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。电荷泵电路具有电压输出端而包括电压源模块、反馈电路、比较器、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管以及控制电路。电压源模块提供驱动电压。反馈电路提供关联于电压输出端的反馈电压。比较器比较参考电压与反馈电压而产生误差信号。控制电路经配置以在时域上根据振荡信号至少两次取样于误差信号而产生检测信号，通过检测信号与误差信号来切换第一PMOS晶体管，且通过误差信号来切换第二PMOS晶体管，从而稳定电压输出端的电压电平。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵电路
本专利技术是有关于一种稳压技术，且特别是有关于一种电荷泵电路(charge pumpcircuit)。
技术介绍
随着电子技术趋向于短小轻薄的发展，现今的电子元件，例如处理器、存储器，其驱动电压逐渐下降。另外，对于驱动电压的电压链波(voltage ripple)的容许度范围也会随之缩减，以使电子元件可以在精准的电压下工作。再者，电子元件的驱动电压可能是由电荷泵电路来提供。电荷泵电路是以某一预设倍率将其输入电压电平调升(或调降)，以产生不同电平的电压。当电荷泵电路的输出端出现因负载变化而产生电流变化时，若是无法即时检测及针对此电流做变化，将导致输出电压会随负载电流变化而产生较剧烈的涟波。为了稳定电荷泵电路的输出电压，过去常利用具有多个比较器来检测电平变化，再调整输出电压至预期的电平。对于这种模拟检测机制，因使用多个比较器而使得电路设计较为复杂，且容易增加功率消耗以及增加制造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电荷泵电路，为了要解决现有技术所述及的问题其中之一和/或其他问题。本专利技术之一实施例提供一种电荷泵电路，其包括:电压源模块、反馈电路、比较器、第一 PMOS晶体管、第二 PMOS晶体管以及控制电路。电荷泵电路具有电压输出端。电压源模块包括正压电荷泵。电压源模块经配置以提供驱动电压。反馈电路耦接电压输出端，并提供关联于电压输出端的反馈电压。比较器耦接反馈电路与电压源模块，比较参考电压与反馈电压而产生误差信号。第一 PMOS晶体管的源极耦接驱动电压，其漏极耦接电压输出端。第二 PMOS晶体管的源极耦接驱动电压，其漏极耦接电压输出端。控制电路耦接电压源模块、比较器、第一 PMOS晶体管与第二 PMOS晶体管，控制电路经配置以在时域上根据振荡信号至少两次取样于误差信号而产生检测信号，通过检测信号与误差信号来切换第一 PMOS晶体管，且通过误差信号来切换第二 PMOS晶体管，从而稳定电压输出端的电压电平。于本专利技术的一示范性实施例中，电压源模块包括振荡器、或门、时脉产生器、正压电荷泵。振荡器用以产生振荡信号。或门接收振荡信号与误差信号。时脉产生器用以依据振荡信号或误差信号而产生时脉信号。正压电荷泵依据时脉信号而产生驱动电压。于本专利技术的一示范性实施例中，反馈电路包括PMOS晶体管串，耦接于电压输出端与接地端之间。于本专利技术的一示范性实施例中，PMOS晶体管串中的每一 PMOS晶体管的漏极耦接其本身的栅极。于本专利技术的一示范性实施例中，比较器的反相输入端耦接参考电压，比较器的非反相输入端耦接反馈电压。于本专利技术的一示范性实施例中，第一 PMOS晶体管相对于第二 PMOS晶体管具有相对宽的通道宽度。于本专利技术的一示范性实施例中，第一 PMOS晶体管与第二 PMOS晶体管的通道宽度分别为90微米与10微米。于本专利技术的一示范性实施例中，控制电路包括检测电路、第一开关控制单元以及第二开关控制单元。检测电路接收振荡信号与误差信号，检测电路经配置根据振荡信号的上升边缘与下降边缘分别与误差信号进行取样。第一开关控制单元根据检测信号与误差信号来切换第一 PMOS晶体管。第二开关控制单元根据误差信号来切换第二 PMOS晶体管。于本专利技术的一示范性实施例中，检测电路包括第一触发器、第二触发器以及或非门。第一触发器的输入端接收检测信号，其时脉输入端接收振荡信号。第二触发器的输入端接收检测信号，其反相时脉输入端接收振荡信号。或非门的第一输入端、第二输入端分别耦接第一触发器与第二反相器的输出端，或非门的输出端输出检测信号。于本专利技术的一示范性实施例中，当控制电路判断出电压输出端的电压电平在预设涟波范围内时，则关闭第一 PMOS晶体管。基于上述，在本专利技术中，由于控制电路根据振荡信号在时域上至少两次取样于误差信号而产生检测信号，通过检测信号与误差信号来切换第一 PMOS晶体管，且通过误差信号来切换第二 PMOS晶 体管，而第一 PMOS晶体管可相对于第二 PMOS晶体管具有相对宽的通道宽度。因此可以适当地调整电荷泵电路所输出的电压电平而不会产生过大的电压涟波，从而得以解决现有技术所述及的问题。应了解的是，上述一般描述及以下【具体实施方式】仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的权利要求范围。【附图说明】下面的所附图式是本专利技术的说明书的一部分，其绘示了本专利技术的示例实施例，所附图式是与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。图1绘示为本专利技术一示范性实施例的电荷泵电路(charge pump circuit)10的电路方块图。图2绘示为图1的控制电路140的实施示意图。图3和图4绘示为图2的检测电路142的部分操作波形图。其中，附图标记说明如下:10:电荷泵电路110:电压源模块112:振荡器114:或门116:时脉产生器118:正压电荷泵120:反馈电路120_1~120_5:PM0S 晶体管130:比较器140:控制电路142:检测电路144:第一开关控制单元146:第二开关控制单元202:第一触发器204:第二触发器206:或非门A、B:取样内容GND:接地端Sdet:误差信号Shvosc:振荡信号Sosc:时脉信号Svpon:检测信号SWl:第一 PMOS 晶体管SW2:第二 PMOS 晶体管T_PUMP:电压输出端Vdrive:驱动电压Vfdbk:反馈电压Vpump:输出电压Vref:参考电压【具体实施方式】现将详细参考本专利技术的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，在图式及实施方式中使用相同或类似标号的元件/构件代表相同或类似部分。图1绘示为本专利技术一示范性实施例之电荷泵电路(charge pump circuit)10的电路方块图。请参阅图1，电荷泵电路10包括电压源模块(voltage source module) 110、反馈电路(feedback circuit) 120、比较器(comparator) 130、第一 PMOS 晶体管(first PMOStransistor)SW1、第二PMOS 晶体管(second PMOS transistor)SW2 以及控制电路(controlcircuit) 140。电荷泵电路10具有电压输出端T_PUMP。电压源模块110包括正压电荷泵118。电压源模块110经配置以提供驱动电压Vdrive。反馈电路120耦接电压输出端T_PUMP，并提供关联于电压输出端T_PUMP的反馈电压Vfdbk。比较器130耦接反馈电路120与电压源模块110。比较器130比较参考电压Vref与反馈电压Vfdbk而产生误差信号Sdet。第一PMOS晶体管SWl的源极耦接驱动电压Vdrive，其漏极耦接电压输出端T_PUMP。第二 PMOS晶体管SW2的源极耦接驱动电压Vdrive，其漏极耦接电压输出端T_PUMP。于本示范性实施例中，控制电路140耦接电压源模块110、比较器130、第一 PMOS晶体管SWl与第二 PMOS晶体管SW2。第一 PMOS晶体管SWl可以采用相对于第二 PMOS晶体管SW2具有相对宽的通道宽度(channel width)。例如，第一 PMOS晶体管SWl与第二 PMOS晶体管SW2的通道宽度分别为90微米与10微米(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵电路，具有一电压输出端，该电荷泵电路包括：一电压源模块，包括一正压电荷泵，该电压源模块经配置以提供一驱动电压；一反馈电路，耦接该电压输出端，并提供关联于该电压输出端的一反馈电压；一比较器，耦接该反馈电路与该电压源模块，比较一参考电压与该反馈电压而产生一误差信号；一第一PMOS晶体管，其源极耦接该驱动电压，其漏极耦接该电压输出端；一第二PMOS晶体管，其源极耦接该驱动电压，其漏极耦接该电压输出端；以及一控制电路，耦接该电压源模块、该比较器、该第一PMOS晶体管与该第二PMOS晶体管，该控制电路经配置以在时域上根据一振荡信号至少两次取样于该误差信号而产生一检测信号，通过该检测信号与该误差信号来切换该第一PMOS晶体管，且通过该误差信号来切换该第二PMOS晶体管，从而稳定该电压输出端的电压电平。

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，具有一电压输出端，该电荷泵电路包括: 一电压源模块，包括一正压电荷泵，该电压源模块经配置以提供一驱动电压； 一反馈电路，耦接该电压输出端，并提供关联于该电压输出端的一反馈电压； 一比较器，耦接该反馈电路与该电压源模块，比较一参考电压与该反馈电压而产生一误差号； 一第一 PMOS晶体管，其源极耦接该驱动电压，其漏极耦接该电压输出端； 一第二 PMOS晶体管，其源极耦接该驱动电压，其漏极耦接该电压输出端；以及一控制电路，耦接该电压源模块、该比较器、该第一PMOS晶体管与该第二PMOS晶体管，该控制电路经配置以在时域上根据一振荡信号至少两次取样于该误差信号而产生一检测信号，通过该检测信号与该误差信号来切换该第一 PMOS晶体管，且通过该误差信号来切换该第二 PMOS晶体管，从而稳定该电压输出端的电压电平。2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其中该电压源模块包括: 一振荡器，用以产生该振荡信号； 一或门，接收该振荡信号与该误差信号； 一时脉产生器，用以依据该振荡信号或该误差信号而产生一时脉信号；以及 该正压电荷泵，依据该时脉信号而产生该驱动电压。3.如权利要求1所述的电荷泵电路，其中该反馈电路包括: 一 PMOS晶体管串，耦接于该电压输出端与一接地端之间。4.如权利要求3所述的电荷泵电路，其中该PMOS晶体管串...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡适名，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71