电荷泵及存储设备制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种电荷泵及存储设备。所述电荷泵包括：倍压电路，包含泵电容，用于通过所述泵电容的储能实现直流电压的倍压；检测电路，与所述倍压电路连接，用于基于所述倍压电路的输出电压产生检测信号；运放电路，与所述检测电路连接，用于基于所述检测信号产生第一控制信号；控制电路，与所述运放电路连接，用于根据第一控制信号控制所述泵电容的充电和/或放电。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵及存储设备
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种电荷泵及存储设备。
技术介绍
电荷泵也可以称之为：开关电容式电压变换器，是一种利用电容来进行直流转换的变压器。电荷泵通过控制内部的电容器的充电或放电，可以用于使得输入电压升高或降低，甚至产生负电压；电荷泵相对于利用电感实现电压变化的变压器而言，避免了使用由线圈绕制而成导致体积大的电感，大大的降低了使用电荷泵的体积，且使用电容替代电感，且硬件成本也更低。但是现有的电荷泵存在以下问题：第一：一些电荷泵输出的纹波电压大；第二：一些电荷泵输出的纹波电压小，但是电路结构复杂且相对于其他电荷泵会产生更多的功耗。电路结构复杂，不利于电荷泵的小型化和集成化；而产生的额外功耗，会使得应用该电荷泵的电子设备或电器设备的整体功耗提升。故提出一种纹波电压小的简单电路或者纹波电路小的功耗小的电荷泵，是现有技术急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例期望提供一种电荷泵及存储设备。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种电荷泵，包括：倍压电路，包含泵电容，用于通过所述泵电容的储能实现直流电压的倍压；检测电路，与所述倍压电路连接，用于基于所述倍压电路的输出电压产生检测信号；运放电路，与所述检测电路连接，用于基于所述检测信号产生第一控制信号；控制电路，与所述运放电路连接，用于根据第一控制信号控制所述泵电容的充电和/或放电。可选地，所述运放电路包括：运算放大器；所述运算放大器的第一输入端，与所述检测电路连接，用于输入所述检测信号；所述运算放大器的第二输入端，用于输入参考信号；所述运算放大器，用于根据所述检测信号及所述参考信号的比较结果，产生所述第一控制信号；所述运算放大器的输出端，与所述控制电路连接，用于向所述控制电路输入所述第一控制信号。可选地，所述运算放大器包括：第一级运放子电路，用于根据所述检测信号和所述参考信号的，运算放大所述检测信号产生第二控制信号；第二级运放子电路，与所述第一级运放子电路连接，用于基于所述第二控制信号产生满足预设瞬态响应条件的所述第一控制信号。可选地，所述第一级运放子电路包括：第一PMOS管，其中，所述第一PMOS管的栅极为所述运算放大器的第一输入端；第二PMOS管，其中，所述第二PMOS管的栅极为所述运算放大器的第二输入端；第一NMOS管，其中，所述第一NMOS管的栅极和漏极均与所述第一PMOS管的漏极连接，所述第一NMOS管的源极用于接地；第二NMOS管，其中，所述第二NMOS管的栅极连接在所述第一PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的漏极连接在所述第二PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极用于接地；第三PMOS管，其中，第三PMOS管的漏极分别与所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的源极连接，所述第三PMOS管的源极用于与电源电压连接，所述第三PMOS管的栅极用于与偏置电路连接并获取偏置电压；其中，所述第二PMOS管的漏极及所述第二NMOS管的漏极，均与所述第二级运放子电路连接，且所述第二PMOS管的漏极和所述第二NMOS管M5的漏极，用于向所述第二级运放子电路提供所述第二控制信号。可选地，所述第二级运放子电路包括：第一路径电路，与所述第一级运放子电路连接，用于基于所述第二控制信号输出所述第一控制信号；第二路径，与所述第一路径电路连接，用于基于所述第一控制信号产生作用于所述第一路径电路的反馈信号。可选地，所述第一路径电路，包括：第四PMOS管，其中，所述第四PMOS管的源极用于与电源电压连接，所述第四PMOS管的栅极用于与偏置电路连接并获取偏置电压；第五PMOS管，其中，所述第五PMOS管的源极与所述第四PMOS管的漏极连接，所述第五PMOS管的栅极与所述第一级运放子电路连接，且所述第五PMOS管的栅极用于获取所述第二控制信号；第四NMOS管，其中，所述第四NMOS管的漏极连接在所述第五PMOS管的漏极；所述第四NMOS管的漏极用于接地；所述第二路径，包括：第三NMOS管，其中，所述第三NMOS管的栅极与所述第五PMOS管的漏极连接，所述第三NMOS管的源极用于接地，所述第三NMOS管的漏极分别与所述第五PMOS管的源极及所述控制电路连接；且所述第三NMOS管的漏极用于向所述第一路径电路提供所述反馈信号。可选地，所述控制电路，与所述运放电路连接，用于根据所述第一控制信号输出第三控制信号，其中，所述第三控制信号，用于控制所述泵电容的充电电压和/或时钟频率。可选地，所述控制电路，具体用于根据所述第一控制信号产生第三控制信号；所述电荷泵还包括：充电电路，与所述控制电路连接，用于根据所述第三控制信号调整向所述泵电容的时钟频率和/或充电电压。可选地，所述充电电路包括：时钟子电路，用于根据所述第三控制信号产生向所述泵电容充电的第一时钟信号；缓冲子电路，与所述时钟电路连接，用于根据所述时钟子电路输出的第一时钟信号及所述第三控制信号，产生向所述泵电容充电的第二时钟信号；其中，所述第二时钟信号的时钟频率与所述第一时钟信号的时钟频率相同，第二时钟信号的电压幅度是根据第三控制信号确定的。可选地，所述控制电路包括：第一控制子电路，分别与所述运放电路及所述时钟子电路连接，用于根据所述第一控制信号输出时钟控制信号，并将所述时钟控制信号输入所述泵电容充电的时钟子电路，其中，所述时钟控制信号用于控制所述时钟电路向所述泵电容供电的时钟频率；第二控制子电路，分别与所述运放电路及缓冲子电路连接，用于根据所述第一控制信号输出幅度控制信号，并将所述幅度控制信号输入所述缓冲子电路，其中，所述幅度控制信号用于控制所述缓冲子电路向所述泵电容供电的电压幅度。可选地，所述控制电路包括：第三受控子电路，分别与所述运放电路、所述时钟子电路及所述缓冲子电路连接，用于根据所述第一控制信号输出混合控制信号，并将所述混合控制信号分别输入所述时钟子电路和所述缓冲子电路；其中，所述混合控制信号用于控制所述时钟子电路输出的第一时钟信号的时钟频率，还用于控制所述缓冲子电路输出的第二时钟信号的电压。可选地，所述倍压电路包括：N个级联的倍压单元，其中，N为不小于2的正整数；所述倍压单元包含所述泵电容；所述缓冲子电路为N个；N个所述缓冲子电路均与所述控制电路连接；一个所述缓冲子电路，用于向一个所述倍压单元中的泵电容充电。可选地，所述电荷泵还包括：补偿电容，连接在所述倍压电路的输出端，用于调整所述电荷泵的零点。一种存储设备，包括：存储单元，用于存储数据；如权利前述任意项提供的电荷泵，与所述存储单元连接，用于提供所述存储单元执行存储操作所需的工作电压。本专利技术实施例提供的电荷泵及存储设备中，电荷泵设置了检测电路，该检测电路可以检测电荷泵中倍压电路的输出电压；检测电路根据输出电压产生与输出电压的变化相适应的检测信号。如此，倍压电路的输出电压中有产生纹波电压或者纹波电压增大时，都可以由检测电路检测到。电荷泵还设置了与检测电路连接的运放电路，运放电路可以利用其运算放大特性，将输出电压中纹波电压引起的微小波动(该微小波动可由检测信号来反应)通过运算放大后，连续输出与检测信号相适配的第一控制信号。由于运放电路的连续放大特性，第一控制信号是连续信号而非跃阶信号。如此，电荷泵利用检测电路实现了电荷泵的输出电压中纹波电压的精确检测，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电荷泵，其特征在于，包括：倍压电路，包含泵电容，用于通过所述泵电容的储能实现直流电压的倍压；检测电路，与所述倍压电路连接，用于基于所述倍压电路的输出电压产生检测信号；运放电路，与所述检测电路连接，用于基于所述检测信号产生第一控制信号；控制电路，与所述运放电路连接，用于根据第一控制信号控制所述泵电容的充电和/或放电。

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵，其特征在于，包括：倍压电路，包含泵电容，用于通过所述泵电容的储能实现直流电压的倍压；检测电路，与所述倍压电路连接，用于基于所述倍压电路的输出电压产生检测信号；运放电路，与所述检测电路连接，用于基于所述检测信号产生第一控制信号；控制电路，与所述运放电路连接，用于根据第一控制信号控制所述泵电容的充电和/或放电。2.根据权利要求1所述的电荷泵，其特征在于，所述运放电路包括：运算放大器；所述运算放大器的第一输入端，与所述检测电路连接，用于输入所述检测信号；所述运算放大器的第二输入端，用于输入参考信号；所述运算放大器，用于根据所述检测信号及所述参考信号的比较结果，产生所述第一控制信号；所述运算放大器的输出端，与所述控制电路连接，用于向所述控制电路输入所述第一控制信号。3.根据权利要求2所述的电荷泵，其特征在于，所述运算放大器包括：第一级运放子电路，用于根据所述检测信号和所述参考信号的运算放大所述检测信号产生第二控制信号；第二级运放子电路，与所述第一级运放子电路连接，用于基于所述第二控制信号产生满足预设瞬态响应条件的所述第一控制信号。4.根据权利要求3所述的电荷泵，其特征在于，所述第一级运放子电路包括：第一PMOS管，其中，所述第一PMOS管的栅极为所述运算放大器的第一输入端；第二PMOS管，其中，所述第二PMOS管的栅极为所述运算放大器的第二输入端；第一NMOS管，其中，所述第一NMOS管的栅极和漏极均与所述第一PMOS管的漏极连接，所述第一NMOS管的源极用于接地；第二NMOS管，其中，所述第二NMOS管的栅极连接在所述第一PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的漏极连接在所述第二PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极用于接地；第三PMOS管，其中，第三PMOS管的漏极分别与所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的源极连接，所述第三PMOS管的源极用于与电源电压连接，所述第三PMOS管的栅极用于与偏置电路连接并获取偏置电压；其中，所述第二PMOS管的漏极及所述第二NMOS管的漏极，均与所述第二级运放子电路连接，且所述第二PMOS管的漏极和所述第二NMOS管的漏极，用于向所述第二级运放子电路提供所述第二控制信号。5.根据权利要求3所述的电荷泵，其特征在于，所述第二级运放子电路包括：第一路径电路，与所述第一级运放子电路连接，用于基于所述第二控制信号输出所述第一控制信号；第二路径电路，与所述第一路径电路连接，用于基于所述第一控制信号产生作用于所述第一路径电路的反馈信号。6.根据权利要求5所述的电荷泵，其特征在于，所述第一路径电路，包括：第四PMOS管，其中，所述第四PMOS管的源极用于与电源电压连接，所述第四PMOS管的栅极用于与偏置电路连接并获取偏置电压；第五PMOS管，其中，所述第五PMOS管的源极与所述第四PMOS管的漏极连接，所述第五PMOS管的栅极与所述第一级运放子电路连接，且所述第五PMOS管的栅极用于获取所述第二控制信号；第四NMOS管，其中，所述第四NMOS管的漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乾乾，刘飞，李前辉，卫婷婷，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42