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电荷泵电路及其控制方法与流程

2022-08-17 11:39:31 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及集成电路技术领域,更具体地,涉及一种电荷泵电路及其控制方法。


背景技术:

2.集成功率开关电路是集功率器件、控制电路、驱动电路、保护电路、传感器等模块为一体的新型集成电路,广泛应用于快充、poe领域。在某些集成功率开关电路中,采用n型功率管作为高侧驱动管,为了使高侧驱动管导通,需要产生一个比电压源高的电平,电荷泵电路常用于产生这样一个高于电压源电压的电压信号。
3.图1示出现有技术中电荷泵电路的示意图。参见图1,该电荷泵电路包括第一电压源(或第一电压)v1、第二电压源(或第二电压)v2、低边稳压模块110、电荷泵模块120以及控制模块130。
4.其中,低边稳压模块110根据第一电压源v1产生一调压信号vs。低边稳压模块110的第一输入端与第一电压源v1连接,第二输入端与接地端gnd连接,输出端输出调压信号vs,该调压信号vs为预调整电压vpre,即vs=vpre。
5.电荷泵模块120根据第二电压源v2和调压信号vs产生输出电压 vo,所述输出电压vout=v2 vs。电荷泵模块120的第一输入端与所述低边稳压模块的输出端连接,接收调压信号vs,第二输入端与接地端 gnd连接,第三输入端与第二电压源v2连接。其中,电荷泵模块120 包括第一开关管至第四开关管(m1-m4)以及第一开关电容c1,第一开关管m1、第一开关电容c1以及第三开关管m3串联连接在调压信号vs 和接地端gnd之间;第一开关管m1与第一开关电容c1之间的第一节点a经由第二开关管m2与电荷泵模块120的输出端连接,第三开关管 m3和第一开关电容c1之间的第二节点b经由第四开关管m4与第二电压源v2连接。
6.控制模块130用于根据时钟信号clk产生第一控制信号至第四控制信号(g1-g4),分别控制第一开关管至第四开关管(m1-m4)的导通与关断。
7.在第一时间段,第一开关管m1和第三开关管m3导通,第二开关管m2和第四开关管m4关断,电荷泵模块120对第一开关电容c1进行充电,第一开关电容c1两端的电压为vs,第一节点a处的电压为vs,第二节点b处的电压为0;在第二时间段,第二开关管m2和第四开关管m4导通,第一开关管m1和第三开关管m3关断,电荷泵模块120 将第一开关电容c1上的电压叠加到第二电压源v2上输出,理想情况下,输出电压vo=v2 vs。
8.但是实际应用中电荷泵随着开关频率工作时开关管栅电容和对各个节点的寄生电容(寄生电容指的是开关管相对各个节点的电容)都在频繁的充放电带来能量损耗从而降低电荷泵的工作效率。能量损耗的公式为其中v为第一开关电容c1两端的电压摆幅。第二节点b的电压从0v变化至第二电压源v2,其电压摆幅为v2,所以第二节点b 的寄生电容上的能量损耗会随着第二电压源的增大而增大,在常规的集成芯片中考虑到面积原因第一开关电容c1的容值不会很大,所以随着第二电压源v2的增大寄生电容上的能量损耗将增大且无法忽略导致电荷泵的效率逐渐降低。


技术实现要素:

9.鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种电荷泵电路及其控制方法,降低电压转换过程中的能量损耗,提高电荷泵的工作效率。
10.根据本发明的一方面,提供一种电荷泵电路,包括:稳压模块,根据第一电压源产生调压信号;电荷泵模块,根据第一电压源以及所述调压信号产生输出电压;其中,所述电荷泵模块包括第一输入端和第二输入端,其中,第一输入端与第一电压源连接,第二输入端与所述稳压模块的输出端连接,接收调压信号。
11.优选地,所述第一电压源与所述调压信号的电压差为预调整电压。
12.优选地,所述电荷泵模块包括多个开关管与至少一个开关电容,每个所述开关管的第一端、第二端与第三端中的任意两端之间的电压及所述电容两端之间的电压的摆幅小于等于所述预调整电压的大小。
13.优选地,所述电荷泵电路还包括:控制模块,用于根据时钟信号产生控制信号,所述控制信号用于控制开关管的导通与关断。
14.优选地,当所述控制信号为高电平时,所述控制信号为第一电压源;当所述控制信号为低电平时,所述控制信号为所述调压信号。
15.优选地,所述电荷泵还包括第三输入端,与第二电压源连接。
16.优选地,所述电荷泵模块包括第一开关管至第四开关管以及第一开关电容,其中,第一开关管、第一开关电容以及第三开关管串联连接在第一电压源和调压信号之间;第一开关管与第一开关电容之间的第一节点经由第二开关管与电荷泵模块的输出端连接;第三开关管和第一开关电容之间的第二节点经由第四开关管与第二电压源连接。
17.优选地,,所述控制信号包括第一控制信号至第四控制信号,所述第一控制信号控制第一开关管的导通与关断,所述第二控制信号控制第二开关管的导通与关断,所述第三控制信号控制第三开关管的导通与关断,所述第四控制信号控制第四开关管的导通与关断。
18.优选地,,第一控制信号和第三控制信号与第二控制信号和第四控制信号之间存在一定的死区时间,以避免四个开关管同时导通。
19.优选地,输出电压为第二电压与预调整电压之和。
20.优选地,所述第一电压源和所述第二电压源为同一电压源。
21.优选地,所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号相反。
22.优选地,所述电荷泵模块包括第一开关管至第四开关管、第一开关电容以及第二开关电容,其中,第一开关管、第三开关管串联连接在第一电压源和电荷泵模块的输出端之间;第二开关管、第四开关管串联连接在第一电压源和电荷泵模块的输出端之间;第一开关电容的正端与第一开关管和第三开关管之间的第四节点连接,负端与第一控制信号连接;第二开关管和第四开关管的控制端与所述第四节点连接;第二开关电容的正端与第二开关管和第四开关管之间的第五节点,负端与第二控制信号连接;第一开关管和第三开关管的控制端与第五节点连接。
23.优选地,所述电荷泵模块还包括第一反相器至第四反相器;所述第一控制信号经由第一反相器和第二反相器输出第三控制信号,所述第三控制信号与第一开关电容的负端
连接;所述第二控制信号经由第三反相器和第四反相器输出第四控制信号,第四控制信号与第二开关电容的负端连接。
24.优选地,所述第一反相器至所述第四反相器的正电源端与第一电压源连接,负电源端与所述稳压模块的输出端连接。
25.优选地,所述第一开关管至第四开关管为mos晶体管。
26.优选地,所述稳压电路包括齐纳管、限流电阻和高压驱动管,其中,齐纳管和限流电阻串联连接在第一电压源和接地端之间,高压驱动管连接在稳压模块的输出端和接地端之间,高压驱动管的栅极与齐纳管和限流电阻之间的第五节点连接。
27.根据本发明的另一方面,提供一种电荷泵电路的控制方法,所述电荷泵包括多个开关管和至少一个开关电容,所述控制方法包括:根据第一电压源产生调压信号,其中,所述第一电压源与所述调压信号的电压差为预调整电压;根据所述第一电压源和所述调压信号对开关电容进行充电以产生输出电压;其中,每个开关管的第一端、第二端与第三端中的任意两端之间的电压及所述电容两端之间的电压的摆幅小于等于所述预调整电压的大小。
28.优选地,所述控制方法还包括:根据时钟信号产生控制信号,所述控制信号用于控制开关管的导通与关断。
29.优选地,当所述控制信号为高电平时,所述控制信号为第一电压源;当所述控制信号为低电平时,所述控制信号为所述调压信号。
30.优选地,所述控制方法还包括:根据所述第一电压源、第二电压源和所述调压信号对开关电容进行充电以产生输出电压。
31.本发明提供的电荷泵电路及其控制方法,采用稳压模块产生与第一电压源相关的调压信号,电荷泵电路连接在第一电压源、第二电压源和调压信号之间,使得电荷泵模块内部的开关管的第一端、第二端与第三端中的任意两端之间的电压及电容两端之间的电压的摆幅小于等于预调整电压的大小。既降低了开关管三端中任意两端间的电压摆幅,又降低了电容两端的电压摆幅,减少了开关管寄生电容上的电压摆幅带来的损耗及电容充放电带来的损耗,增加了同面积下电荷泵的工作效率,同时减小了mos管耐压的需求。
32.进一步地,第一电压源和第二电压源为同一电压源,可以将开关电容与开关管之间的节点的电压摆幅控制在调压信号内,电荷泵的能量损耗与电压源的大小无关,可以在电压源较高的情况下依然保持高效率工作。
33.进一步地,采用一个电压源,还可以减小芯片面积,降低成本。
附图说明
34.通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
35.图1示出了根据现有技术中电荷泵电路的示意图;
36.图2示出了根据本发明第一实施例的电荷泵电路的示意图;
37.图3示出了根据本发明实施例的电荷泵电路中稳压模块的示意图;
38.图4示出根据本发明第一实施例的电荷泵电路中控制模块的结构示意图;
39.图5示出根据本发明第一实施例的电荷泵电路的时钟信号以及各控制信号的波形图;
40.图6示出本发明第二实施例的电荷泵电路的示意图;
41.图7示出本发明第二实施例的电荷泵电路的时钟信号及各控制信号的波形图。
具体实施方式
42.以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
43.本技术中提供的电荷泵电路,以应用于非易失性存储器中为例进行说明。
44.下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
45.图2示出了根据本发明第一实施例的电荷泵电路的示意图。如图2 所示,所述电荷泵电路包括第一电压源(或第一电压)v1、第二电压源(或第二电压)v2、稳压模块210、电荷泵模块220以及控制模块230。
46.其中,稳压模块210根据第一电压源v1产生调压信号vs。
47.在本实施例中,稳压模块210的第一输入端与第一电压源v1连接,第二输入端与接地端gnd连接,输出端输出调压信号vs,该调压信号vs=v1-vpre,其中,vpre为预调整电压。
48.参见图3,该稳压模块210包括齐纳管zd、限流电阻r1、高压驱动管mp1,齐纳管zd和限流电阻r1串联连接在第一电压源v1和接地端 gnd之间,高压驱动管mp1连接在稳压模块210的输出端和接地端之间,高压驱动管mp1的栅极与齐纳管zd和限流电阻r1之间的第三节点c连接。第三节点c的电压vc=v1-vzd,其中,vzd为齐纳管zd两端的电压。vzd驱动高压驱动管mp1开启,该高压驱动管mp1的源端输出调压信号vs,该调压信号vs=v1-vpre。预调整电压vpre=vzd-|vth|, vth为高压驱动管的阈值电压。在本实施例中,高压驱动管mp1为pmos 晶体管。
49.电荷泵模块220根据第一电压源v1、第二电压源v2以及调压信号 vs产生输出电压vo。
50.在本实施例中,理想情况下的输出电压vo=v2 (v1-vs)=v2 vpre。
51.电荷泵模块220的第一输入端与第一电压源v1连接,第二输入端与所述稳压模块210的输出端连接,接收调压信号vs;第三输入端与第二电压源v2连接。
52.具体地,电荷泵模块220包括第一开关管至第四开关管(m1-m4)以及第一开关电容c1,第一开关管m1、第一开关电容c1以及第三开关管m3串联连接在第一电压源v1和调压信号vs之间;第一开关管m1 与第一开关电容c1之间的第一节点a经由第二开关管m2与电荷泵模块220的输出端连接,第三开关管m3和第一开关电容c1之间的第二节点b经由第四开关管m4与第二电压源v2连接。
53.在本实施例中,第一开关管至第四开关管(m1-m4)为场效应晶体管,其中,第一开关管m1、第二开关管m2、第四开关管m4为pmos晶体管,第三开关管m3为nmos晶体管。
54.控制模块230用于根据时钟信号clk产生第一控制信号至第四控制信号(g1-g4),分别控制第一开关管至第四开关管(m1-m4)的导通与关断。其中,第一控制信号、第三控制信号与第二控制信号、第四控制信号之间存在一定的死区时间deadtime,以避免第一开关管至第四开关管 (m1-m4)同时导通。
55.在本实施例中,控制模块230包括死区控制单元231、第一电平转换单元232、第二电平转换单元233、第三电平转换单元234和第四电平转换单元235。其中,所述死区控制单
元231根据时钟信号产生死区控制信号,第一电平转换单元232根据所述死区控制信号产生第一控制信号g1,第二电平转换单元233根据所述死区控制信号产生第二控制信号 g2;第三电平转换单元234根据所述死区控制信号产生第三控制信号 g3,第四电平转换单元235根据所述死区控制信号产生第四控制信号 g4。
56.在第一时间段,第一开关管m1和第三开关管m3导通,第二开关管m2和第四开关管m4关断,电荷泵模块120对第一开关电容c1进行充电,第一开关电容c1两端的电压为v1-vs,即最终第一开关电容c1 两端的电压差为预调整电压vpre,第一节点a处的电压为v1,第二节点b处的电压为vs;在第二时间段,第二开关管m2和第四开关管m4 导通,第一开关管m1和第三开关管m3关断,电荷泵模块220将第一开关电容c1上的电压叠加到第二电压源v2上输出,理想情况下,输出电压vo=v2 v1-vs=v2 vpre。
57.第一开关管m1至第四开关管m4中任意两端之间的电压以及第一开关电容和第二开关电容两端的压差均不超过预调整电压。
58.第二节点b的电压从调压信号vs变化至第二电压源v2,该调压信号vs为一个正电压,因此,第二节点b的电压摆幅为v2-vs,与现有技术相比,降低了第二节点电压的摆幅,从而可以降低电压转换过程中的能量损耗,提高电荷泵的工作效率。
59.在一个优选地实施例中,第一电压源v1和第二电压源v2为同一电源。
60.根据图5,当第一控制信号g1为v1-vpre,第三控制信号g3为v1 时,第二控制信号g2为v2,第四控制信号g4为v2-vpre,第一开关管m1、第三开关管m3导通,第二开关管m2和第四开关管m4关断,给第一电容c1充电,a点为第一开关管m1的第三端与第一电容的第一端的连接点,a点电压随c1的充电过程上升,最终a点电压为v1,b 点电压为v1-vpre。第一开关管m1的第一端连接第一电压源v1,则第一开关管m1的第一端电压为v1,第一开关管m1的第二端连接第一控制信号g1,则第一开关管m1的第二端电压为v1-vpre,第一开关管 m1的第三端连接a点,则第一开关管m1的第三端电压为v1,由此可见在c1充电过程中,第一开关管m1的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre,且c1两端a与b点电压差也不超过预调整电压vpre。第三开关管m3的第一端连接调压信号,则第三开关管m3的第一端电压值为v1-vpre,第三开关管m3的第二端连接第三控制信号g3,则第三开关管m3的第二端电压为v1,第三开关管m3的第三端连接b点,则第三开关管m3的第三端电压为v1-vpre,由此可见在c1充电过程中,第三开关管m3的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre。
61.当第一控制信号g1为v1,第三控制信号g3为v1-vpre时,第一开关管m1、第三开关管m3断开,m2、m4导通,c1放电。放电初始, a点电压为v2 vpre,b点电压为v2,即第一开关管m1的第三端电压为v2 vpre,第一开关管m1的第一端电压为v1,第一开关管m1的第二端电压为v1,第三开关管m3的第三端电压为v2,第三开关管m3 的第一端电压为v1-vpre,第三开关管m3的第二端电压为v1-vpre, v1与v2的关系为v1大于等于v2,在优选实施例下,v1与v2为同一电压源,即v1=v2。由此可见,在第一开关管m1断开的情况下,第一开关管m1的三端的任意两端之间的电压差、第三开关管m3的三端的任意两端之间的电压差及c1两端也不超过预调整电压vpre。
62.其他开关器件在导通与关断下的电路分析与m1类似,当第二控制信号g2为v2
vpre,第四控制信号g4为v2时,第二开关管m2和第四开关管m4导通,第一开关管m1和第三开关管m3关断,c1开始放电。放电初始,a点电压为v2 vpre,b点电压为v2;第二开关管m2 的第一端连接a点,第二端连接第二控制信号g2,第三端连接输出电压vo=v2 vpre,即第二开关管m2的第一端电压为v2 vpre,第二端电压为v2 vpre,第三端电压为v2 vpre。在c1放电过程中,第二开关管m2的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre。第四开关管m4的第一端连接b点,第二端连接第四控制信号g4,第三端连接第二电压源,即第四开关管m4的第一端电压为v2,第二端电压为v2,第三端电压为v2。在c1放电过程中,第四开关管m4的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre。
63.当第一电压源v1和第二电压源v2为同一电压源时,第二节点b 的电压从调压信号v2-vpre变化至第二电压源v2,即第二节点b的电压摆幅为预调整电压vpre。因此,电荷泵的能量损耗只与预调整电压 vpre相关,而与电压源的大小无关,无论电压源采用多大的电压电荷泵的能量损耗都不会随着增大,保证了电压源在高压情况下依然保持高效率工作。
64.进一步地,电荷泵的能量损耗与预调整电压vpre相关,预调整电压 vpre由稳压模块210产生,还可以通过调整稳压模块210产生的预调整电压vpre来降低电荷泵的能量损耗。
65.本发明提供的电荷泵电路,采用稳压模块产生与第一电压源相关的调压信号,电荷泵电路连接在第一电压源、第二电压源和调压信号之间,使得电荷泵模块内部的开关管的第一端、第二端与第三端中的任意两端之间的电压及电容两端之间的电压的摆幅小于等于预调整电压的大小。既降低了开关管三端中任意两端间的电压摆幅,又降低了电容两端的电压摆幅,减少了开关管寄生电容上的电压摆幅带来的损耗及电容充放电带来的损耗,增加了同面积下电荷泵的工作效率,同时减小了mos管耐压的需求。
66.进一步地,第一电压源和第二电压源为同一电压源,可以将开关电容与开关管之间的节点的电压摆幅控制在调压信号内,电荷泵的能量损耗与电压源的大小无关,可以在电压源较高的情况下依然保持高效率工作。
67.进一步地,采用一个电压源,还可以减小芯片面积,降低成本。
68.图6示出本发明第二实施例的电荷泵电路的示意图。与第一实施例相比,第二实施例中的电荷泵模块的电路连接方式与第一实施例不同。
69.参见图6,所述电荷泵模块220包括(m1-m4)、第一开关电容c1以及第二开关电容c2。其中,第一开关管m1和第三开关管m3串联连接在第一电压源v1和电荷泵模块的输出端(即输出电压vo)之间;第二开关管m2和第四开关管m4串联连接在第一电压源v1和电荷泵模块的输出端(即输出电压vo)之间。
70.第一开关电容c1的正端与第一开关管m1和第三开关管m3之间的第四节点e连接,负端与控制信号连接。第二开关电容c2的正端与第二开关管m2和第四开关管m4之间的第五节点,负端与控制信号连接。
71.第二开关管m2和第四开关管m4的控制端与所述第四节点e连接;第一开关管m1和第三开关管m3的控制端与第四节点e连接。
72.控制模块230用于根据时钟信号clk产生第一控制信号g1和第二控制信号g2,其中,第一控制信号g1与第一开关电容c1的负端连接;第二控制信号g2与第二开关电容c2的
负端连接。第一控制信号g1和第二控制信号g2完全相反。
73.所述电荷泵模块220还包括第一反相器至第四反相器,第一控制信号g1经由第一反相器和第二反相器与第一开关电容c1的负端连接;第二控制信号g2经由第三反相器和第四反相器与第二开关电容c2的负端连接。
74.所述第一反相器至所述第四反相器的正电源端与第一电压源v1连接,负电源端与稳压模块210的输出端连接。所述第一反相器的输入端接收第一控制信号g1,第一反相器的输出端与第二反相器的输入端连接,第二反相器的输出端与第一开关电容c1的负端连接。所述第三反相器的输入端接收第二控制信号g2,第三反相器的输出端与第四反相器的输入端连接,第四反相器的输出端与第二开关电容c2的负端连接。
75.第一控制信号g1经由第一反相器和第二反相器后输出第三控制信号g3,第一控制信号g1和第三控制信号g3的相位不变,幅值在v1~vs 之间;第二控制信号g2经由第三反相器和第四反相器后输出第四控制信号g4,第二控制信号g2和第四控制信号g4的相位不变,幅值在 vs~v1之间。第三控制信号g3和第四控制信号g4反相。
76.在第一时间段,第三控制信号g3为v1时,第四控制信号g4为 vs=v1-vpre,此时第二开关管m2和第四开关管m4关断,第三开关管 m3一直导通,第一开关管m1先导通给第二开关电容c2充电,第五节点e的电压上升至v1,第二开关电容c2充电完成后,第二开关电容 c2两端的电压差为vpre,第五节点e的电压为v1,第一开关管m1关断。由于上一阶段第一开关电容c1上的电压差为vpre,此时输出电压为第四节点d的电压,即vo=v1 vpre。
77.第一开关管m1的第一端与第一电压源连接,第二端与第五节点e 连接,第三端与第四节点d连接,则第一开关管m1的第一端电压为 v1,第二端电压为v1,第三端电压为v1 vpre,因此,由此可见在第二开关电容c2充电过程中,第一开关管m1的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre,且c2两端的电压差也不超过预调整电压vpre。
78.第三开关管m3的第一端与第四节点d连接,第二端与第五节点e 连接,第三端与输出电压vo连接,则第三开关管m3的第一端电压为 v1 vpre,第二端电压为v1,第三端电压为v1 vpre,因此,由此可见在第二开关电容c2充电过程中,第三开关管m3的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre,且c2两端的电压差也不超过预调整电压vpre。
79.在第二时间段,第三控制信号g3为vs=v1-vpre时,第四控制信号 g4为v1,此时第一开关管m1和第三开关管m3关断,第四开关管m4 一直导通,第二开关管m2先导通给第一开关电容c1充电,第四节点d 的电压上升至v1,第一开关电容c1充电完成后,第一开关电容c1两端的电压差为vpre,第四节点d的电压为v1 v1pre,第二开关管m2 关断;由于上一阶段第二开关电容c2上的电压差为vpre,此时输出电压为第五节点e的电压,即vo=v1 vpre。两个状态交替进行,使得输出电压vo一直维持在v1 vpre。
80.第二开关管m2的第一端与第一电压源连接,第二端与第四节点d 连接,第三端与第五节点e连接,则第二开关管m2的第一端电压为v1,第二端电压为v1 vpre,第三端电压为v1,因此,由此可见在第一开关电容c1充电过程中,第二开关管m2的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre,且c2两端的电压差也不超过预调整电压vpre。
81.第四开关管m4的第一端与第五节点e连接,第二端与第四节点d 连接,第三端与输出电压vo连接,则第四开关管m4的第一端电压为 v1 vpre,第二端电压为v1,第三端电压为v1 vpre,因此,由此可见在第二开关电容c2充电过程中,第四开关管m4的第一端与第二端的电压差、第一端与第三端的电压差、第二端与第三端的电压差都不超过与预调整电压vpre,且c2两端的电压差也不超过预调整电压vpre。
82.第一开关管m1至第四开关管m4中任意两端之间的电压以及第一开关电容和第二开关电容两端的压差均不超过预调整电压。
83.本发明提供的电荷泵电路,采用稳压模块产生与第一电压源相关的调压信号,电荷泵电路连接在第一电压源和调压信号之间,使得电荷泵模块内部的开关管的第一端、第二端与第三端中的任意两端之间的电压及电容两端之间的电压的摆幅小于等于预调整电压的大小。既降低了开关管三端中任意两端间的电压摆幅,又降低了电容两端的电压摆幅,减少了开关管寄生电容上的电压摆幅带来的损耗及电容充放电带来的损耗,增加了同面积下电荷泵的工作效率,同时减小了mos管耐压的需求。
84.进一步地,采用一个电压源,还可以减小芯片面积,降低成本。
85.本发明实施例还提供一种电荷泵电路的控制方法,所述电荷泵包括多个开关管和至少一个开关电容,所述控制方法包括以下步骤。
86.在步骤s01中,根据第一电压源v1产生调压信号vs,其中,所述第一电压源v1与所述调压信号vs的电压差为预调整电压vpre,即 vs=v1-vpre。
87.在步骤s02中,根据所述第一电压源v1和所述调压信号vs对开关电容进行充电以产生输出电压vo。其中,每个开关管的第一端、第二端与第三端中的任意两端之间的电压及所述电容两端之间的电压的摆幅小于等于所述预调整电压的大小。
88.所述控制方法还包括步骤s03。
89.在步骤s03中,根据时钟信号clk产生控制信号,所述控制信号用于控制开关管的导通与关断。
90.具体地,当所述控制信号为高电平时,所述控制信号为第一电压源;当所述控制信号为低电平时,所述控制信号为所述调压信号。
91.在一个优选地实施例中,在步骤s02中,根据所述第一电压源v1、第二电压源v2和所述调压信号vs对开关电容进行充电以产生输出电压 vo。
92.依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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