放大电路制造技术

一种放大电路，用于对输入电压进行放大，包括多级放大支路，受第一时钟信号控制，从第二级起，每级放大支路包括电容器，所述电容器包括第一极板和第二极板，在所述第一时钟信号为高电平时，每个电容器的第一极板被施加前一级放大支路的输出电压，对应的第二极板的电位被抬高至第三电压，所述第三电压为当级放大支路的输出电压，并至少为输入电压的相应放大支路的级数的倍数。通过在现有的放大电路中加入预放大支路，使得所述第三电压至少为输入电压的相应放大支路的级数的倍数，从而解决了现有放大电路中电容充电时间不足导致的输出电压不能达到预设放大倍数的问题。

【技术实现步骤摘要】
放大电路
本专利技术涉及集成电路领域，具体地涉及一种放大电路。
技术介绍
放大电路是使用最为广泛的电子电路之一，也是构成其他电子电路的基础单元。放大电路可以将输入的微弱信号(电流、电压等)放大到所需要的幅度。例如，基于电荷泵的放大电路可以应用于动态随机存取存储器(DRAM，DynamicRandomAccessMemory)的内电路设计中，可以将电源电压转换成一个更高的、适用于DRAM字线的电压。但是对于传统的放大电路而言，为了提高运行速度，放大电路的时钟信号的频率会被提高，这会导致放大电路中的电容充电时间不足，在电容内部电势差达到预定值之前，时钟信号便转换为高电平，放大电路开始升压阶段，升压节点处的电荷被传输到输出节点，从而导致放大电路的输出电压不能达到预设的放大倍数。因此，需要一种放大电路，以解决放大电路的输出电压不能达到预设放大倍数的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是放大电路的输出电压不能达到预设放大倍数。为解决上述问题，本专利技术提供一种放大电路，用于对输入电压进行放大，包括多级放大支路，受第一时钟信号控制，从第二级起，每级放大支路包括电容器，所述电容器包括第一极板和第二极板；每级放大支路还包括输出当级放大支路的输出电压的第一支路和为当级放大支路的电容器的第二极板充电的第二支路，每个电容器的第一极板被施加前一级放大支路的输出电压；其特征在于，在第一时钟信号为低电平时，所述前一级放大支路的输出电压为第一电压；在第一时钟信号为高电平时，所述前一级放大支路的输出电压为前一级放大支路的电容器的第二极板的电压，其中，当前一级放大支路为第一级放大支路时，所述前一级放大支路的输出电压为第二电压；在所述第一时钟信号为低电平时，每个电容器的第二极板被施加第二电压，所述第二电压大于所述第一电压；且在所述第一时钟信号为高电平时，每个电容器的第二极板的电位被抬高至第三电压，所述第三电压为当级放大支路的输出电压，并至少为输入电压的相应放大支路的级数的倍数。可选地，所述第一电压为第一时钟信号的低电平电压。可选地，所述放大电路还包括预放大支路，用于基于输入电压和第二时钟信号生成第二电压，在第二时钟信号为高电平时，所述第二电压大于输入电压，所述第二时钟信号的上升沿优先于第一时钟信号的上升沿到来。可选地，所述预放大支路在第二时钟信号为低电平时，生成的第二电压等于输入电压；在第二时钟信号为高电平时，生成的第二电压大于输入电压。可选地，所述预放大支路包括：传输模块，适于在第二时钟信号为低电平时，将输入电压作为第二电压输出；放大模块，适于在第二时钟信号为低电平时，对第一电容的第一极板施加输入电压，在第二时钟信号为高电平时，对第一电容的第二极板施加第二时钟信号的高电平电压，抬高第一电容的第一极板的电压并作为第二电压输出；开关模块，适于在第二时钟信号为低电平时，输出低电平，开启所述传输模块，在第一时钟信号为高电平时，输出高电平，关闭所述传输模块。可选地，所述传输模块包括：第一PMOS管，其源极接收输入电压，漏极与预放大支路输出端耦接，栅极与所述开关模块耦接。可选地，所述放大模块包括：第二反相器，其输入端与第一反相器的输出端耦接，输出端与第一电容的第二极板耦接；第一电容，其第二极板与预放大支路输出端耦接。可选地，所述开关模块包括：第二PMOS管，其源极与第一NMOS管的漏极耦接，漏极与预放大支路输出端耦接，栅极与第一反相器的输出端耦接；第一NMOS管，其源极接地，栅极与第一反相器的输出端耦接；第一反相器，其输入端接收第一时钟信号，并将第一时钟信号反相。可选地，所述多级放大支路包括第一级放大支路，在第一时钟信号为高电平时，所述第一级放大支路为第二级放大支路的电容器的第一极板施加第二电压。可选地，所述第一支路适于在第一时钟信号为低电平时，输出第一电压；在第一时钟信号为高电平时，输出当级放大支路的第三电压。可选地，所述第二支路适于在第一时钟信号为低电平时，向当级放大支路的电容器的第二极板施加第二电压。可选地，所述第一时钟信号、第二时钟信号高电平时的电压值与输入电压的电压值相同。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：通过在现有的放大电路中加入预放大支路，基于输入电压和第二时钟信号生成第二电压，在第二时钟信号为高电平时，所述第二电压大于输入电压；在第一时钟信号为低电平时，每个电容器的第二极板被施第二电压，因此，在第一时钟信号为高电平时，每个电容器的第二极板被的电位被抬高至第三电压，所述第三电压至少为输入电压的相应放大支路的级数的倍数，从而解决了现有放大电路中电容充电时间不足导致的输出电压不能达到预设放大倍数的问题。附图说明图1是现有技术中的一种放大电路的结构示意图；图2是现有技术中的一种放大电路的时序示意图；图3是现有技术中的一种放大电路的仿真结果图；图4是本专利技术的一个实施例的放大电路的电路结构示意图；图5是本专利技术的一个实施例的预放大支路的框架结构示意图；图6是本专利技术的一个实施例的预放大支路的电路结构示意图；图7是本专利技术的一个实施例的放大电路的时序示意图；以及图8是本专利技术的一个实施例的放大电路的仿真结果图。具体实施方式为了便于说明和理解，图1示出了现有技术中的一种放大电路的结构示意图，图中所示的放大电路的目的是将输入电压V11(Vdd)放大三倍，所示放大电路包括：多个MOS管：M101-M112，多个反相器：I101-I108，多个电容：C11-C13。在具体实施中，放大电路的输入电压VI的电压值与时钟信号的高电平电压值相同，均为V11。结合参考图2，图2是现有技术中的一种放大电路的时序示意图。当时钟信号CLK为低电平时，节点P11为高电平，因此PMOS管M101截止，NMOS管M102导通，因此节点P12的电压值为0V；节点P14为高电平，因此NMOS管M104导通，PMOS管M103截止，节点P15的电压为0V；同时，PMOS管M106截止，NMOS管M105导通，因此，PMOS管107导通，节点P13的电压为V11，即为Vdd；因为节点P12与节点P13存在电势差，因此电容C11充电；同样的，节点P14，P16的电压也为V11，输出电压OUT的电压值为0V，电容C12充电。当时钟信号CLK为高电平时，PMOS管M101导通，NMOS管M102截止，因此，此时节点P12的电压值为V11；节点P14为低电平，因此NMOS管M104截止，PMOS管M103导通；同时，NMOS管M105截止，PMOS管M106导通，因此PMOS管M107截止，又因为节点P12的电压为V11，且电容C11的两端存在电势差，因此节点P13被充电至V12；PMOS管M103导通，所以节点P15的电压也为V12，同样的，电容C12两端存在电势差，所以节点P16被充电至V13，此时PMOS管M109导通，输出电压OUT的电压值为V13。参考图3，图3是现有技术中的一种放大电路的仿真结果图。在具体实施中，输入电压VI的电压值持续为V11，与时钟信号CLK高电平的电压值相同，为1.2V(Vdd)，当时钟信号为低电平时，节点P13以及节点P16的电压均为1.2V，输出电压OUT的电压值为0V。当时钟信号CLK为高电平时，节点P13的电压为2.12V(V12)，而没有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放大电路，用于对输入电压进行放大，包括多级放大支路，受第一时钟信号控制，从第二级起，每级放大支路包括电容器，所述电容器包括第一极板和第二极板；每级放大支路还包括输出当级放大支路的输出电压的第一支路和为当级放大支路的电容器的第二极板充电的第二支路，每个电容器的第一极板被施加前一级放大支路的输出电压；其特征在于，在第一时钟信号为低电平时，所述前一级放大支路的输出电压为第一电压；在第一时钟信号为高电平时，所述前一级放大支路的输出电压为前一级放大支路的电容器的第二极板的电压，其中，当前一级放大支路为第一级放大支路时，所述前一级放大支路的输出电压为第二电压；在所述第一时钟信号为低电平时，每个电容器的第二极板被施加第二电压，所述第二电压大于所述第一电压；且在所述第一时钟信号为高电平时，每个电容器的第二极板的电位被抬高至第三电压，所述第三电压为当级放大支路的输出电压，并至少为输入电压的相应放大支路的级数的倍数。

【技术特征摘要】
1.一种放大电路，用于对输入电压进行放大，包括多级放大支路，受第一时钟信号控制，从第二级起，每级放大支路包括电容器，所述电容器包括第一极板和第二极板；每级放大支路还包括输出当级放大支路的输出电压的第一支路和为当级放大支路的电容器的第二极板充电的第二支路，每个电容器的第一极板被施加前一级放大支路的输出电压；其特征在于，在第一时钟信号为低电平时，所述前一级放大支路的输出电压为第一电压；在第一时钟信号为高电平时，所述前一级放大支路的输出电压为前一级放大支路的电容器的第二极板的电压，其中，当前一级放大支路为第一级放大支路时，所述前一级放大支路的输出电压为第二电压；在所述第一时钟信号为低电平时，每个电容器的第二极板被施加第二电压，所述第二电压大于所述第一电压；且在所述第一时钟信号为高电平时，每个电容器的第二极板的电位被抬高至第三电压，所述第三电压为当级放大支路的输出电压，并至少为输入电压的相应放大支路的级数的倍数。2.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一电压为第一时钟信号的低电平电压。3.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，还包括预放大支路，用于基于输入电压和第二时钟信号生成第二电压，在第二时钟信号为高电平时，所述第二电压大于输入电压，所述第二时钟信号的上升沿优先于第一时钟信号的上升沿到来。4.根据权利要求3所述的放大电路，其特征在于，所述预放大支路在第二时钟信号为低电平时，生成的第二电压等于输入电压；在第二时钟信号为高电平时，生成的第二电压大于输入电压。5.根据权利要求4所述的放大电路，其特征在于，所述预放大支路包括：传输模块，适于在第二时钟信号为低电平时，将输入电压作为第二电压输出；放大模块，适于在第二时钟信号为低电平时，对第一电容的第一极板施加输入电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铭阳，倪昊，刘晓艳，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31