电荷泵稳压器制造技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，提供了一种电荷泵稳压器，包括：与电荷泵输出端连接的采样电路，该采样电路根据电荷泵电压获得采样电压；控制电路，连接于该采样电路与地之间形成第一路径，在第一使能信号的控制下根据采样电压选择该第一路径的通断状态；形成有第二路径的补偿电路，其根据带隙基准电压生成补偿信号并将其接入该控制电路；输出电路，分别与该采样电路的输出端和该补偿电路的输出端连接，在第二使能信号的控制下根据该采样电压和该补偿信号生成该电荷泵稳压器的输出电压。由此可以在实现稳压功能的同时，降低该电荷泵稳压器的待机功耗。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵稳压器
本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种电荷泵稳压器。
技术介绍
随着电子信息技术的发展，存储器产品的低功耗设计及应用在电子系统中发挥着重要作用。电荷泵是一种开关电容式电压变换器，它的转换效率高，且外围电路简单，在现代电源管理电路中有广泛的应用，十分适用于存储器、物联网设备以及便携式应用产品。图1是现有的一种电荷泵稳压器的示意性结构框图，如图1所示，现有的电荷泵稳压器100可以包括：电荷泵110、分压电路120、电压比较器130和时钟振荡器140，其中，电荷泵110的输出端与分压电路120的输入端连接，输出电压VPXG，分压电路120所包含的电阻分压支路适于对所述电压VPXG进行分压，并输出分压电压Vo，电压比较器130的第一输入端基准电压Vref，第二输入端与所述分压电路120的输出端连接，接入所述分压电压Vo，时钟振荡器140连接于该电压比较器130和所述电荷泵110之间，该时钟振荡器140根据比较结果输出驱动时钟信号CLK，以驱动所述电荷泵110。以集成所述电荷泵稳压器100的存储器为例，所述存储器可以控制电荷泵稳压器100工作于待机模式和激活模式。结合图1和图2，VS为电荷泵110输出电压的目标电压，当所述电压VPXG超过目标电压VS时，信号电压VPXG下降，电荷泵110处于待机模式，当所述电压VPXG低于目标电压VS时，所述电压VPXG上升，电荷泵110处于激活模式。电压VPXG的上升或者下降依赖于与基准电压Vref的比较结果，所述电压比较器130输出不同的比较结果表现出的逻辑电平被逻辑电路(图未示)识别，并控制所述时钟振荡器140输出驱动时钟信号CLK。在电荷泵稳压器100中，电荷泵110开启频繁，此外，采用分压电路120对所述电压VPXG进行分压，使得在待机模式时，电荷泵稳压器100的输出端的静态电流较大。因此，现有技术中的电荷泵稳压器100面临着待机功耗较大的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电荷泵稳压器，可以实现稳压功能的同时，降低待机功耗。根据本专利技术提供的一种电荷泵稳压器，其包括：采样电路，具有与电荷泵的输出端连接的第一输入端，以及第一输出端，该采样电路根据电荷泵电压获得采样电压；控制电路，连接于前述第一输出端与地之间形成第一路径，在第一使能信号的控制下根据前述采样电压选择该第一路径的通断状态；补偿电路，形成第二路径，具有接入带隙基准电压的第二输入端，以及将生成的补偿信号传输到前述控制电路的第二输出端；输出电路，具有与前述第一输出端连接的第三输入端，以及与前述第二输出端连接的第四输入端，在第二使能信号的控制下根据前述采样电压和前述补偿信号生成该电荷泵稳压器的输出电压。优选地，该控制电路包括第一晶体管和第二晶体管，该第一晶体管和第二晶体管串联连接于前述采样电路的第一输出端与地之间，形成前述第一路径，其中，该第一晶体管的控制端接入前述第一使能信号，第一端连接前述第一输出端，第二端连接第二晶体管的第一端，该第二晶体管的第二端接地，控制端与前述第二输出端连接。优选地，该补偿电路具有第一电流镜结构，该第一电流镜结构包括第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管和第一电阻，其中，该第三晶体管、第四晶体管和该第一电阻串联连接于供电端与地之间，该第五晶体管和第六晶体管串联连接于供电端与地之间形成前述第二路径，该第四晶体管的控制端作为接入前述带隙基准电压的前述第二输入端，该第六晶体管的控制端作为传输前述补偿信号的前述第二输出端。优选地，该输出电路包括：电流比较器，具有与前述第一输出端的连接第三输入端，以及与前述第二输出端连接的第四输入端，该电流比较器在前述第二使能信号的控制下根据前述采样电压和前述补偿信号生成比较信号；反相器，与该电流比较器的输出端连接，根据前述比较信号生成前述输出电压。优选地，该电流比较器具有第二电流镜结构，该第二电流镜结构包括第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管和第十二晶体管，该第七晶体管、第八晶体管和第九晶体管串联连接在供电端与地之间，该第十晶体管、第十一晶体管和第十二晶体管串联连接在供电端与地之间，该第九晶体管的控制端作为与前述第二输出端连接的第四输入端，该第十二晶体管的控制端作为与前述第一输出端的连接第三输入端，该第八晶体管的控制端接入前述第二使能信号，其中，该第十一晶体管的控制端接入前述第一使能信号，该第十二晶体管的控制端与前述采样电路的第一输出端连接，该第十晶体管和第十一晶体管的连接节点提供前述比较信号。优选地，前述电流比较器还包括：第十三晶体管，该第十三晶体管的第一端与前述第八晶体管和第九晶体管的连接节点连接，第二端接地，该第十三晶体管的控制端接入前述第二使能信号，前述第七晶体管的控制端和前述第十晶体管的控制端连接，且二者的连接节点与前述第八晶体管和第九晶体管的连接节点连接。优选地，该采样电路包括：第十四晶体管，该第十四晶体管的控制端接入前述带隙基准电压，第二端作为输出前述采样电压的前述第一输出端，以及分压网络，包括串联于前述电荷泵输出端与该第十四晶体管的第一端之间的多个晶体管，其中，该多个晶体管中至少一个的控制端与其自身的第一端连接。优选地，前述第一晶体管、第二晶体管、第六晶体管、第九晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管及前述分压网络中的多个晶体管均为N型金属氧化物半导体场效应晶体管。优选地，前述第四晶体管为NPN型双极结型晶体管。优选地，前述第三晶体管、第五晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第十晶体管和第十四晶体管为P型金属氧化物半导体场效应晶体管。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的电荷泵稳压器中，以连接有电荷泵的采样电路根据电荷泵电压获得采样电压，同时连接该采样电路的控制电路形成有第一路径，该控制电路在第一使能信号的控制下根据采样电压选择该第一路径的通断状态，以及形成有第二路径的补偿电路根据接入的带隙基准电压生成补偿信号，并将其在第一路径导通状态下输出到该控制电路，以补偿前述采样电压的电平下降，最后的输出电路分别与该采样电路的输出端和该补偿电路的输出端连接，在第二使能信号的控制下根据该采样电压和该补偿信号生成该电荷泵稳压器的输出电压，避免了随着工作温度升高采样电路的分压网络中多个二极管接法的晶体管的导通电压下降，造成的前述采样电压的电平下降，在实现稳压功能的同时，降低该电荷泵稳压器的待机功耗。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。图1示出现有的一种电荷泵稳压器的示意性结构框图；图2示出图1中电荷泵稳压器中电荷泵输出电压VPXG的波形图；图3示出本专利技术实施例提供的一种电荷泵稳压器的示意性结构框图；图4示出图3中电荷泵稳压器的一种电路结构图；图5示出图4中输出电路的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种电荷泵稳压器，其特征在于，包括：/n采样电路，具有与电荷泵的输出端连接的第一输入端，以及第一输出端，所述采样电路根据电荷泵电压获得采样电压；/n控制电路，连接于所述第一输出端与地之间形成第一路径，在第一使能信号的控制下根据所述采样电压选择所述第一路径的通断状态；/n补偿电路，形成第二路径，具有接入带隙基准电压的第二输入端，以及将生成的补偿信号传输到所述控制电路的第二输出端；/n输出电路，具有与所述第一输出端连接的第三输入端，以及与所述第二输出端连接的第四输入端，在第二使能信号的控制下根据所述采样电压和所述补偿信号生成所述电荷泵稳压器的输出电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵稳压器，其特征在于，包括：
采样电路，具有与电荷泵的输出端连接的第一输入端，以及第一输出端，所述采样电路根据电荷泵电压获得采样电压；
控制电路，连接于所述第一输出端与地之间形成第一路径，在第一使能信号的控制下根据所述采样电压选择所述第一路径的通断状态；
补偿电路，形成第二路径，具有接入带隙基准电压的第二输入端，以及将生成的补偿信号传输到所述控制电路的第二输出端；
输出电路，具有与所述第一输出端连接的第三输入端，以及与所述第二输出端连接的第四输入端，在第二使能信号的控制下根据所述采样电压和所述补偿信号生成所述电荷泵稳压器的输出电压。


2.根据权利要求1所述的电荷泵稳压器，其特征在于，所述控制电路包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和第二晶体管串联连接于所述采样电路的第一输出端与地之间，形成所述第一路径，
其中，所述第一晶体管的控制端接入所述第一使能信号，第一端连接所述第一输出端，第二端连接所述第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的第二端接地，控制端与所述第二输出端连接。


3.根据权利要求2所述的电荷泵稳压器，其特征在于，所述补偿电路具有第一电流镜结构，所述第一电流镜结构包括第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管和第一电阻，
其中，所述第三晶体管、第四晶体管和所述第一电阻串联连接于供电端与地之间，所述第五晶体管和第六晶体管串联连接于供电端与地之间形成所述第二路径，所述第四晶体管的控制端作为接入所述带隙基准电压的所述第二输入端，所述第六晶体管的控制端作为传输所述补偿信号的所述第二输出端。


4.根据权利要求3所述的电荷泵稳压器，其特征在于，所述输出电路包括：
电流比较器，具有与所述第一输出端的连接第三输入端，以及与所述第二输出端连接的第四输入端，所述电流比较器在所述第二使能信号的控制下根据所述采样电压和所述补偿信号生成比较信号；
反相器，与所述电流比较器的输出端连接，根据所述比较信号生成所述输出电压。


5.根据权利要求4所述的电荷泵稳压器，其特征在于，所述电流比较器具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亮，张登军，万碧根，查小芳，
申请(专利权)人：珠海博雅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44