式下操作時，所述第三開關導通。

7.根據權利要求1所述的電壓產生電路，其中所述第一輸出電壓及所述第二輸出電壓被作為所述芯片中的數字模擬轉換器的參考電壓或所述芯片中的模擬數字轉換器的參考電壓。

8.一種電容充電方法，用來在芯片中產生第一輸出電壓以及第二輸出電壓，其中所述第二輸出電壓大于所述第一輸出電壓，且所述芯片具有第一輸出端口與第二輸出端口，所述第一輸出端口與所述第二輸出端口分別耦合到所述芯片外的第一電容與第二電容，所述電容充電方法包括：

在第一模式下，使用恒定電流式電壓產生單元輸出所述第一輸出電壓至穩壓器，并將所述穩壓器配置為單元增益緩沖器來對所述第一電容充電至所述第一輸出電壓；以及

在第二模式下，使用所述恒定電流式電壓產生單元輸出所述第一輸出電壓至穩壓器，并將所述穩壓器配置為低壓差穩壓器來對所述第二電容充電至所述第二輸出電壓。

9.根據權利要求8所述的電容充電方法，其中在所述第一模式下，將所述穩壓器配置為單元增益緩沖器來對所述第一電容充電至所述第一輸出電壓的步驟包括：

使用第一開關將所述恒定電流式電壓產生單元的輸出端與所述第一輸出端口斷開，及使用第二開關將所述穩壓器的輸出端耦合到所述第一輸出端口。

10.一種系統，包括：

第一電容；

第二電容；

芯片，包括：

第一輸出端口，耦合到所述第一電容；

第二輸出端口，耦合到所述第二電容；

電壓產生電路，用來產生第一輸出電壓以及第二輸出電壓，其中所述第二輸出電壓大于所述第一輸出電壓，所述電壓產生電路包括：

恒定電流式電壓產生單元；

穩壓器，耦合到所述恒定電流式電壓產生單元的輸出端；

第一開關，耦合于所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端與所述第一輸出端口之間；以及

第二開關，耦合于所述穩壓器的輸出端與所述第一輸出端口之間；

其中在所述電壓產生電路在第一模式下操作時，所述第一開關不導通，所述第二開關導通，所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端輸出所述第一輸出電壓至所述穩壓器，所述穩壓器被配置為單元增益緩沖器來對所述第一電容充電至所述第一輸出電壓；以及

在所述電壓產生電路在第二模式下操作時，所述第一開關導通，所述第二開關不導通，所述恒定電流式電壓產生單元的所述輸出端輸出所述第一輸出電壓至所述穩壓器，所述穩壓器被配置為低壓差穩壓器來對所述第二電容充電至所述第二輸出電壓。