一种电荷泵系统、电源装置、存储器及电子设备制造方法及图纸

技术编号:38422741 阅读:11 留言:0更新日期:2023-08-07 11:22
本申请提供了一种电荷泵系统、电源装置、存储器及电子设备,在电荷泵系统中,分压电路用于根据电荷泵模块的采样输出电压向运算放大器输出分压电压。进一步地,运算放大器用于根据分压电压和参考电压获得第一输出电压,并分别向时钟驱动模块和电荷泵模块输出第一输出电压,其中,分压电路的分压电压系数和参考电压中的至少一个根据负载需求的电压进行调节。更进一步地,时钟驱动模块用于根据第一输出电压向电荷泵模块输出第一时钟信号和第二时钟信号。其中,第一时钟信号和第二时钟信号用于控制电荷泵模块工作,以使电荷泵模块根据第一输出电压输出第二输出电压。采用本申请,可以灵活调节电荷泵系统的输出电压大小,并减小了输出电压的纹波。小了输出电压的纹波。小了输出电压的纹波。

【技术实现步骤摘要】
一种电荷泵系统、电源装置、存储器及电子设备


[0001]本申请涉及芯片
,尤其涉及一种电荷泵系统、电源装置、存储器及电子设备。

技术介绍

[0002]电荷泵具有高效率、体积小、低噪等优势,因此被广泛应用于存储器、显示驱动等芯片中。在电荷泵中,一般通过控制电荷泵中的时钟模块的间歇性开启和关闭来控制电荷泵的输出电压上升或下降,进而控制电荷泵电路输出一个稳定的高电压。然而在时钟模块停止工作时,可能会使时钟模块产生的时钟信号的占空比发生局部畸变,从而使电荷泵电路的输出电压出现纹波,进而影响电荷泵的负载电路的性能。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种电荷泵系统、电源装置、存储器及电子设备,可以灵活调节电荷泵系统的输出电压大小,并减小了输出电压的纹波,适用性强。
[0004]第一方面,本申请实施例提供了一种电荷泵系统,电荷泵系统包括输出电压控制模块、时钟驱动模块以及电荷泵模块。其中,输出电压控制模块包括分压电路和运算放大器。分压电路的第一连接端连接电荷泵模块的电压输出端,分压电路的第二连接端接地,分压电路的第三连接端连接运算放大器的反相输入端,运算放大器的同相输入端接入参考电压,运算放大器的输出端连接时钟驱动模块的输入端和电荷泵模块的电压输入端。时钟驱动模块的第一输出端连接电荷泵模块的第一信号输入端,时钟驱动模块的第二输出端连接电荷泵模块的第二信号输入端,电荷泵模块的电压输出端用于连接负载。在电荷泵系统工作的情况下,分压电路用于根据电荷泵模块的采样输出电压向运算放大器输出分压电压。进一步地,运算放大器用于根据分压电压和参考电压获得第一输出电压,并分别向时钟驱动模块和电荷泵模块输出第一输出电压。其中,分压电路的分压电压系数和参考电压中的至少一个根据负载需求的电压进行调节。可以理解,分压电压系数可用于调节分压电压来改变第一输出电压的幅值大小,并且,参考电压也可用于改变第一输出电压的幅值大小,从而满足为时钟驱动模块和电荷泵模块供电的电压需求。更进一步地,时钟驱动模块用于根据第一输出电压向电荷泵模块输出第一时钟信号和第二时钟信号。其中,第一时钟信号和第二驱时钟信号用于驱动电荷泵模块工作,以使电荷泵模块根据第一输出电压输出第二输出电压。
[0005]可以理解的是,根据负载需求的电压来灵活调节分压电压系数和参考电压中的至少一个参数的大小,从而调节运算放大器输出的第一输出电压的幅值大小以满足为时钟驱动模块和电荷泵模块供电的电压需求,最终使得电荷泵模块输出的第二输出电压满足负载的电压需求,从而灵活调节电荷泵系统的输出电压大小。另外,由于运算放大器可以向电荷泵模块和时钟驱动模块输出一个内部电源电压(即第一输出电压),因此电荷泵模块的输出电压纹波(即第二输出电压的纹波)大小不会受到外部电源影响,并且时钟驱动模块输出的
时钟信号是连续的时钟信号,不需要控制时钟驱动模块反复开启和关闭,消除了时钟驱动模块对输出电压的输出电压纹波的影响,从而大幅度降低了电荷泵系统的输出电压纹波。
[0006]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,分压电压系数与负载需求的电压正相关,具体地,负载需求的电压增大时,分压电压系数增大,第一输出电压增大,即此时第一输出电压的幅值增大。负载需求的电压减小时,分压电压系数减小,第一输出电压减小,即此时第一输出电压的幅值减小。由此可见,根据负载需求的电压来灵活调节分压电压系数的大小,从而增大或者减小第一输出电压的幅值,并且第一输出电压的幅值满足为时钟驱动模块和电荷泵模块供电的电压需求。
[0007]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,参考电压与负载需求的电压正相关,具体地,负载需求的电压增大时,参考电压增大,第一输出电压增大,即此时第一输出电压的幅值增大。负载需求的电压减小时,参考电压减小,第一输出电压减小,即此时第一输出电压的幅值减小。可以理解的是,根据负载需求的电压来灵活调节参考电压的大小,从而增大或者减小第一输出电压的幅值,并且第一输出电压的幅值满足为时钟驱动模块和电荷泵模块供电的电压需求。
[0008]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,电荷泵系统还包括第一选择器和第二选择器。其中,运算放大器的输出端连接第一选择器的第一输入端和第二选择器的第一输入端,第一选择器的第二输入端和第二选择的第二输入端用于连接电源,第一选择器的控制端和第二选择的控制端用于连接控制器,第一选择器的输出端连接电荷泵模块的电压输入端,第二选择器的输出端连接时钟驱动模块的输入端。在电荷泵系统需求的输出电压纹波小于第一阈值的情况下,第一选择器用于接收控制器下发的第一控制信号,并基于第一控制信号向电荷泵模块输出第一输出电压。第二选择器用于接收控制器下发的第二控制信号,并基于第二控制信号向时钟驱动模块输出第一输出电压。
[0009]可以理解的是,在电荷泵系统需求的输出电压纹波小于第一阈值的情况下,第一选择器和第二选择器分别向电荷泵模块和时钟驱动模块输出第一输出电压(即内部电源电压),因此电荷泵模块的输出电压纹波(即第二输出电压的纹波)大小不会受到外部电源影响,从而大幅度降低了电荷泵模块的输出电压纹波。
[0010]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,在电源的高频纹波大于电源的低频纹波的情况下,第一选择器用于接收控制器下发的第三控制信号,并基于第三控制信号向电荷泵模块输出第一输出电压。第二选择器用于接收控制器下发的第四控制信号,并基于第四控制信号向时钟驱动模块输出电源的电源电压。进一步地,时钟驱动模块用于根据电源的电源电压向电荷泵模块输出第三时钟信号和第四时钟信号。其中,第三时钟信号和第四时钟信号用于控制电荷泵模块工作,以使电荷泵模块根据第一输出电压输出第三输出电压。
[0011]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,在电源的高频纹波小于电源的低频纹波的情况下,第一选择器用于接收控制器下发的第五控制信号,并基于第五控制信号向电荷泵模块输出电源的电源电压。第二选择器用于接收控制器下发的第六控制信号,并基于第六控制信号向时钟驱动模块输出第一输出电压。进一步地,时钟驱动模块用于根据第一输出电压向电荷泵模块输出第五时钟信号和第六时钟信号。其中,第五时钟信号和第六时钟信号用于控制电荷泵模块工作,以使电荷泵模块根据电源的电源电压输出第四输出电
压。
[0012]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,上述电荷泵模块包含M级电荷泵电路,第1级电荷泵电路的第一输入端作为电荷泵模块的电压输入端,第i级电荷泵电路的输出端连接第i+1级电荷泵电路的第一输入端,第M级电荷泵电路的输出端作为电荷泵模块的电压输出端。其中,M为大于或等于2的正整数,i为大于或者等于1且小于M的正整数。其中,M级电荷泵电路包括至少一级电荷泵电路和其他级电荷泵电路,至少一级电荷泵电路中的每一级电荷泵电路的第二输入端作为电荷泵模块的第一信号输入端,其他级电荷泵电路中的每一级电荷泵电路的第二输入端作为电荷泵模块的第二信号输入端。
[0013]结合第一方面,在一种可能的实施方式中,上述电荷泵电路包括开关单元和电容单元,开关本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵系统,其特征在于,所述电荷泵系统包括输出电压控制模块、时钟驱动模块以及电荷泵模块,所述输出电压控制模块包括分压电路和运算放大器;其中,所述分压电路的第一连接端连接所述电荷泵模块的电压输出端,所述分压电路的第二连接端接地,所述分压电路的第三连接端连接所述运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的同相输入端接入参考电压,所述运算放大器的输出端连接所述时钟驱动模块的输入端和所述电荷泵模块的电压输入端,所述时钟驱动模块的第一输出端连接所述电荷泵模块的第一信号输入端,所述时钟驱动模块的第二输出端连接所述电荷泵模块的第二信号输入端,所述电荷泵模块的电压输出端用于连接负载;所述分压电路用于根据所述电荷泵模块的采样输出电压向所述运算放大器输出分压电压;所述运算放大器用于根据所述分压电压和所述参考电压获得第一输出电压,并分别向所述时钟驱动模块和所述电荷泵模块输出所述第一输出电压,其中,所述分压电路的分压电压系数和所述参考电压中的至少一个根据所述负载需求的电压进行调节;所述时钟驱动模块用于根据所述第一输出电压向所述电荷泵模块输出第一时钟信号和第二时钟信号;其中,所述第一时钟信号和所述第二时钟信号用于控制所述电荷泵模块工作,以使所述电荷泵模块根据所述第一输出电压输出第二输出电压。2.根据权利要求1所述的电荷泵系统,其特征在于,所述分压电压系数与所述负载需求的电压正相关;所述分压电压系数增大时,所述第一输出电压增大;所述分压电压系数减小时,所述第一输出电压减小。3.根据权利要求1所述的电荷泵系统,其特征在于,所述参考电压与所述负载需求的电压正相关;所述参考电压增大时,所述第一输出电压增大;所述参考电压减小时,所述第一输出电压减小。4.根据权利要求1所述的电荷泵系统,其特征在于,所述电荷泵系统还包括第一选择器和第二选择器;所述运算放大器的输出端连接所述第一选择器的第一输入端和所述第二选择器的第一输入端,所述第一选择器的第二输入端和所述第二选择的第二输入端用于连接电源,所述第一选择器的控制端和所述第二选择的控制端用于连接控制器,所述第一选择器的输出端连接所述电荷泵模块的电压输入端,所述第二选择器的输出端连接所述时钟驱动模块的输入端;在所述电荷泵系统需求的输出纹波小于第一阈值的情况下,所述第一选择器用于接收所述控制器下发的第一控制信号,并基于所述第一控制信号向所述电荷泵模块输出所述第一输出电压;所述第二选择器用于接收所述控制器下发的第二控制信号,并基于所述第二控制信号向所述时钟驱动模块输出所述第一输出电压。5.根据权利要求4所述的电荷泵系统,其特征在于,在所述电源的高频纹波大于所述电源的低频纹波的情况下,所述第一选择器用于接收所述控制器下发的第三控制信号,并基于所述第三控制信号向所述电荷泵模块输出所述第一输出电压;所述第二选择器用于接收所述控制器下发的第四控制信号,并基于所述第四控制信号向所述时钟驱动模块输出所述电源的电源电压;
所述时钟驱动模块用于根据所述电源的电源电压向所述电荷泵模块输出第三时钟信号和第四时钟信号;其中,所述第三时钟信号和所述第四时钟信号用于控制所述电荷泵模块工作,以使所述电荷泵模块根据所述第一输出电压输出第三输出电压。6.根据权利要求4所述的电荷泵系统,其特征在于,在所述电源的高频纹波小于所述电源的低频纹波的情况下,所述第一选择器用于接收所述控制器下发的第五控制信号,并基于所述第五控...

【专利技术属性】
技术研发人员:方刘禄
申请(专利权)人:芯耀辉科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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