具有负载驱动的时钟频率管理的电荷泵制造技术

本公开的各实施例涉及具有负载驱动的时钟频率管理的电荷泵。电荷泵电路具有负载驱动的时钟频率管理。电荷泵电路包括：CCO，其生成具有总体上与反馈电流成比例的频率的CCO输出信号；以及电荷泵，其由CCO输出信号操作并升压电源电压，以在耦合到负载的输出处产生电荷泵输出电压。电流感测电路感测由负载汲取的负载电流，并且如果负载电流的幅度在低负载电流阈值和高负载电流之间，则并生成具有根据所感测的负载电流而变化的幅度的反馈电流。如果所感测的负载电流的幅度不在低负载电流阈值和高负载电流阈值之间，则反馈电流的幅度不随所感测的负载电流而变化。

【技术实现步骤摘要】
具有负载驱动的时钟频率管理的电荷泵
本申请涉及电荷泵的领域，尤其涉及利用负载电流作为反馈来调节电荷泵电路内的振荡器的电荷泵电路。
技术介绍
电荷泵通常用于模拟电子电路中，以在不使用电感器的情况下升压或反转电压。典型的电荷泵利用由振荡器生成的时钟信号操作的开关电容器。这样的电荷泵在升压或电压反转的目标上是有效的。但是，在某些(或大多数)情况下，电荷泵的输出提供给可变负载，这意味着负载在不同的时间消耗不同的电流量。如所解释的，由于电荷泵使用电容器来提供升高的电压，因此应当理解，随着电流由电荷泵输送，由这些电容器存储的电荷被耗尽。因此，当电荷泵输送足够的电流时，电荷泵输出的电压将下降。由于用于操作电荷泵的振荡器的频率部分地确定电容器的再充电速度，可以理解，尽管负载汲取电流，为了使电荷泵的输出电压保持在恒定水平，振荡器工作的频率必须足够高。一种解决方案是简单地将振荡器的频率设置在足够高的恒定频率处，以使在最坏情况操作的情景下，对电容器进行足够快速的充电，以使电荷泵输出的电压保持在恒定的水平处，而与由负载汲取的电流无关。但是，这样做的缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路，包括：/n电流控制器振荡器CCO，配置为在CCO输出处生成具有总体上与反馈电流成比例的频率的CCO输出信号；/n电荷泵电路，由CCO输出信号操作并被配置为升高电源电压以在输出端产生电荷泵输出电压，其中所述输出被耦合到负载；和/n电流感测电路，配置为感测由所述负载汲取的负载电流，并且如果所述负载电流的幅度在低负载电流阈值和高负载电流阈值之间，则生成具有根据所感测的所述负载电流而变化的幅度的所述反馈电流。/n

【技术特征摘要】
20190314 US 16/353,1221.一种电路，包括：
电流控制器振荡器CCO，配置为在CCO输出处生成具有总体上与反馈电流成比例的频率的CCO输出信号；
电荷泵电路，由CCO输出信号操作并被配置为升高电源电压以在输出端产生电荷泵输出电压，其中所述输出被耦合到负载；和
电流感测电路，配置为感测由所述负载汲取的负载电流，并且如果所述负载电流的幅度在低负载电流阈值和高负载电流阈值之间，则生成具有根据所感测的所述负载电流而变化的幅度的所述反馈电流。


2.根据权利要求1所述的电路，其中如果所感测的所述负载电流的幅度不在所述低负载电流阈值与所述高负载电流阈值之间，则所述电流感测电路生成不具有根据所感测的所述负载电流而变化的幅度的所述反馈电流。


3.根据权利要求1所述的电路，其中所述电流感测电路包括：
第一电阻器，直接电连接在第二节点和所述输出之间；
二极管耦合的晶体管，直接电串联在所述第二节点和所述输出之间；和
p沟道晶体管，具有直接电连接到所述第二节点的源极和直接电连接到所述CCO的漏极。


4.根据权利要求3所述的电路，其中所述p沟道晶体管的所述漏极以不间断的方式被直接电连接到所述CCO，而没有中间部件，使得所述反馈电流直接从所述输出流到所述CCO中。


5.根据权利要求1所述的电路，其中所述电流感测电路包括：
第一电阻器，直接电连接在第二节点和所述输出之间；
二极管，直接电连接在所述第二节点和所述输出之间；
第二电阻器，具有直接电连接至所述第二节点的第一端子；
第一p沟道晶体管，具有直接电连接到所述第二电阻器的第二端子的源极、直接电连接到所述CCO的漏极、以及栅极；和
第二p沟道晶体管，具有直接电连接到所述输出的源极、直接电连接到参考电流源以从其接收参考电流的漏极、以及直接电耦合到所述第一p沟道晶体管的所述栅极和所述第二p沟道晶体管的所述漏极的栅极；
其中所述第一p沟道晶体管在其漏极处生成所述反馈电流。


6.根据权利要求5所述的电路，其中所述第一p沟道晶体管的所述漏极以不间断的方式被直接电连接到所述CCO，而没有中间部件，使得所述反馈电流直接从所述输出流到所述CCO中。


7.根据权利要求1所述的电路，其中如果所感测的所述负载电流低于所述低负载电流阈值，则所述电流感测电路生成总体上恒定的所述反馈电流。


8.根据权利要求1所述的电路，其中如果所感测的所述负载电流高于所述高负载电流阈值，则所述电流感测电路生成渐进上升的所述反馈电流。


9.根据权利要求1所述的电路，其中所述负载是功率晶体管的栅极，并且所述电荷泵输出电压用于对所述功率晶体管的栅极充电，并且其中一旦所述功率晶体管处于线性操作模式，则所述CCO输出信号的与所述反馈电流成比例的所述频率用于降低CCO输出信号的所述频率。


10.根据权利要求1所述的电路，其中所述电荷泵电路包括：
第一电容器、第二电容器和第三电容器；
第一反相器和第二反相器，串联耦合在所述CCO输出和所述第一电容器的第一极板之间；
第三反相器，耦合在所述CCO输出和所述第二电容器的第一极之间；和
桥式整流器，包括：
第一二极管，具有耦合到第一节点的阳极和耦合到第二节点的阴极；
第二二极管，具有耦合到所述第一节点的阴极和耦合到第三节点的阳极；
第三二极管，具有耦合到所述第三节点的阳极和耦合到第四节点的阴极；和
第四二极管，具有耦合到所述第四节点的阳极和耦合到所述第二节点的阴极；
其中所述第一电容器的第二极板被耦合到所述第一节点；
其中所述第二电容器的第二极板被耦合到所述第四节点；和
其中所述第三电容器具有耦合到所述电源电压和所述第三节点的第一极板和耦合到所述输出和所述第二节点的第二极板。


11.根据权利要求1所述的电路，其中所述电荷泵电路缺少开关。


12.根据权利要求1所述的电路，其中所述CCO不在脉冲跳跃模式中操作。


13.一种方法，包括：
使用基于来自电流控制振荡器CCO的输出信号而操作的电荷泵，将电源电压升压至提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·皮特伊，
申请(专利权)人：意法设计与应用股份有限公司，
类型：发明
国别省市：捷克;CZ