电荷泵及包括其的电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种电荷泵及包括其的电子设备，所述电荷泵包括电压变换器、信号发生器、控制模块；所述信号发生器的第一输入端与所述电压变换器的正电压输出端连接，第二输入端与参考电源连接，输出端与所述第四NMOS管的栅极连接。本发明专利技术通过电荷泵的信号发生器根据电压变换器输出的正电压和接入的参考电压控制第四NMOS管的开启或关断，进而控制电压变换器的正电压输出端输出1倍的电源电压到2倍的电源电压，负电压输出端输出

【技术实现步骤摘要】
电荷泵及包括其的电子设备


[0001]本专利技术属于变换器
，尤其涉及一种电荷泵及包括其的电子设备。

技术介绍

[0002]目前，电荷泵，也称为开关电容式电压变换器，是一种利用所谓的“快 速”(flying)或“泵送”电容(而非电感或变压器)来储能的DC
‑
DC(变换器)， 一种直流
‑
直流转换器，利用电容器为储能元件，多半用来产生比输入电压大 的输出电压，或是产生负的输出电压。电荷泵电路的电效率很高，约为90
‑ꢀ
95％，而电路也相当的简单。目前电荷泵输出的电压变化范围小，电流负载 小，且输出波纹大，并不适应目前的市场需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在电荷泵输出的电 压变化范围小的缺陷，提供一种电荷泵及包括其的电子设备。
[0004]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0005]本专利技术提供一种电荷泵，所述电荷泵包括电压变换器、信号发生器、控 制模块；
[0006]所述电压变换器包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、 第四NMOS管、第五PMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS 管、第一电容、第二电容；
[0007]所述第一PMOS管、所述第二PMOS管、所述第三PMOS管、所述第 五PMOS管、所述第六NMOS管、所述第七NMOS管、所述第八NMOS管 的栅极均与所述控制模块连接；
[0008]所述第一PMOS管的漏极和所述第三PMOS管的源极均连接电源，所 述第一PMOS管的源极分别与所述第二PMOS管的漏极以及所述第一电容 的一端连接；
[0009]所述第二PMOS管的源极与所述第五PMOS管的漏极连接，形成所述 电压变换器的正电压输出端；
[0010]所述第三PMOS管的漏极分别与所述第一电容的另一端以及所述第四 NMOS管的漏极连接；
[0011]电压变换器所述第五PMOS管的源极分别与所述第二电容的一端以及 所述第六NMOS管的漏极连接；
[0012]所述第四NMOS管的源极、所述第六NMOS管的源极以及所述第七 NMOS管的源极均接地，所述第七NMOS管的漏极分别与所述第二电容的 另一端以及所述第八NMOS管的漏极连接，所述第八NMOS管的源极形成 所述电压变换器的负电压输出端；
[0013]所述信号发生器的第一输入端与所述正电压输出端连接，第二输入端与 参考电源连接，输出端与所述第四NMOS管的栅极连接。
[0014]较佳地，所述信号发生器包括比较器和传输门，所述传输门用于改变输 入信号的周期，并增强输入信号驱动能力；
[0015]所述比较器的第一输入端与所述正电压输出端连接，第二输入端与参考 电源连接，输出端与所述传输门的输入端连接；
[0016]所述传输门的输出端与所述第四NMOS管的栅极连接。
[0017]较佳地，所述比较器包括第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS 管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS 管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS 管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管、第二十二PMOS管、第一电阻 和第二电阻；
[0018]所述第九PMOS管的源极、所述第二十二PMOS管的源极即所述第二 十一管的源极分别与电源连接，所述第九PMOS管的漏极分别与所述第十 PMOS管的源极和所述第十一PMOS管的源极连接；
[0019]所述第十PMOS管的漏极分别与所述第十三NMOS管的漏极及所述第 十二NMOS管的漏极连接；
[0020]所述第十一PMOS管的漏极分别与所述第十二NMOS管的漏极及所述 第十三NMOS管的源极连接；
[0021]所述第十二NMOS管的源极、所述第十三NMOS管的源极、所述第十 八NMOS管的源极及所述第十九NMOS管的源极均接地，所述第十二NMOS 管的漏极与所述第十四NMOS管的源极连接；
[0022]所述第十三NMOS管的漏极与所述第十五NMOS管的源极连接；
[0023]所述第十四NMOS管的漏极分别与所述第十六PMOS管的漏极及所述 第一电阻的一端连接；
[0024]所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第十六PMOS 管的栅极、所述第十七PMOS管的栅极连接；
[0025]所述第二电阻的另一端分别与所述第十七PMOS管的漏极、所述第十五 NMOS管的漏极及所述第二十PMOS管的栅极连接；
[0026]所述第二十二PMOS管的漏极分别与所述第二十二的栅极、所述第十六 PMOS管源极及所述第十七PMOS管的源极连接；
[0027]所述第二十一PMOS管的漏极与所述第二十PMOS管的源极连接；
[0028]所述第十八NMOS管的漏极分别与所述第二十PMOS管的漏极、与第 二十PMOS管的栅极及所述第十九NMOS管的栅极连接；
[0029]所述第二十一PMOS管的漏极与所述第十九NMOS管的漏极形成所述 比较器的所述输出端；
[0030]所述第九PMOS管、所述第十二NMOS管、所述第十三NMOS管、所 述第十四NMOS管、所述第十五NMOS管、第二十一PMOS管的栅极均接 收固定电平的驱动信号；
[0031]所述第十PMOS管的栅极接收所述参考电源；
[0032]所述第十一PMOS管的栅极与所述正电压输出端连接。
[0033]较佳地，所述传输门包括第二十三PMOS管、第二十四NMOS管和第 二十五PMOS管；
[0034]所述第二十三PMOS管的漏极、所述第二十四NMOS管的漏极及所述 第二十五PMOS管的漏极均与所述第四NMOS管的栅极连接，所述第二十 三PMOS管的源极、所述第二十四NMOS管的源极均与所述比较器的输出 端连接；
[0035]所述第二十三PMOS管、所述第二十四NMOS管及所述第二十五PMOS 管的栅极均与所述控制模块连接；
[0036]所述第二十五PMOS管的源极与电源连接。
[0037]较佳地，所述控制模块包括第一电平翻转单元、第二电平翻转单元、第 三电平翻转单元、第一非门、第一与非门以及第二与非门；
[0038]第一电平翻转单元的输出端通过第一非门与第一与非门的第一输入端 连接，第一与非门的输出端与第二电平翻转单元的输入端连接，第二电平翻 转单元的输出端分别与所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅 极及所述第三PMOS管的栅极连接，所述第一与非门的第二输入端与所述第 三电平翻转单元的输入端，所述第一电平翻转单元接收驱动信号；
[0039]第一电平翻转单元的输出端第二与非门的第一输入端连接，第二与非门 的第二输入端与第二电平翻转单元的输入端连接，第二与非门的输出端与第 三电平翻转单元的输入端连接，第三电平翻转单元的输出端分别与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵，其特征在于，所述电荷泵包括电压变换器、信号发生器、控制模块；所述电压变换器包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四NMOS管、第五PMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第一电容、第二电容；所述第一PMOS管、所述第二PMOS管、所述第三PMOS管、所述第五PMOS管、所述第六NMOS管、所述第七NMOS管、所述第八NMOS管的栅极均与所述控制模块连接；所述第一PMOS管的漏极和所述第三PMOS管的源极均连接电源，所述第一PMOS管的源极分别与所述第二PMOS管的漏极以及所述第一电容的一端连接；所述第二PMOS管的源极与所述第五PMOS管的漏极连接，形成所述电压变换器的正电压输出端；所述第三PMOS管的漏极分别与所述第一电容的另一端以及所述第四NMOS管的漏极连接；电压变换器所述第五PMOS管的源极分别与所述第二电容的一端以及所述第六NMOS管的漏极连接；所述第四NMOS管的源极、所述第六NMOS管的源极以及所述第七NMOS管的源极均接地，所述第七NMOS管的漏极分别与所述第二电容的另一端以及所述第八NMOS管的漏极连接，所述第八NMOS管的源极形成所述电压变换器的负电压输出端；所述信号发生器的第一输入端与所述正电压输出端连接，第二输入端与参考电源连接，输出端与所述第四NMOS管的栅极连接。2.如权利要求1所述的电荷泵，其特征在于，所述信号发生器包括比较器和传输门，所述传输门用于改变输入信号的周期，并增强输入信号驱动能力；所述比较器的第一输入端与所述正电压输出端连接，第二输入端与参考电源连接，输出端与所述传输门的输入端连接；所述传输门的输出端与所述第四NMOS管的栅极连接。3.如权利要求2所述的电荷泵，其特征在于，所述比较器包括第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第二十PMOS管、第二十一PMOS管、第二十二PMOS管、第一电阻和第二电阻；所述第九PMOS管的源极、所述第二十二PMOS管的源极即所述第二十一管的源极分别与电源连接，所述第九PMOS管的漏极分别与所述第十PMOS管的源极和所述第十一PMOS管的源极连接；所述第十PMOS管的漏极分别与所述第十三NMOS管的漏极及所述第十二NMOS管的漏极连接；所述第十一PMOS管的漏极分别与所述第十二NMOS管的漏极及所述第十三NMOS管的源极连接；所述第十二NMOS管的源极、所述第十三NMOS管的源极、所述第十八NMOS管的源极及所述第十九NMOS管的源极均接地，所述第十二NMOS管的漏极与所述第十四NMOS管的源极连接；所述第十三NMOS管的漏极与所述第十五NMOS管的源极连接；所述第十四NMOS管的漏极分别与所述第十六PMOS管的漏极及所述第一电阻的一端连
接；所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第十六PMOS管的栅极、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫森，赵海亮，张勇，阮颐，李军，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：