电荷泵电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电荷泵电路，包括：电荷泵主体电路，反馈电路，第一控制电路，时钟输入信号。电荷泵主体电路的输出端输出第一输出电压。电荷泵主体电路由多个电荷泵单元电路串联而成。当第一输出电压低于预设值时，第一控制电路在反馈信号的控制下使时钟输入信号输入到电荷泵主体电路的输入端，各电荷泵单元电路的电源端在反馈信号的控制下连接到对应的电源电压，各电荷泵单元电路工作并使第一输出电压升高。当第一输出电压上升到大于等于预设值时，第一控制电路在反馈信号的控制下断开时钟输入信号和电荷泵主体电路的输入端的连接，各电荷泵单元电路的电源端在反馈信号的控制下断开和对应的电源电压的连接。本发明专利技术能减少输出电压的波纹。出电压的波纹。出电压的波纹。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵电路


[0001]本专利技术涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种电荷泵电路。

技术介绍

[0002]如图1A所示，是现有电荷泵电路的电路结构图；现有电荷泵电路包括：电荷泵主体电路101，与门102，振荡器103和稳压电路104。
[0003]振荡器103形成时钟输入信号CLK。
[0004]时钟输入信号CLK和振荡器103输出的反馈信号VFB都输入到与门102的输入端，当反馈信号VFB为高电平时，时钟输入信号CLK输入到电荷泵主体电路101的输入端。电荷泵主体电路101的各级单元结构都连接到电源电压VDD，时钟输入信号CLK会控制电荷泵主体电路101的电容的充放电并实现电压的逐级上升，最后在电荷泵主体电路101的输出端形成升高后即大于VDD的输出电压VH。
[0005]所述稳压电路104作为反馈电路，会读取输出电压VH的大小并根据输出电压VH的大小输出反馈信号VFB，反馈信号VFB为高低电平组成的数字信号。
[0006]现有电荷泵电路的缺点是容易产生较大的输出电压VH的波纹(ripple)。如图1B所示，是现有电荷泵电路的反馈信号和输出电压的曲线，反馈信号VFB的曲线中，虚线圈105处为反馈信号VFB的高电平脉冲，此时表示所述输出电压VH的值低于预设值，故时钟输入信号CLK输入到电荷泵主体电路101的输入端，使得电荷泵主体电路101的各级单元结构都工作并使输出电压VH升高。但是，如输出电压VH的曲线中的虚线圈106所示，在虚线圈106中容易产生较大的波纹，这些波纹需要得到控制。
[0007]如图1C所示，是图1B中在反馈信号的脉冲处的放大图；如虚线圈107所示，输出电压VH在所述反馈信号VFB的高电平脉冲结束后还会产生额外的波峰(extra peak)，这不利于对输出电压VH的波纹控制。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电荷泵电路，能减少输出电压的波纹。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供的电荷泵电路包括：电荷泵主体电路，反馈电路，第一控制电路，时钟输入信号。
[0010]所述电荷泵主体电路的输出端输出第一输出电压。
[0011]所述反馈电路的输入端连接所述第一输出电压，所述反馈电路的输出端输出反馈信号；所述反馈信号为在逻辑低电平和逻辑高电平之间变化的数字信号。
[0012]所述第一控制电路的输入端连接所述时钟输入信号，所述第一控制电路的控制端连接所述反馈信号。
[0013]所述电荷泵主体电路由多个电荷泵单元电路串联而成，各所述电荷泵单元电路都包括电源端。
[0014]当所述第一输出电压低于预设值时，所述第一控制电路在所述反馈信号的控制下
使所述时钟输入信号输入到所述电荷泵主体电路的输入端，各所述电荷泵单元电路的电源端则在所述反馈信号的控制下连接到对应的电源电压，各所述电荷泵单元电路在所述时钟输入信号和对应的所述电源电压的控制下工作并使所述第一输出电压升高。
[0015]当所述第一输出电压上升到大于等于所述预设值时，所述第一控制电路在所述反馈信号的控制下断开所述时钟输入信号和所述电荷泵主体电路的输入端之间的连接，各所述电荷泵单元电路的电源端则在所述反馈信号的控制下断开和对应的电源电压的连接，以降低所述第一输出电压的波纹。
[0016]进一步的改进是，各所述电荷泵单元电路的电源端通过对应的开关电路连接到对应的所述电源电压，所述开关电路的控制端连接所述反馈信号。
[0017]进一步的改进是，所述电荷泵主体电路包括n级所述电荷泵单元电路，第1至第n
‑
1级所述电荷泵主体电路的电源端都通过第一开关电路连接到第一电源电压，第n级所述电荷泵主体电路的电源端通过第二开关电路连接到所述第二电源电压。
[0018]进一步的改进是，所述第一开关电路包括第一PMOS管，所述第一PMOS管的源极接所述第一电源电压，所述第一PMOS管的漏极同时连接第1至第n
‑
1级所述电荷泵主体电路的电源端；所述第一PMOS管的栅极受所述反馈信号控制。
[0019]进一步的改进是，所述第一开关电路还包括第二PMOS管，所述第二PMOS管的漏极接地，所述第二PMOS管的源极同时连接第1至第n
‑
1级所述电荷泵主体电路的电源端；所述第二PMOS管的栅极受所述反馈信号控制，且所述第二PMOS管的栅极所接收到的信号和所述第一PMOS管的栅极所接收到的信号互为反相。
[0020]进一步的改进是，所述第二开关电路包括第三PMOS管，所述第三PMOS管的源极接所述第二电源电压，所述第三PMOS管的漏极连接第n级所述电荷泵主体电路的电源端；所述第三PMOS管的栅极受所述反馈信号控制。
[0021]进一步的改进是，所述第二开关电路还包括第四PMOS管，所述第四PMOS管的漏极接地，所述第四PMOS管的源极连接第n级所述电荷泵主体电路的电源端；所述第四PMOS管的栅极受所述反馈信号控制，且所述第四PMOS管的栅极所接收到的信号和所述第三PMOS管的栅极所接收到的信号互为反相。
[0022]进一步的改进是，当所述第一输出电压低于预设值时所述反馈信号为高电平，当所述第一输出电压大于等于所述预设值时，所述反馈信号为低电平。
[0023]进一步的改进是，当所述第一输出电压低于预设值时所述反馈信号为低电平，当所述第一输出电压大于等于所述预设值时，所述反馈信号为高电平。
[0024]进一步的改进是，所述第二PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极连接所述反馈信号；所述第一PMOS管的栅极和所述第三PMOS管的栅极连接所述反馈信号的反相信号，所述反馈信号的反相信号通过反相器对所述反馈信号进行反相后得到。
[0025]进一步的改进是，所述第二PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极连接所述反馈信号的反相信号；所述第一PMOS管的栅极和所述第三PMOS管的栅极连接所述反馈信号。
[0026]进一步的改进是，所述第一控制电路采用与门，所述与门的第一输入端作为所述第一控制电路的输入端，所述与门的第二输入端作为所述第一控制电路的控制端。
[0027]进一步的改进是，所述电荷泵电路还包括第五MOS晶体管，所述第五MOS晶体管的栅极和漏极连接且连接到所述第一输出电压，所述第五MOS晶体管的源极输出第二输出电
压。
[0028]进一步的改进是，所述第五MOS晶体管采用本征NMOS管。
[0029]进一步的改进是，所述反馈电路包括稳压器，所述稳压器的输入端连接所述第一输出电压，输出端输出所述反馈信号。
[0030]和现有技术中仅通过反馈信号控制时钟输入信号的输入不同，在现有技术的基础上本专利技术还对电荷泵主体电路中的各电荷泵单元电路的电源端和对应的电源电压的连接关系进行控制，这样在输出电压降低时，反馈信号能同时断开时钟输入信号的输入以及各电荷泵单元电路的电源端和对应的电源电压的连接，从而能消除现有技术中各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：电荷泵主体电路，反馈电路，第一控制电路，时钟输入信号；所述电荷泵主体电路的输出端输出第一输出电压；所述反馈电路的输入端连接所述第一输出电压，所述反馈电路的输出端输出反馈信号；所述反馈信号为在逻辑低电平和逻辑高电平之间变化的数字信号；所述第一控制电路的输入端连接所述时钟输入信号，所述第一控制电路的控制端连接所述反馈信号；所述电荷泵主体电路由多个电荷泵单元电路串联而成，各所述电荷泵单元电路都包括电源端；当所述第一输出电压低于预设值时，所述第一控制电路在所述反馈信号的控制下使所述时钟输入信号输入到所述电荷泵主体电路的输入端，各所述电荷泵单元电路的电源端则在所述反馈信号的控制下连接到对应的电源电压，各所述电荷泵单元电路在所述时钟输入信号和对应的所述电源电压的控制下工作并使所述第一输出电压升高；当所述第一输出电压上升到大于等于所述预设值时，所述第一控制电路在所述反馈信号的控制下断开所述时钟输入信号和所述电荷泵主体电路的输入端之间的连接，各所述电荷泵单元电路的电源端则在所述反馈信号的控制下断开和对应的电源电压的连接，以降低所述第一输出电压的波纹。2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于：各所述电荷泵单元电路的电源端通过对应的开关电路连接到对应的所述电源电压，所述开关电路的控制端连接所述反馈信号。3.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于：所述电荷泵主体电路包括n级所述电荷泵单元电路，第1至第n
‑
1级所述电荷泵主体电路的电源端都通过第一开关电路连接到第一电源电压，第n级所述电荷泵主体电路的电源端通过第二开关电路连接到所述第二电源电压。4.如权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于：所述第一开关电路包括第一PMOS管，所述第一PMOS管的源极接所述第一电源电压，所述第一PMOS管的漏极同时连接第1至第n
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1级所述电荷泵主体电路的电源端；所述第一PMOS管的栅极受所述反馈信号控制。5.如权利要求4所述的电荷泵电路，其特征在于：所述第一开关电路还包括第二PMOS管，所述第二PMOS管的漏极接地，所述第二PMOS管的源极同时连接第1至第n
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1级所述电荷泵主体电路的电源端；所述第二PMOS管的栅极受所述反馈信号控制，且所述第二PMOS管的栅极所接收到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光军，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：