一种具有快启功能的电荷泵电路及其应用制造技术

本发明专利技术涉及电路设计技术领域，公开了一种具有快启功能的电荷泵电路及其应用，包括电荷泵主电路、振荡器电路、快启比较器电路，创新设计的双比较器电路，通过引入一个快速启动基准来实现两次对比，预先使能电荷泵主电路启动工作、建立初值，有效提高了电荷泵电压建立速度和精确度，具有较高的实用价值和广泛的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种具有快启功能的电荷泵电路及其应用


[0001]本专利技术涉及电路设计
，具体涉及一种具有快启功能的电荷泵电路及其应用。

技术介绍

[0002]电荷泵电路用于为其他电路提供电压值不同于电源电压值的电压。
[0003]在一些应用场合，电荷泵电路需要在很短的时间内完成建立好稳定的目标电压输出。然而一般的电荷泵电路中比较器的建立时间影响到电荷泵响应到所需目标电压的速度，所以如何使得电荷泵电路快速建立，成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种具有快启功能的电荷泵电路电路，能实现电荷泵电路的快速稳定建立。
[0005]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：
[0006]一种具有快启功能的电荷泵电路，包括电荷泵主电路，所述电荷泵主电路配置成用于建立并输出目标电压，还包括：
[0007]耦合至所述电荷泵主电路的振荡器电路，所述振荡器电路配置成用于驱动所述电荷泵主电路；
[0008]分别耦合至所述振荡器电路输入端和所述电荷泵主电路输出端的快启比较器电路，所述快启比较器电路配置成用于根据电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
与快启基准信号V
ref1
和目标基准信号V
ref2
的比较结果输出振荡器使能信号OSC
EN
送入振荡器电路，配合控制对电荷泵主电路的驱动，使得电荷泵主电路在目标基准信号V
ref2
生成稳定前启动并保持工作状态以建立初值。
[0009]优选地，所述使得电荷泵主电路在目标基准信号V
ref2
生成稳定前启动并保持工作状态以建立初值具体包括：
[0010]配置快启基准信号V
ref1
和目标基准信号V
ref2
，使得电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
低于快启基准信号V
ref1
时启动，并保持工作状态直至输出信号V
HV_DIV
爬升至快启基准信号V
ref1
，其中所述目标基准信号V
ref2
不晚于V
HV_DIV
爬升至快启基准信号V
ref1
时生成稳定。
[0011]优选地，所述电荷泵主体电路包括若干相互级联的电荷泵单元以及电阻R1、R2，所述电阻R1、R2串联后一端接入最后一级电荷泵单元输出端，另一端接地，电阻R1、R2的连接端作为输出节点输出电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
。
[0012]优选地，所述电荷泵单元包括PMOS管PM1～PM4、NMOS管NM1～NM2以及电容C1和C2，其中，
[0013]NMOS管NM1和NM2共源端并作为电荷泵单元的输入端接入信号V
IN
，NMOS管NM1的漏端与NM2的栅端、PMOS管PM3和PM1的漏端以及电容C1的下极板相连，NMOS管NM2的漏端与NM1的栅端、PMOS管PM4和PM2的漏端以及电容C2的上极板相连，PMOS管PM1和PM2的源端相连作
为电荷泵单元的输出端输出信号V
HN
，PMOS管PM1的栅端与PM2的漏端相连，PMOS管PM2的栅端与PM1的漏端相连，PMOS管PM3和PM4的栅端均接入电荷泵使能信号V
HV_EN
、源端均接电源VDD，所述电容C1上极板和C2下极板分别接入驱动信号PH1和PH2。
[0014]优选地，所述振荡器电路包括第一与非门、若干相互级联的振荡器单元和时钟逻辑控制单元，其中，
[0015]所述第一与非门和时钟逻辑控制单元的输入端均接入振荡器使能信号OSC
EN
和最后一级振荡器单元的输出信号V
OUT_OSC
，所述第一与非门的输出端与第一级振荡器单元的输入端相连，所述时钟逻辑控制单元输出端分别输出驱动信号PH1和PH2。
[0016]优选地，所述振荡器单元包括NMOS管NM3、NM4以及PMOS管PM5和PM6，其中，
[0017]NMOS管NM3和PMOS管PM5共栅端并作为振荡器单元的输入端接入信号V
IN_OSC
、共漏端并作为振荡器单元的输出端输出信号V
OUT_OSC
，所述PMOS管PM6和NMOS管NM4栅端分别接入偏置信号V
BIAS1
和V
BIAS2
、源端分别接电源VDD和接地，PMOS管PM6漏端与PM5源端相连，NMOS管NM4漏端与NM3源端相连。
[0018]优选地，所述快启比较器电路包括第一比较器单元和第二比较器单元，所述第一比较器单元和第二比较器单元配置为在电荷泵使能信号V
HV_EN
为高后，第一比较器电路接收快启基准信号V
ref1
快速使能电荷泵主电路的启动建立初值，至目标基准信号V
ref2
生成稳定后，由第二比较器电路根据电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
与目标基准信号V
ref2
的比较结果控制使能电荷泵主电路的工作与否。
[0019]优选地，所述第一比较器单元包括NMOS管NM5～NM10、PMOS管PM7～PM9以及反相器I1～I3、第一或非门和第二与非门；
[0020]所述NMOS管NM5的栅端和漏端与NM6的栅端共同接入信号I
REF
，NMOS管NM5和NM6共源端并接地，NMOS管NM6的漏端与NM7的源端相连，NMOS管NM8和NM9共源端并接入NM7的漏端、栅端分别接入电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
和快启基准信号V
ref1
，NMOS管NM8的漏端与PMOS管PM7的漏端且栅端以及PM8的漏端和PM9的栅端相连，PMOS管PM7～PM9共源端且与电源电压VDD相连，PMOS管PM8和NMOS管NM7的栅端均接入第一比较器使能信号COMP1
EN
，NMOS管NM10的源端接地且栅端接入第一比较器使能信号的反相信号COMP1
ENB
，PMOS管PM9、和NMOS管NM9、NM10的漏端接入反相器I1的输入端，反相器I1的输出端与第二比较器的输出信号OSC
EN2
接入第一或非门的输入，第一或非门的输出通过反相器I2反相后与第二比较器使能信号COMP1
EN
共同接入第二与非门，第二与非门的输出通过反相器I3后输出振荡器使能信号OSC
EN
；
[0021]所述第二比较器单元包括NMOS管NM11～NM15、PMOS管PM10～PM12以及反相器I4，其中，所述NMOS管NM11的栅端接入信号I
REF
，NMOS管NM11源端接地，NMOS管NM11的漏端与NM12的源端相连，NMOS管NM13和NM14共源端并接入NM12的漏端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有快启功能的电荷泵电路，包括电荷泵主电路，所述电荷泵主电路配置成用于建立并输出目标电压，其特征在于，还包括：耦合至所述电荷泵主电路的振荡器电路，所述振荡器电路配置成用于驱动所述电荷泵主电路；分别耦合至所述振荡器电路输入端和所述电荷泵主电路输出端的快启比较器电路，所述快启比较器电路配置成用于根据电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
与快启基准信号V
ref1
和目标基准信号V
ref2
的比较结果输出振荡器使能信号OSC
EN
送入振荡器电路，配合控制对电荷泵主电路的驱动，使得电荷泵主电路在目标基准信号V
ref2
生成稳定前启动并保持工作状态以建立初值。2.根据权利要求1所述的一种具有快启功能的电荷泵电路，其特征在于，所述使得电荷泵主电路在目标基准信号V
ref2
生成稳定前启动并保持工作状态以建立初值具体包括：配置快启基准信号V
ref1
和目标基准信号V
ref2
，使得电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
低于快启基准信号V
ref1
时启动，并保持工作状态直至输出信号V
HV_DIV
爬升至快启基准信号V
ref1
，其中所述目标基准信号V
ref2
不晚于V
HV_DIV
爬升至快启基准信号V
ref1
时生成稳定。3.根据权利要求1所述的一种具有快启功能的电荷泵电路，其特征在于，所述电荷泵主体电路包括若干相互级联的电荷泵单元以及电阻R1、R2，所述电阻R1、R2串联后一端接入最后一级电荷泵单元输出端，另一端接地，电阻R1、R2的连接端作为输出节点输出电荷泵主电路输出信号V
HV_DIV
。4.根据权利要求3所述的一种具有快启功能的电荷泵电路，其特征在于，所述电荷泵单元包括PMOS管PM1～PM4、NMOS管NM1～NM2以及电容C1和C2，其中，NMOS管NM1和NM2共源端并作为电荷泵单元的输入端接入信号V
IN
，NMOS管NM1的漏端与NM2的栅端、PMOS管PM3和PM1的漏端以及电容C1的下极板相连，NMOS管NM2的漏端与NM1的栅端、PMOS管PM4和PM2的漏端以及电容C2的上极板相连，PMOS管PM1和PM2的源端相连作为电荷泵单元的输出端输出信号V
HN
，PMOS管PM1的栅端与PM2的漏端相连，PMOS管PM2的栅端与PM1的漏端相连，PMOS管PM3和PM4的栅端均接入电荷泵使能信号V
HV_EN
、源端均接电源VDD，所述电容C1上极板和C2下极板分别接入驱动信号PH1和PH2。5.根据权利要求4所述的一种具有快启功能的电荷泵电路，其特征在于，所述振荡器电路包括第一与非门、若干相互级联的振荡器单元和时钟逻辑控制单元，其中，所述第一与非门和时钟逻辑控制单元的输入端均接入振荡器使能信号OSC
EN
和最后一级振荡器单元的输出信号V
OUT_OSC
，所述第一与非门的输出端与第一级振荡器单元的输入端相连，所述时钟逻辑控制单元输出端分别输出驱动信号PH1和PH2。6.根据权利要求5所述的一种具有快启功能的电荷泵电路，其特征在于，所述振荡器单元包括NMOS管NM3、NM4以及PMOS管PM5和PM6，其中，NMOS管NM3和PMOS管PM5共栅端并作为振荡器单元的输入端接入信号V
IN_OSC
、共漏端并作为振荡器单元的输出端输出信号V
OUT_OSC
，所述PMOS管PM6和NMOS管NM4栅端分别接入偏置信号V
BIAS1
和V
BIAS2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛荣华，李文超，欧阳托日，吕向东，任军，李政达，
申请(专利权)人：恒烁半导体合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：