一种电荷泵电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电荷泵电路，通过增加两级电平选高电路，使两级电平选高电路的输出端与第一PMOS管和第二PMOS管的衬底相连，且其输出电压为输入信号VIN、基准电压以及输出信号VOUT三者中的最大者。当电荷泵不工作时，输入信号VIN等于输出信号VOUT，且为非正电压，由于基准电压为非负电压，则上述两级电平选高电路的输出为基准电压，这样PMOS管的寄生二极管就不会发生导通，避免了PMOS管烧毁的风险；当电荷泵正常工作时，输出信号VOUT电压为输入信号VIN和电源电压VDD之和，通过两级电平选高电路后，PMOS管的衬底电压为输出信号VOUT与基准电压的较大者，则PMOS管的寄生二极管不会发生导通。

A Charge Pump Circuit

The utility model provides a charge pump circuit. By adding a two-level height selection circuit, the output terminal of the two-level height selection circuit is connected with the substrate of the first PMOS tube and the second PMOS tube, and the output voltage is the largest of the input signal VIN, the reference voltage and the output signal VOUT. When the charge pump is not working, the input signal VIN is equal to the output signal VOUT and is not positive voltage. Because the reference voltage is not negative voltage, the output of the two-level high-selective circuit is the reference voltage, so that the parasitic diode of the PMOS tube will not be turned on, avoiding the risk of burnout of the PMOS tube. When the charge pump is working normally, the output signal VOUT voltage is the input signal VIN and electricity. When the substrate voltage of PMOS transistor is higher than the reference voltage, the parasitic diode of PMOS transistor will not turn on.

【技术实现步骤摘要】
一种电荷泵电路
本技术涉及半导体集成电路
，更具体的说，是涉及一种电荷泵电路。
技术介绍
由于电荷泵的升压功能，以产生所需要的高电压，供其它电路使用。传统的电荷泵电路如图1所示，其中，M1和M2为两个普通的NMOS管，P1和P2是两个普通PMOS管，CLK和CLKN是两个由电源电压VDD驱动的反相时钟信号，C1、C2是两个容值大小相同的电容，VIN为输入信号，VOUT为电荷泵输出信号，具体实现原理是：当CLK＝0，CLKN＝VDD时，M2、P1导通，B点被充电到VIN，A点被充电到VIN+VDD；同理，当CLK＝VDD，CLKN＝0时，M1、P2导通，A点被充电到VIN，B点被充电到VIN+VDD，最终，输出稳定在VIN+VDD的电压，即该电荷泵电路实现了电源电压VDD的升压功能。但是在某些应用场合，输入信号可能会出现负电压，若直接用图1中的电荷泵电路，就会产生风险，例如：在电荷泵不工作时，当输入信号VIN是负压信号时，A点、B点以及VOUT电压也应该是电路中的最低电压即负压，这样所有MOS管才能被完全关断。但是，如图1所示，若A点、B点及VOUT点电压为负电压，由于P1、P2两个PMOS管的衬底直接分别接到各自的第一端，因此，其衬底的电压也为负压，而P1、P2的Psub电位接地，则会存在两个PMOS管的寄生二极管导通的风险，严重时可能会烧毁MOS管。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种电荷泵电路，用于支持负压输入，确保在负压输入时，避免PMOS管的寄生二极管导通，进而避免MOS管烧毁的风险。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种电荷泵电路，包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第一电容、第二电容以及两级电平选高电路，其中：所述第一NMOS管的衬底与所述第一NMOS管的第一端相连，所述第二NMOS管的衬底与所述第二NMOS管的第一端相连，所述第一NMOS管的第一端与所述第二NMOS管的第一端的公共端作为信号输入端，所述信号输入端接收输入信号VIN；所述第一NMOS管的控制端与所述第二NMOS管的第二端相连，所述第一NMOS管的第二端与所述第二NMOS管的第一端相连，所述第一PMOS管的第一端与所述第二PMOS管的第一端的公共端作为电压输出端，所述电压输出端输出信号VOUT；所述第一PMOS管的第二端与所述第二PMOS管的控制端相连，所述第一PMOS管的控制端与所述第二PMOS管的第二端相连，所述第一NMOS管的第二端和所述第一PMOS管的第二端的公共端通过所述第一电容接收第一时钟信号，所述第二NMOS管的第二端和所述第二PMOS管的第二端的公共端通过所述第二电容接收第二时钟信号；所述两级电平选高电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，所述两级电平选高电路的第一输入端与所述信号输入端相连，所述两级电平选高电路的第二输入端与基准电压相连，所述基准电压为非负，所述两级电平选高电路的第三输入端与所述电压输出端相连，所述两级电平选高电路的输出端分别与所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的衬底相连；所述两级电平选高电路的输出为所述输入信号VIN、所述基准电压以及所述输出信号VOUT三者中的最大者，其中，当所述电荷泵电路不工作时，所述输入信号VIN等于所述输出信号VOUT，且为非正电压，由于基准电压为非负电压，则上述两级电平选高电路的输出为基准电压；当所述电荷泵电路正常工作时，所述输入信号VIN可正可负，且所述输出信号VOUT等于所述输入信号VIN和电源电压VDD之和，则所述两级电平选高电路的输出为所述输出信号VOUT与所述基准电压的较大者。进一步地，所述两级电平选高电路包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管和第六PMOS管，其中：所述第三PMOS管的第二端和所述第四PMOS管的控制端的公共端作为所述两级电平选高电路的第一输入端与所述信号输入端相连；所述第三PMOS管的控制端和所述第四PMOS管的第二端的公共端作为所述两级电平选高电路的第二输入端与所述基准电压相连；所述第三PMOS管的衬底与所述第三PMOS管的第一端相连，所述第四PMOS管的衬底与所述第四PMOS管的第一端的相连，所述第三PMOS管的第一端和所述第四PMOS管的第一端的公共端分别与所述第五PMOS管的控制端和所述第六PMOS管的第二端相连；所述第五PMOS管的衬底与所述第五PMOS管的第一端相连，所述第六PMOS管的衬底与所述第六PMOS管的第一端相连，所述第五PMOS管的第一端和所述第六PMOS管的第一端的公共端作为所述两级电平选高电路的输出端分别与所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的衬底相连；所述第五PMOS管的第二端与所述第六PMOS管的第二端的公共端作为所述两级电平选高电路的第三输入端与所述电压输出端相连。进一步地，所述第一电容的电容值和所述第二电容的电容值大小相同。进一步地，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为反相时钟信号。进一步地，所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的第一端为源极，所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的第二端为漏极，所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的控制端为栅极。进一步地，所述第一PMOS管、所述第二PMOS管、所述第三PMOS管、所述第四PMOS管、所述第五PMOS管以及所述第六PMOS管的第一端为源极，所述第一PMOS管、所述第二PMOS管、所述第三PMOS管、所述第四PMOS管、所述第五PMOS管以及所述第六PMOS管的第二端为漏极，所述第一PMOS管、所述第二PMOS管、所述第三PMOS管、所述第四PMOS管、所述第五PMOS管以及所述第六PMOS管的控制端为栅极。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开了一种电荷泵电路，包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第一电容、第二电容以及两级电平选高电路，其中，上述第一PMOS管和上述第二PMOS管的衬底电压为上述两级电平选高电路输出电压，且上述两级电平选高电路的输出电压为输入信号VIN、基准电压以及输出信号VOUT三者中的最大者。当电荷泵电路不工作时，输入信号VIN等于输出信号VOUT，且为非正电压，由于基准电压为非负电压，则上述两级电平选高电路的输出为基准电压，这样PMOS管的寄生二极管就不会发生导通的情况，避免了PMOS管烧毁的风险；当电荷泵正常工作时，输出信号VOUT电压为输入信号VIN和电源电压VDD之和，通过两级电平选高电路后，第一PMOS管和第二PMOS管的衬底电压为输出信号VOUT与基准电压的较大者，则PMOS管的寄生二极管不会发生导通。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中提供的传统的电荷泵电路结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种电荷泵电路结构示意图；图3为本技术实施例提供的另一种电荷泵电路结构示意图；图4为本技术实施例提供的又一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第一电容、第二电容以及两级电平选高电路，其中：所述第一NMOS管的衬底与所述第一NMOS管的第一端相连，所述第二NMOS管的衬底与所述第二NMOS管的第一端相连，所述第一NMOS管的第一端与所述第二NMOS管的第一端的公共端作为信号输入端，所述信号输入端接收输入信号VIN；所述第一NMOS管的控制端与所述第二NMOS管的第二端相连，所述第一NMOS管的第二端与所述第二NMOS管的第一端相连，所述第一PMOS管的第一端与所述第二PMOS管的第一端的公共端作为电压输出端，所述电压输出端输出信号VOUT；所述第一PMOS管的第二端与所述第二PMOS管的控制端相连，所述第一PMOS管的控制端与所述第二PMOS管的第二端相连，所述第一NMOS管的第二端和所述第一PMOS管的第二端的公共端通过所述第一电容接收第一时钟信号，所述第二NMOS管的第二端和所述第二PMOS管的第二端的公共端通过所述第二电容接收第二时钟信号；所述两级电平选高电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，所述两级电平选高电路的第一输入端与所述信号输入端相连，所述两级电平选高电路的第二输入端与基准电压相连，所述基准电压为非负，所述两级电平选高电路的第三输入端与所述电压输出端相连，所述两级电平选高电路的输出端分别与所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的衬底相连；所述两级电平选高电路的输出为所述输入信号VIN、所述基准电压以及所述输出信号VOUT三者中的最大者，其中，当所述电荷泵电路不工作时，所述输入信号VIN等于所述输出信号VOUT，且为非正电压，由于基准电压为非负电压，则上述两级电平选高电路的输出为基准电压；当所述电荷泵电路正常工作时，所述输入信号VIN可正可负，且所述输出信号VOUT等于所述输入信号VIN和电源电压VDD之和，则所述两级电平选高电路的输出为所述输出信号VOUT与所述基准电压的较大者。...

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第一电容、第二电容以及两级电平选高电路，其中：所述第一NMOS管的衬底与所述第一NMOS管的第一端相连，所述第二NMOS管的衬底与所述第二NMOS管的第一端相连，所述第一NMOS管的第一端与所述第二NMOS管的第一端的公共端作为信号输入端，所述信号输入端接收输入信号VIN；所述第一NMOS管的控制端与所述第二NMOS管的第二端相连，所述第一NMOS管的第二端与所述第二NMOS管的第一端相连，所述第一PMOS管的第一端与所述第二PMOS管的第一端的公共端作为电压输出端，所述电压输出端输出信号VOUT；所述第一PMOS管的第二端与所述第二PMOS管的控制端相连，所述第一PMOS管的控制端与所述第二PMOS管的第二端相连，所述第一NMOS管的第二端和所述第一PMOS管的第二端的公共端通过所述第一电容接收第一时钟信号，所述第二NMOS管的第二端和所述第二PMOS管的第二端的公共端通过所述第二电容接收第二时钟信号；所述两级电平选高电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，所述两级电平选高电路的第一输入端与所述信号输入端相连，所述两级电平选高电路的第二输入端与基准电压相连，所述基准电压为非负，所述两级电平选高电路的第三输入端与所述电压输出端相连，所述两级电平选高电路的输出端分别与所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的衬底相连；所述两级电平选高电路的输出为所述输入信号VIN、所述基准电压以及所述输出信号VOUT三者中的最大者，其中，当所述电荷泵电路不工作时，所述输入信号VIN等于所述输出信号VOUT，且为非正电压，由于基准电压为非负电压，则上述两级电平选高电路的输出为基准电压；当所述电荷泵电路正常工作时，所述输入信号VIN可正可负，且所述输出信号VOUT等于所述输入信号VIN和电源电压VDD之和，则所述两级电平选高电路的输出为所述输出信号VOUT与所述基准电压的较大者。2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述两级电平选高电路包括：第三PMOS管、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何均，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31