自适应模式切换电荷泵制造技术

自适应模式切换电荷泵，涉及集成电路，本发明专利技术包括第二功率管、第一功率管、第三十一MOS管、基准与自适应模式切换电路、第一比较器、数字逻辑电路、第二比较器、第三功率管和第四功率管，本发明专利技术使芯片在轻载条件下，降低转换频率，增大周期时间，提高了效率。本发明专利技术的整体电路结构使芯片具有升压和降压功能，增大了输入电压范围。电压范围。电压范围。

【技术实现步骤摘要】
自适应模式切换电荷泵


[0001]本专利技术涉及集成电路技术。

技术介绍

[0002]电源管理芯片在实际应用环境中，效率和电压输入范围是一个极其重要的指标参数。虽然线性稳压器LDO可以提供低噪声的输出电压，但是其效率很低，例如，Vin＝5V，Vout＝3.3V，其效率约等于66％。
[0003]电荷泵芯片的控制模式包括很多种类，常见的控制模式就是PWM控制模式，参见图1和图2，该控制模式的缺点是在轻载条件下，依然按照固定转换频率工作，降低了芯片效率参数。
[0004]常见的电荷泵1.5倍、2倍增压，无法实现降压，限制了输入电压范围。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种自适应模式切换电荷泵，使芯片在轻载条件下，能够降低转换频率，增大周期时间，提高效率。
[0006]本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，自适应模式切换电荷泵，其特征在于，包括下述部分：
[0007]第二功率管(POWER2)，其源端接电压输入点Vin，栅端接第二缓冲器(Buffer2)的输出端，漏端接第三外部连接点；
[0008]第一功率管(POWER1)，其漏端接第二功率管的漏端，栅端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，源端接地；
[0009]第三十一MOS管，其栅端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，源端接地，漏端接基准与自适应模式切换电路的第一输出端；
[0010]基准与自适应模式切换电路，其第二输出端接第一缓冲器(Buffer1)的第二输入端，第三输出端和第四输出端分别接第一比较器的两个输入端，其输入端(FB)通过第一反馈电阻接地，还通过第二反馈电阻接第四外部连接点；
[0011]第一比较器的输出端接振荡器的输入端，振荡器的输出端接数字逻辑电路的控制端；
[0012]数字逻辑电路，其第一输入端接第二比较器的输出端，第二输入端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，其第一输出端接第一缓冲器(Buffer1)的第一输入端，第二输出端接第二缓冲器(Buffer2)的输入端，第三输出端接第三缓冲器(Buffer3)的输入端，第四输出端接第四缓冲器(Buffer4)的输入端；
[0013]第二比较器，其负性输入端接电压输入点Vin，正性输入端接第一外部连接点；
[0014]第三功率管，其源端接第一外部连接点，栅端接第三缓冲器的输出端，漏端接第二外部连接点和第四功率管的源端；
[0015]第四功率管，其栅端接第四缓冲器的输出端，其漏端接电压输入点Vin。
[0016]本专利技术还可以通过片外电路连接，将所述第二外部连接点和第三外部连接点通过一个电容相连接。第一外部连接点、第四外部连接点和第五外部连接点相接于末级输出点，末级输出点通过一个电容接地。
[0017]所述基准与自适应模式切换电路包括：
[0018]第四十一NMOS管，其漏端和栅端接第四十三PMOS管的漏端，源端通过电阻接地；
[0019]第四十二NMOS管，其栅端接第四十三PMOS管的漏端，源端通过电阻接地，其漏端接第四十五PMOS管的漏端；
[0020]第四十三NMOS管，其栅端接第四十五PMOS管的漏端，源端通过电阻接地，其漏端接第四十六PMOS管的漏端；
[0021]第四十五NMOS管，其漏端和栅端接基准与自适应模式切换电路的第三输入端，源端接基准与自适应模式切换电路的第一输出端；
[0022]第四十六NMOS管，其源端接基准与自适应模式切换电路的第二输出端，漏端接电压输入点Vin，栅端接基准与自适应模式切换电路的第四输出端，栅端还通过第四十六电阻接基准与自适应模式切换电路的第四输出端；
[0023]第四十七NMOS管，其漏端接基准与自适应模式切换电路的第二输出端，源端接地，栅端接第三偏置信号输入端；
[0024]第四十一PMOS管，其源端接电压输入点Vin，栅端接第一偏置信号输入端，第四十二PMOS管，其源端接电压输入点Vin，栅端接第一偏置信号输入端，
[0025]第四十三PMOS管，其源端接第四十一PMOS管的漏端，栅端接基准与自适应模式切换电路的输入端(FB)；
[0026]第四十五PMOS管，其源端接第四十二PMOS管的漏端，栅端接基准与自适应模式切换电路的输入端(FB)；
[0027]第四十六PMOS管，其源端接电压输入点Vin，栅端接第一偏置信号输入端，漏端接基准与自适应模式切换电路的第四输出端；
[0028]第四十七PMOS管，其栅端接第二偏置信号输入端，源端接电压输入点Vin；
[0029]第四十八PMOS管，其栅端接第二偏置信号输入端，源端接电压输入点Vin，漏端接基准与自适应模式切换电路的第四输出端；
[0030]第一三极管(491)，其集电极接第四十二PMOS管的漏端，发射极通过电阻接第二三极管(492)的发射极，基极接基准与自适应模式切换电路的输入端(FB)；
[0031]第二三极管(492)，其集电极接第四十一PMOS管的漏端，发射极通过电阻接地，基极接基准与自适应模式切换电路的输入端(FB)。
[0032]所述数字逻辑电路包括：
[0033]第一选择器支路，由按照信号传递方向顺次串联的第一选择器、第十一反相器、第一与非门和第十二反相器构成，第一选择器的两个输入端分别接控制端和数字逻辑电路的第二输入端，第一与非门的另一个输入端接数字逻辑电路的第一输入端，第十二反相器的输出端接数字逻辑电路的第一输出端；
[0034]第二选择器支路，由按照信号传递方向顺次串联的第二选择器、第二十一反相器和第二十二反相器构成，第二选择器的两个输入端分别接控制端和数字逻辑电路的第二输入端，第二十二反相器的输出端接数字逻辑电路的第四输出端；
[0035]第三选择器支路，由按照信号传递方向顺次串联的第三选择器、第三十一反相器、第二与非门和第三十二反相器构成，第三选择器的两个输入端分别接控制端和数字逻辑电路的第二输入端，第二与非门的另一个输入端接数字逻辑电路的第一输入端，第三十二反相器的输出端接数字逻辑电路的第二输出端；
[0036]第四选择器支路，由按照信号传递方向顺次串联的第四选择器、第四十一反相器构成，第四选择器的两个输入端分别接控制端和数字逻辑电路的第二输入端，第四十一反相器的输出端接数字逻辑电路的第三输出端。
[0037]本专利技术在电压控制模式的基础上，设计出自适应模式切换功能，使芯片在轻载条件下，降低转换频率，增大周期时间，提高了效率。同时，本专利技术的整体电路结构使芯片具有升压和降压功能，增大了输入电压范围。
附图说明
[0038]图1是现有技术的原理图。
[0039]图2是现有技术的控制波形示意图。
[0040]图3是本专利技术的整体电路示意图。
[0041]图4数字逻辑电路的电路图。
[0042]图5是本专利技术的基准与自适应模式切换电路的电路图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自适应模式切换电荷泵，其特征在于，包括下述部分：第二功率管(POWER2)，其源端接电压输入点Vin，栅端接第二缓冲器(Buffer2)的输出端，漏端接第三外部连接点；第一功率管(POWER1)，其漏端接第二功率管的漏端，栅端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，源端接地；第三十一MOS管，其栅端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，源端接地，漏端接基准与自适应模式切换电路的第一输出端；基准与自适应模式切换电路，其第二输出端接第一缓冲器(Buffer1)的第二输入端，第三输出端和第四输出端分别接第一比较器的两个输入端，其输入端(FB)通过第一反馈电阻接地，还通过第二反馈电阻接第四外部连接点；第一比较器的输出端接振荡器的输入端，振荡器的输出端接数字逻辑电路的控制端；数字逻辑电路，其第一输入端接第二比较器的输出端，第二输入端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，其第一输出端接第一缓冲器(Buffer1)的第一输入端，第二输出端接第二缓冲器(Buffer2)的输入端，第三输出端接第三缓冲器(Buffer3)的输入端，第四输出端接第四缓冲器(Buffer4)的输入端；第二比较器，其负性输入端接电压输入点Vin，正性输入端接第一外部连接点；第三功率管，其源端接第一外部连接点，栅端接第三缓冲器的输出端，漏端接第二外部连接点和第四功率管的源端；第四功率管，其栅端接第四缓冲器的输出端，其漏端接电压输入点Vin。2.如权利要求1所述的自适应模式切换电荷泵，其特征在于，所述第二外部连接点和第三外部连接点通过一个电容相连接。3.如权利要求1所述的自适应模式切换电荷泵，其特征在于，第一外部连接点、第四外部连接点和第五外部连接点相接于末级输出点，末级输出点通过一个电容接地。4.如权利要求1所述的自适应模式切换电荷泵，其特征在于，所述基准与自适应模式切换电路包括：第四十一NMOS管，其漏端和栅端接第四十三PMOS管的漏端，源端通过电阻接地；第四十二NMOS管，其栅端接第四十三PMOS管的漏端，源端通过电阻接地，其漏端接第四十五PMOS管的漏端；第四十三NMOS管，其栅端接第四十五PMOS管的漏端，源端通过电阻接地，其漏端接第四十六PMOS管的漏端；第四十五NMOS管，其漏端和栅端接基准与自适应模式切换电路的第三输入端，源端接基准与自适应模式切换电路的第一输出端；第四十六NMOS管，其源端接基准与自适应模式切换电路的第二输出端，漏端接电压输入点Vin，栅端接基准与自适应模式切换电路的第四输出端，栅端...

【专利技术属性】
技术研发人员：马迎，岑远军，刘中伟，冯浪，李永凯，王达海，张得力，文皓，刁小芃，
申请(专利权)人：成都华微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：