NMOS开关的驱动电路与电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种NMOS开关的驱动电路与电子设备，包括：电荷泵、切换供电模块、钳位指示模块；所述钳位指示模块用于：在所述目标电压与所述输入电压的差值大于指定电压值时，通过对所述目标电压的钳位，将所述差值维持在所述指定电压值，并指示所述切换供电模块向所述电荷泵输出第一供电电压；在所述差值小于所述指定电压值时，指示所述切换供电模块向所述电荷泵输出第二供电电压；所述第二供电电压大于所述第一供电电压；所述电荷泵用于：基于所接收到的当前供电电压，对所述输入电压进行升压，得到所述目标电压；其若所述当前供电电压为所述第二供电电压，则所述目标电压与所述输入电压的差值不低于所述指定电压值。入电压的差值不低于所述指定电压值。入电压的差值不低于所述指定电压值。

【技术实现步骤摘要】
NMOS开关的驱动电路与电子设备


[0001]本专利技术涉及电路领域，尤其涉及一种NMOS开关的驱动电路与电子设备。

技术介绍

[0002]当通过NMOS开关进行电压信号传输的时候，要使得NMOS开关导通，则需要给该NMOS开关的栅极加一个比NMOS开关的源极电压更高的一个电压才能把该NMOS开关导通，这时候就需要芯片电路产生合适的升压，通常这个升压可以用电荷泵来产生。
[0003]现有相关技术中，电荷泵的输出阻抗会比较大时，电荷泵输出的目标电压会被拉低，从而使得电荷泵输出的目标电压在负载变重的时候会容易被拉低较多,无法满足驱动的需求(例如无法达到栅源驱动电压，其可理解为足以驱动NMOS开关的电压)。
[0004]针对于此，若预先设计使电荷泵的目标电压偏高，则不但会使得该电荷泵电路功耗较大，而且，还会在负载较轻的时候有可能使得电荷泵目标电压超过NMOS开关的最大栅源耐压。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种NMOS开关的驱动电路与电子设备，以解决难以兼顾功耗与NMOS开关的栅极驱动需求的问题。
[0006]本专利技术提供了一种NMOS开关的驱动电路，包括：电荷泵、切换供电模块、钳位指示模块；
[0007]所述切换供电模块连接所述电荷泵的第一输入端，所述电荷泵的第二输入端用于接入所述NMOS开关的源极的输入电压；所述钳位指示模块分别连接所述电荷泵的输出端与所述切换供电模块，所述钳位指示模块还接入所述输入电压，所述电荷泵的输出端直接或间接连接所述NMOS开关的栅极；
[0008]所述钳位指示模块用于：
[0009]在所述目标电压与所述输入电压的差值大于指定电压值时，通过对所述目标电压的钳位，将所述差值维持在所述指定电压值，并指示所述切换供电模块向所述电荷泵输出第一供电电压；
[0010]在所述差值小于所述指定电压值时，指示所述切换供电模块向所述电荷泵输出第二供电电压；所述第二供电电压大于所述第一供电电压；
[0011]所述电荷泵用于：
[0012]基于所接收到的当前供电电压，对所述输入电压进行升压，得到所述目标电压；其中，所述当前供电电压为所述第一供电电压或所述第二供电电压；若所述当前供电电压为所述第二供电电压，则所述目标电压与所述输入电压的差值不低于所述指定电压值。
[0013]可选的，所述钳位指示模块包括第一PMOS管、稳压器件与指示反馈部；
[0014]所述第一PMOS管的栅极接入所述输入电压，所述第一PMOS管的源极经所述稳压器件连接所述电荷泵的输出端，所述第一PMOS管的漏极经所述指示反馈部接地，所述指示反
馈部的控制端连接所述切换供电模块；
[0015]所述稳压器件能够在所述差值大于所述指定电压值时反向击穿；
[0016]所述稳压器件反向击穿时，所述指示反馈部指示所述切换供电模块输出所述第一供电电压；
[0017]所述稳压器件未被反向击穿时，所述指示反馈部指示所述切换供电模块输出所述第二供电电压。
[0018]可选的，所述指示反馈部包括第一NMOS管，所述第一NMOS管的栅极连接所述切换供电模块，所述第一PMOS管的漏极经所述第一NMOS管接地；
[0019]所述稳压器件反向击穿时，所述第一NMOS管的电流为第一电流，所述第一NMOS管通过将所述第一电流耦合至所述切换供电模块，指示所述切换供电模块输出所述第一供电电压；
[0020]所述稳压器件未被反向击穿时，所述第一NMOS管的电流为第二电流，所述第一NMOS管通过将所述第二电流耦合至所述切换供电模块，指示所述切换供电模块输出所述第二供电电压；
[0021]可选的，所述稳压器件包括齐纳二极管。
[0022]可选的，所述切换供电模块包括切换单元与降压单元；
[0023]所述降压单元的输入端连接电压源，所述降压单元的输出端连接切换单元，所述切换单元还分别连接所述电压源、所述电荷泵的第一输入端，以及所述钳位指示模块；
[0024]所述降压单元用于：
[0025]将所述电压源的电压降压后得到降压后电压，并将所述降压后电压输送至所述切换单元；
[0026]所述切换单元用于：
[0027]在所述差值大于所述指定电压值时，在所述钳位指示模块的指示下，基于所述降压后电压而输出所述第一供电电压；
[0028]在所述差值小于所述指定电压值时，在所述钳位指示模块的指示下，基于所述电压源的电压而输出所述第二供电电压。
[0029]可选的，所述切换单元包括第二PMOS管、指示接收部、电流源与供电部；
[0030]所述第二PMOS管的栅极连接所述降压单元的输出端，所述第二PMOS管的源极经所述电流源连接所述电压源，所述第二PMOS管的漏极经所述指示接收部接地，所述供电部的控制端连接所述第二PMOS管的源极，所述供电部连接于所述电压源与所述电荷泵的第一输入端之间；
[0031]所述指示接收部用于：
[0032]在所述差值小于所述指定电压值时，在所述钳位指示模块的指示下，通过所述第二PMOS管的导通，令所述供电部的控制端的电压为所述降压后电压与所述第二PMOS管的导通栅源电压之和，所述供电部向所述电荷泵输出所述第一供电电压；
[0033]在所述差值大于所述指定电压值时，在所述钳位指示模块的指示下，令所述供电部上拉至所述电压源，所述供电部向所述电荷泵输出所述第二供电电压。
[0034]可选的，所述指示接收部包括第二NMOS管，所述第二NMOS管的栅极连接所述钳位指示模块，所述第二NMOS管连接于所述第二PMOS管的漏极与地之间；所述第二NMOS管通过
自所述钳位指示模块耦合电流而被所述钳位指示模块指示。
[0035]可选的，所述供电部包括连接于所述电压源与所述电荷泵的第二输入端之间的第三NMOS管。
[0036]可选的，所述降压单元为LDO。
[0037]根据本专利技术的第二方面，提供了一种电子设备，包括：第一方面及其可选方案涉及的驱动电路，以及被所述驱动电路驱动的NMOS开关。
[0038]本专利技术提供的NMOS开关的驱动电路与电子设备中，通过切换供电模块与钳位指示模块，可在目标电压较大时(即所述差值大于指定电压值时)，实现针对目标电压的钳位，同时，可以为电荷泵提供较低的供电电压(即第一供电电压)，在满足NMOS开关驱动需求的情况下，将功耗保持在一个较低的范围；此外，本专利技术通过切换供电模块与钳位指示模块，还可在目标电压较小时(即所述差值小于指定电压值时)，例如因负载较重而被拉低时，及时为电荷泵提供较高的供电电压(即第二供电电压)，满足NMOS开关的驱动需求。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NMOS开关的驱动电路，其特征在于，包括：电荷泵、切换供电模块、钳位指示模块；所述切换供电模块连接所述电荷泵的第一输入端，所述电荷泵的第二输入端用于接入所述NMOS开关源极的输入电压；所述钳位指示模块分别连接所述电荷泵的输出端与所述切换供电模块，所述钳位指示模块还接入所述输入电压，所述电荷泵的输出端直接或间接连接所述NMOS开关的栅极，以输出目标电压；所述钳位指示模块用于：在所述目标电压与所述输入电压的差值大于指定电压值时，通过对所述目标电压的钳位，将所述差值维持在所述指定电压值，并指示所述切换供电模块向所述电荷泵输出第一供电电压；在所述差值小于所述指定电压值时，指示所述切换供电模块向所述电荷泵输出第二供电电压；所述第二供电电压大于所述第一供电电压；所述电荷泵用于：基于所接收到的当前供电电压，对所述输入电压进行升压，得到所述目标电压；其中，所述当前供电电压为所述第一供电电压或所述第二供电电压；若所述当前供电电压为所述第二供电电压，则所述目标电压与所述输入电压的差值不低于所述指定电压值。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述钳位指示模块包括第一PMOS管、稳压器件与指示反馈部；所述第一PMOS管的栅极接入所述输入电压，所述第一PMOS管的源极经所述稳压器件连接所述电荷泵的输出端，所述第一PMOS管的漏极经所述指示反馈部接地，所述指示反馈部的控制端连接所述切换供电模块；所述稳压器件能够在所述差值大于所述指定电压值时反向击穿；所述稳压器件反向击穿时，所述指示反馈部指示所述切换供电模块输出所述第一供电电压；所述稳压器件未被反向击穿时，所述指示反馈部指示所述切换供电模块输出所述第二供电电压。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述指示反馈部包括第一NMOS管，所述第一NMOS管的栅极连接所述切换供电模块，所述第一PMOS管的漏极经所述第一NMOS管接地；所述稳压器件反向击穿时，所述第一NMOS管的电流为第一电流，所述第一NMOS管通过将所述第一电流耦合至所述切换供电模块，指示所述切换供电模块输出所述第一供电电压；所述稳压器件未被反向击穿时，所述第一NMOS管的电流为第二电流，所述第一NMOS管通过将所述第二电流耦合至所述切换供电模块，指示所述切换供电模块输出所述第二供电电压。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇进，
申请(专利权)人：上海爻火微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：