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，包括至少一个依次串联的电荷泵模块，电荷泵模块包括：第一和第二级电荷泵，每个电荷泵分别包括开关电容和充电电容，第一级电荷泵的开关电容接收第一时钟信号，第二级电荷泵的开关电容接收第二时钟信号，第一和第二时钟信号为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块，分别接收第一时钟信号和第二时钟信号，还分别与第一级电荷泵的充电电容和第二级电荷泵的充电电容相连，当第一时钟信号和第二时钟信号均为低电平时，电荷共享控制模块导通，第一级电荷泵的充电电容中电荷和第二级电荷泵的充电电容中电荷共享。本实用新型专利技术可以有效减小电荷泵的能量损失，降低了电荷泵电路所需的能量，提高了电荷泵电路的能量使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电荷泵电路
本技术涉及电路
，特别是涉及一种电荷泵电路。
技术介绍
图1是传统的电荷泵电路，n1’、n2’、n3’以及n4’是电荷泵的时钟，n1’、n2’、n3’以及n4’的时钟波形图如图2所示，n1’、n2’、n3’以及n4’的摆幅为电压VDD’。当时钟n2’为低电平时，第一级电荷泵中NMOS管M1’的栅端电压被拉低，NMOS管M1’关断；当时钟n3’为高电平时，第一级电荷泵中NMOS管M2’导通，NMOS管M2’的漏端电压被抬到电压Vin’；当时钟n2’为高电平时，NMOS管M1’的栅端电压被抬高，NMOS管M1’导通，NMOS管M2’的栅端和源端通过NMOS管M1’连接，形成反向二极管，NMOS管M2’的的漏端电压被抬高到电压(Vin’+VDD’)。第二级电荷泵与第一级电荷泵的工作原理一致。上述传统的电荷泵电路还存在以下缺陷：电荷泵中电容的两极板电压变化量都是VDD’，从能量损失的角度来看，工作过程中电荷泵中各MOS管的能量损失很大，使得电荷泵电路的能量使用效率很低。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种电荷泵电路，以解决传统的电荷泵电路能量使用效率低的问题。为了解决上述问题，本技术实施例公开了一种电荷泵电路，包括至少一个依次串联的电荷泵模块，每个所述电荷泵模块包括：第一级电荷泵和第二级电荷泵，每个所述电荷泵分别包括开关电容和充电电容，所述第一级电荷泵的开关电容接收第一时钟信号，所述第二级电荷泵的开关电容接收第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块，所述电荷共享控制模块分别接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，所述电荷共享控制模块还分别与所述第一级电荷泵的充电电容和所述第二级电荷泵的充电电容相连，当所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均为低电平时，所述电荷共享控制模块导通，所述第一级电荷泵的充电电容中电荷和所述第二级电荷泵的充电电容中电荷共享。可选地，所述电荷共享控制模块包括结构相同的第一三态驱动电路、第二三态驱动电路，以及开关模块，其中，所述第一三态驱动电路的第一输入端接收所述第二时钟信号，所述第一三态驱动电路的第二输入端接收所述第一时钟信号，所述第一三态驱动电路的输出端与所述第一级电荷泵的充电电容相连；所述第二三态驱动电路的第一输入端接收所述第一时钟信号，所述第二三态驱动电路的第二输入端接收所述第二时钟信号，所述第二三态驱动电路的输出端与所述第二级电荷泵的充电电容相连；所述开关模块的第一控制端接收所述第一时钟信号，所述开关模块的第二控制端接收所述第二时钟信号，所述开关模块的第一端与所述第一级电荷泵的充电电容相连，所述开关模块的第二端与所述第二级电荷泵的充电电容相连；当所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均为低电平时，所述第一三态驱动电路和所述第二三态驱动电路开路，所述开关模块导通。可选地，当所述第一时钟信号为低电平，所述第二时钟信号为高电平时，所述第一三态驱动电路输出高电平，所述第二三态驱动电路输出低电平；当所述第一时钟信号为高电平，所述第二时钟信号为低电平时，所述第一三态驱动电路输出低电平，所述第二三态驱动电路输出高电平。可选地，所述三态驱动电路包括：第一反相器，所述第一反相器的输入端作为所述三态驱动电路的第一输入端；第一PMOS管，所述第一PMOS管的栅端与所述第一反相器的输出端相连，所述第一PMOS管的源端与电源相连；串联的第二反相器和第三反相器，所述第二反相器的输入端作为所述三态驱动电路的第二输入端；第一NMOS管，所述第一NMOS管的栅端与所述第三反相器的输出端相连，所述第一NMOS管的漏端与所述第一PMOS管的漏端相连，所述第一NMOS管的源端接地，所述第一NMOS管的漏端与所述第一PMOS管的漏端作为所述三态驱动电路的输出端。可选地，所述开关模块包括：或非门，所述或非门的第一输入端和第二输入端分别接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号；第二NMOS管，所述第二NMOS管的栅端与所述或非门的输出端相连，所述第二NMOS管的漏端与所述第一级电荷泵的充电电容相连，所述第二NMOS管的源端与所述第二级电荷泵的充电电容相连。本技术实施例包括以下优点：设置电荷泵电路包括至少一个依次串联的电荷泵模块，每个电荷泵模块包括第一级电荷泵、第二级电荷泵以及电荷共享控制模块。其中，每个电荷泵分别包括开关电容和充电电容，第一级电荷泵的开关电容接收第一时钟信号，第二级电荷泵的开关电容接收第二时钟信号，第一时钟信号和第二时钟信号为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块分别接收第一时钟信号和第二时钟信号，电荷共享控制模块还分别与第一级电荷泵的充电电容和第二级电荷泵的充电电容相连，当第一时钟信号和第二时钟信号均为低电平时，电荷共享控制模块导通，第一级电荷泵的充电电容中电荷和第二级电荷泵的充电电容中电荷共享。这样，通过在第一级电荷泵和第二级电荷泵的工作过程中，对第一级电荷泵的充电电容中电荷和第二级电荷泵的充电电容中电荷进行共享，第二级电荷泵的充电电容可以直接从第一级电荷泵的充电电容获得一半的能量，因此，电荷泵电路的电源只需提供电荷泵电路中充电电容所需的一半电荷即可。与传统的电荷泵电路相比，在一个时钟周期内，第一级电荷泵和第二级电荷泵可以节约一半的能量，大大减小了电荷泵电路的能量损失，有效提高了电荷泵电路的能量使用效率。附图说明图1是传统的电荷泵电路的结构示意图；图2是传统的电荷泵电路的时钟波形图；图3是本技术的一种电荷泵电路实施例的结构框图；图4是本技术的一种电荷泵电路实施例的结构示意图；图5是本技术的一种电荷泵电路实施例中三态驱动电路的结构示意图；图6是本技术的一种电荷泵电路具体实施例的结构示意图；图7是本技术的一种电荷泵电路具体实施例的信号波形图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参照图3，其示出了本技术的一种电荷泵电路实施例的结构框图，该电荷泵电路可以包括至少一个依次串联的电荷泵模块1，参照图3，每个电荷泵模块1可以包括：第一级电荷泵11和第二级电荷泵12，每个电荷泵分别包括开关电容C1和充电电容C2，第一级电荷泵11的开关电容C1接收第一时钟信号CLK1，第二级电荷泵12的开关电容C1接收第二时钟信号CLK2，第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块13，电荷共享控制模块13分别接收第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2，电荷共享控制模块13还分别与第一级电荷泵11的充电电容C2和第二级电荷泵12的充电电容C2相连，当第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2均为低电平时，电荷共享控制模块13导通，第一级电荷泵11的充电电容C2中电荷和第二级电荷泵12的充电电容C2中电荷共享。本技术实施例中的电荷泵可以是任意结构的电荷泵，本技术实施例对此不作限制。其中，参照图3，当第一级电荷泵11和第二级电荷泵12的结构为图1所示的结构时，若第一级电荷泵11的充电电容C2一端和第二级电荷泵12的充电电容C2一端与电荷泵中MOS管相连，则电荷共享控制模块13分别与第一级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵电路，其特征在于，包括至少一个依次串联的电荷泵模块，每个所述电荷泵模块包括：第一级电荷泵和第二级电荷泵，每个所述电荷泵分别包括开关电容和充电电容，所述第一级电荷泵的开关电容接收第一时钟信号，所述第二级电荷泵的开关电容接收第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块，所述电荷共享控制模块分别接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，所述电荷共享控制模块还分别与所述第一级电荷泵的充电电容和所述第二级电荷泵的充电电容相连，当所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均为低电平时，所述电荷共享控制模块导通，所述第一级电荷泵的充电电容中电荷和所述第二级电荷泵的充电电容中电荷共享。

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括至少一个依次串联的电荷泵模块，每个所述电荷泵模块包括：第一级电荷泵和第二级电荷泵，每个所述电荷泵分别包括开关电容和充电电容，所述第一级电荷泵的开关电容接收第一时钟信号，所述第二级电荷泵的开关电容接收第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块，所述电荷共享控制模块分别接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，所述电荷共享控制模块还分别与所述第一级电荷泵的充电电容和所述第二级电荷泵的充电电容相连，当所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均为低电平时，所述电荷共享控制模块导通，所述第一级电荷泵的充电电容中电荷和所述第二级电荷泵的充电电容中电荷共享。2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电荷共享控制模块包括结构相同的第一三态驱动电路、第二三态驱动电路，以及开关模块，其中，所述第一三态驱动电路的第一输入端接收所述第二时钟信号，所述第一三态驱动电路的第二输入端接收所述第一时钟信号，所述第一三态驱动电路的输出端与所述第一级电荷泵的充电电容相连；所述第二三态驱动电路的第一输入端接收所述第一时钟信号，所述第二三态驱动电路的第二输入端接收所述第二时钟信号，所述第二三态驱动电路的输出端与所述第二级电荷泵的充电电容相连；所述开关模块的第一控制端接收所述第一时钟信号，所述开关模块的第二控制端接收所述第二时钟信号，所述开关模块的第一端与所述第一级电荷泵的充电电容相连，所述开关模块的第二端与所述第二级电荷泵的充电电容相连；当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方海彬，刘铭，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，合肥格易集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11