一种片上升压电压源电路制造技术

本发明专利技术提供了一种片上升压电压源电路，包括：基准电路模块、振荡器模块、电荷泵模块、以及电流漏稳压器模块；所述基准电路模块的输出端连接所述电流漏稳压器模块的输入端，为所述电流漏稳压器模块提供基准电压，所述振荡器模块的输出端连接所述电荷泵模块的输入端，为所述电荷泵模块提供时钟信号，所述电荷泵模块与所述电流漏稳压器模块的输出连接在一起作为输出电压源。本发明专利技术电路简单有效，布版图的面积小，成本低。通过2路电荷泵并联工作，实现了输出纹波小，利用误差运放负反馈，可以实现高精度输出电压，利用预导通漏电流，大大减小了上电过冲电压。

A voltage boost circuit for chip voltage rise

The invention provides a chip rising voltage supply circuit, which comprises a reference circuit module, an oscillator module, a charge pump module, and a current leakage regulator module; the output end of the reference circuit module is connected with the input end of the current leakage regulator module, and provides a reference voltage for the current leakage regulator module. The output end of the oscillator module is connected with the input end of the charge pump module to provide a clock signal for the charge pump module. The charge pump module is connected with the output of the current leakage regulator module as an output voltage source. The circuit of the invention is simple and effective, and the layout area is small and the cost is low. Through the parallel operation of two charge pumps, the output ripple is small, and the high-precision output voltage can be achieved by using the error op-amp negative feedback. The power-on overvoltage can be greatly reduced by using the pre-conducting on-leakage current.

【技术实现步骤摘要】
一种片上升压电压源电路
本专利技术涉及电子电路
，具体地，涉及一种片上升压电压源电路。
技术介绍
在当今的很多的电路应用中，需要用到比输入电源电压更高的电压，在IC片外，通常使用开关电源的方法，将能量通过磁场作为转换媒介(利用磁性元件电感或者变压器)再输出，从而可以实现比输入更高的电压，或者利用电荷泵的方法将电荷利用开关泵到更高的电位上实现比输入更高的输出电压。对于IC片上，难以实现磁性元件，通常只能通过电荷泵的原理实现输出电压高于输入电压。当电荷泵将电压抬高后，输出的电压值会随输出电流变化而变化，类似一个戴维南等效电压源，存在很大的内阻。一般有3种方法可以使输出电压在一定的输出电流范围内保持恒定。一是通过负反馈调制电荷泵处于工作与不工作实现，当电压高于设定电压时，停止电荷泵，当电压低于设定电压时，开启电荷泵。二是利用整流器件如二极管钳位的办法限制输出电压。三是利用负反馈电流漏稳压器来实现输出电压的稳定。第一种方法输出电压纹波大，但是效率最好。第二种方法没有负反馈，所以过冲小，但是精度差。第三种方法和第二种方法效率差不多，但是精度最好。中国专利CN200910198461.3提到的一种电荷泵装置，包括电荷泵，稳压电容和切换控制开关。在对存储模块写操作阶段，对稳压电容进行预充电，通过控制切换控制模块与电荷泵连接，控制稳压电容与电荷泵的连接。这种方法的输出纹波比较大。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种片上升压电压源电路。根据本专利技术提供的一种片上升压电压源电路，包括：基准电路模块、振荡器模块、电荷泵模块、以及电流漏稳压器模块；所述基准电路模块的输出端连接所述电流漏稳压器模块的输入端，为所述电流漏稳压器模块提供基准电压，所述振荡器模块的输出端连接所述电荷泵模块的输入端，为所述电荷泵模块提供时钟信号，所述电荷泵模块与所述电流漏稳压器模块的输出连接在一起作为输出电压源。较佳的，所述振荡器模块包括偏置电流输入端(201)、使能信号输入端(202)、时钟输出端(203)，奇数组首尾相连的反相单元构成环形振荡器，每个反相单元中的PMOS管的源极分别连接一个PMOS管，每个反相单元中的NMOS管的源极分别连接一个NMOS管；所述偏置电流输入端(201)通过NMOS管M204为每个反相单元连接的NMOS管M提供偏置电压，所述偏置电流输入端(201)通过NMOS管M204、NMOS管M205以及PMOS管M206为每个反相单元连接的PMOS管提供偏置电位，NMOS管M205为PMOS管M206提供偏置电流；所述使能信号输入端(202)控制环形振荡器的工作与待机，所述环形振荡器的尾端通过反相器连接所述时钟输出端(203)。较佳的，由PMOS管M211和NMOS管M209、PMOS管M215和NMOS管M214、PMOS管M219和NMOS管M218、PMOS管M223和NMOS管M222、PMOS管M227和NMOS管M226分别各自形成所述反相单元。较佳的，所述NMOS管M204与所述PMOS管M206采用二极管接法。较佳的，所述电荷泵模块包括：电压输入端(302)、时钟输入端(301)以及两路并联的电荷泵，每路所述电荷泵包括至少两个NPN三极管和电容，所述电压输入端(302)连接串联在一起的所述NPN三极管，所述NPN三极管为二极管接法，每一所述电容的一端对应连接一个所述NPN三极管的发射极，另一端分别通过一个反相器连接所述时钟输入端(301)，所述时钟输入端(301)通过两个反相器使两路电荷泵的相位相反。较佳的，两路电荷泵的输出端通过输出滤波电容C326连接电压输出端(303)。较佳的，所述电流漏稳压器模块为利用误差运放负反馈调整输出漏电流的结构，包括电流输入端(401)、电压输入端(402)、基准电压输入端(403)以及使能信号输入端(404)；所述电流输入端(401)通过二极管接法的PMOS管M405为PMOS管M408、PMOS管M413的栅极提供偏置电位，电阻R406和电阻R407连接所述电压输入端(402)形成分压电阻，分压值通过误差运放钳位到与所述基准电压输入端(403)的基准电压相等，PMOS管M409和PMOS管M410是误差运放的输入对管，NMOS管M411和NMOS管M412是负载管，PMOS管M418是误差运放的输出下拉管，提供了电流漏的路径，电容C420是补偿电容，PMOS管M414和NMOS管M416共同形成预导通电路，所述使能信号输入端(404)连接PMOS管M414以及通过反相器连接NMOS管M416。较佳的，在PMOS管M418与所述电压输入端之间串联至少一个二极管接法的PMOS管保护NMOS管M418。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术电路简单有效，布版图的面积小，成本低。通过2路电荷泵并联工作，实现了输出纹波小，利用误差运放负反馈，可以实现高精度输出电压，利用预导通漏电流，大大减小了上电过冲电压。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术振荡器模块的电路图；图3为本专利技术电荷泵模块的电路图；图4为本专利技术电流漏稳压器模块的电路图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术提供的一种片上升压电压源电路，包括：基准电路模块、振荡器模块、电荷泵模块、以及电流漏稳压器模块。基准电路模块的输出端连接电流漏稳压器模块的输入端，为电流漏稳压器模块提供基准电压，振荡器模块的输出端连接电荷泵模块的输入端，为电荷泵模块提供时钟信号，电荷泵模块与电流漏稳压器模块的输出连接在一起作为输出电压源。如图2所示，振荡器模块包括偏置电流输入端201、使能信号输入端202、时钟输出端203，奇数组首尾相连的反相单元构成环形振荡器，每个反相单元中的PMOS管的源极分别连接一个PMOS管，每个反相单元中的NMOS管的源极分别连接一个NMOS管；偏置电流输入端201通过NMOS管M204为每个反相单元连接的NMOS管提供偏置电压，偏置电流输入端201通过NMOS管M204、NMOS管M205以及PMOS管M206为每个反相单元连接的PMOS管提供偏置电位，NMOS管M205为PMOS管M206提供偏置电流；使能信号输入端202控制环形振荡器的工作与待机，环形振荡器的尾端通过反相器连接时钟输出端203。NMOS管M204接成二极管接法提供NMOS管M207，NMOS管M213，NMOS管M217，NMOS管M221，NMOS管M225的栅极偏置电压，NMOS管M205为二极管接法的PMOS管M206提供偏置电流，PMOS管M206为振荡器PMOS管M212，PMOS管M216，PMOS管M220，PMOS管M224，PMOS管M228的栅极提供偏置电位。PMOS管M210和NMOS管M208控制环形振荡器的工作与待机，当待机时，控制振荡器的输出为低。PMOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上升压电压源电路，其特征在于，包括：基准电路模块、振荡器模块、电荷泵模块、以及电流漏稳压器模块；所述基准电路模块的输出端连接所述电流漏稳压器模块的输入端，为所述电流漏稳压器模块提供基准电压，所述振荡器模块的输出端连接所述电荷泵模块的输入端，为所述电荷泵模块提供时钟信号，所述电荷泵模块与所述电流漏稳压器模块的输出连接在一起作为输出电压源。

【技术特征摘要】
1.一种片上升压电压源电路，其特征在于，包括：基准电路模块、振荡器模块、电荷泵模块、以及电流漏稳压器模块；所述基准电路模块的输出端连接所述电流漏稳压器模块的输入端，为所述电流漏稳压器模块提供基准电压，所述振荡器模块的输出端连接所述电荷泵模块的输入端，为所述电荷泵模块提供时钟信号，所述电荷泵模块与所述电流漏稳压器模块的输出连接在一起作为输出电压源。2.根据权利要求1所述的片上升压电压源电路，其特征在于，所述振荡器模块包括偏置电流输入端(201)、使能信号输入端(202)、时钟输出端(203)，奇数组首尾相连的反相单元构成环形振荡器，每个反相单元中的PMOS管的源极分别连接一个PMOS管，每个反相单元中的NMOS管的源极分别连接一个NMOS管；所述偏置电流输入端(201)通过NMOS管M204为每个反相单元连接的NMOS管M提供偏置电压，所述偏置电流输入端(201)通过NMOS管M204、NMOS管M205以及PMOS管M206为每个反相单元连接的PMOS管提供偏置电位，NMOS管M205为PMOS管M206提供偏置电流；所述使能信号输入端(202)控制环形振荡器的工作与待机，所述环形振荡器的尾端通过反相器连接所述时钟输出端(203)。3.根据权利要求2所述的片上升压电压源电路，其特征在于，由PMOS管M211和NMOS管M209、PMOS管M215和NMOS管M214、PMOS管M219和NMOS管M218、PMOS管M223和NMOS管M222、PMOS管M227和NMOS管M226分别各自形成所述反相单元。4.根据权利要求2所述的片上升压电压源电路，其特征在于，所述NMOS管M204与所述PMOS管M206采用二极管接法。5.根据权利要求1所述的片上升压电压源电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢芳，
申请(专利权)人：上海申矽凌微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31