一种低波纹电荷泵电路制造技术

本发明专利技术提供一种低波纹电荷泵电路，其包括时钟反向模块、第一电荷泵模块、第二电荷泵模块和电压检测模块。本方案采用了两个电荷泵模块，在输出电压的分压电压小于参考电压时，两个互补的电荷泵模块都处于工作状态，能快速抬升输出电压；而两个反向时钟信号具有相反的相位，保证了在控制信号为0时，两个电荷泵模块按照两个反向时钟信号进行工作以在不同的相位下交替输出输出电压，在控制信号为1时，两个电荷泵模块在均停止工作。相较于现有技术的单个电荷泵，本方案保证了在时钟频率不变的基础上，工作效率提高一倍，可以有效降低一倍的波纹，达到低波纹要求。达到低波纹要求。达到低波纹要求。

【技术实现步骤摘要】
一种低波纹电荷泵电路


[0001]本专利技术涉及电路
，具体而言，涉及一种低波纹电荷泵电路。

技术介绍

[0002]电荷泵电路作为集成电路中常用的电路模块，主要功能为将输入电压抬升，输出一个较高的电压以满足负载系统对电压的需要。
[0003]现有技术中一种常用电荷泵模块的结构示意图如图1所示，电荷泵模块包括电荷泵电路、电压检测电路和低通滤波电路。其中，电荷泵电路能够将电压抬升，输出高压的输出电压VCP；当VCP高于电压检测模块的参考电压VREF时，电压检测模块利用控制信号VFB控制电荷泵电路关闭，当输出电压VCP降低到低于VREF时，电压检测模块利用VFB控制电荷泵电路重新启动；这样经过电荷泵升压的VCP电压上有很大纹波，必须经过低通滤波电路后才能输出给负载电路使用。
[0004]电荷泵电路这样周期性的开启、关闭，使得VCP呈现升高、降低的变化趋势，这种电压周期性的变化被称为纹波，纹波变化的幅度是衡量电荷泵电路优劣的重要指标，其幅度越小越好。
[0005]而为了满足低纹波需要，通常的做法是设置较高的时钟信号频率或者加强滤波电路，但是前者通常会增加系统的功耗，后者则会大幅增加芯片的面积。所以，如何从另一方面入手来满足电荷泵电路的低波纹要求是需要考虑的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种低波纹电荷泵电路，以改善现有技术存在的问题。
[0007]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0008]本专利技术提供一种低波纹电荷泵电路，包括时钟反向模块、第一电荷泵模块、第二电荷泵模块和电压检测模块；
[0009]所述时钟反向模块分别与所述第一电荷泵模块的输入端和所述第二电荷泵模块的输入端电连接，用于将参考时钟信号转换为相位相反的第一反向时钟信号和第二反向时钟信号；
[0010]所述第一电荷泵模块的输出端和所述第二电荷泵模块的输出端电连接并形成输出节点；
[0011]所述电压检测模块的一端与所述输出节点电连接、另一端分别与所述第一电荷泵模块的控制端和所述第二电荷泵模块的控制端电连接，用于检测所述输出节点的输出电压，并根据所述输出电压与参考电压得到控制信号；
[0012]所述电压检测模块，还用于在所述控制信号为0时，使能所述第一电荷泵模块和所述第二电荷泵模块分别按照所述第一反向时钟信号和所述第二反向时钟信号进行工作，以在不同相位下交替输出所述输出电压。
[0013]在可选的实施方式中，所述电压检测模块还用于在所述控制信号为1时，使能所述
第一电荷泵模块和所述第二电荷泵模块停止工作。
[0014]在可选的实施方式中，所述第一电荷泵模块包括电连接的第一转换单元和第一电荷泵单元，所述第二电荷泵模块包括电连接的第二转换单元和第二电荷泵单元；
[0015]所述时钟反向模块分别与所述第一转换单元和所述第二转换单元电连接，所述第一电荷泵单元与所述第二电荷泵单元电连接并形成所述输出节点；所述电压检测模块的一端与所述输出节点电连接、另一端分别与所述第一转换单元和所述第二转换单元电连接；
[0016]当所述控制信号为0时，所述电压检测模块使能所述第一转换单元和所述第二转换单元分别按照所述第一反向时钟信号和所述第二反向时钟信号生成第一双相不交叠时钟信号和第二双相不交叠时钟信号；
[0017]所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元分别按照所述第一双相不交叠时钟信号和所述第二双相不交叠时钟信号进行交替工作，以在所述输出节点产生所述输出电压。
[0018]在可选的实施方式中，当所述控制信号为1时，所述电压检测模块使能所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元均停止工作。
[0019]在可选的实施方式中，所述低波纹电荷泵电路还包括滤波模块；所述滤波模块电连接于所述输出节点，用于对所述输出电压进行滤波处理后输出目标电压。
[0020]在可选的实施方式中，所述电压检测模块包括第一分压电阻、第二分压电阻和比较器；
[0021]所述第一分压电阻的一端与所述输出节点电连接，另一端通过所述第二分压电阻接地；
[0022]所述比较器的正相输入端电连接于所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间，以获取所述输出电压的分压电压；所述比较器的反相输入端与参考电压模块电连接，以获取所述参考电压；所述比较器的输出端分别与所述第一转换单元和所述第二转换单元电连接；
[0023]所述比较器用于将所述分压电压和所述参考电压进行比较得到所述控制信号；
[0024]其中，当所述分压电压小于所述参考电压时，所述控制信号为0；当所述分压电压大于所述参考电压时，所述控制信号为1。
[0025]在可选的实施方式中，所述第一转换单元包括第一或非门和第一不交叠时钟；所述第一电荷泵单元包括第一电容、第二电容、第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管；
[0026]所述第一或非门的两个输入端分别与所述时钟反向模块和所述比较器的输出端电连接，以分别获取所述第一反向时钟信号和控制信号；所述第一或非门的输出端与所述第一不交叠时钟的输入端电连接；
[0027]所述第一电容的一端与所述第一不交叠时钟的第一输出端电连接，另一端分别与所述第一MOS管的源极和栅极以及所述第三MOS管的栅极电连接；
[0028]所述第二电容的一端与所述第一不交叠时钟的第二输出端电连接，另一端分别与所述第二MOS管的源极和栅极以及所述第三MOS管的漏极电连接；
[0029]所述第一MOS管的漏极和所述第二MOS管的漏极均接电源模块，以获取电源电压。
[0030]在可选的实施方式中，所述第二转换单元包括第二或非门和第二不交叠时钟；所述第二电荷泵单元包括第三电容、第四电容、第四MOS管、第五MOS管和第六MOS管；
[0031]所述第二或非门的两个输入端分别与所述时钟反向模块和所述比较器的输出端电连接，以分别获取所述第二反向时钟信号和控制信号；所述第二或非门的输出端与所述第二不交叠时钟的输入端电连接；
[0032]所述第三电容的一端与所述第二不交叠时钟的第一输出端电连接，另一端分别与所述第四MOS管的源极和栅极以及所述第六MOS管的栅极电连接；
[0033]所述第四电容的一端与所述第二不交叠时钟的第二输出端电连接，另一端分别与所述第五MOS管的源极和栅极以及所述第六MOS管的漏极电连接；
[0034]所述第三MOS管的漏极和所述第五MOS管的漏极均接所述电源模块，以获取所述电源电压；
[0035]所述第六MOS管的源极与所述第三MOS管的源极电连接形成所述输出节点。
[0036]在可选的实施方式中，所述时钟反向模块包括第一反相器和第二反相器；
[0037]所述第一反相器的输入端与时钟产生模块电连接，以获取所述参考时钟信号；所述第一反相器的输出端通过所述第二反相器与所述第一转换单元电连接，以向所述第一转换单元发送所述第一反向时钟信号；所述第一反相器的输出端还与所述第二转换单元电连接，以向所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低波纹电荷泵电路，其特征在于，包括时钟反向模块、第一电荷泵模块、第二电荷泵模块和电压检测模块；所述时钟反向模块分别与所述第一电荷泵模块的输入端和所述第二电荷泵模块的输入端电连接，用于将参考时钟信号转换为相位相反的第一反向时钟信号和第二反向时钟信号；所述第一电荷泵模块的输出端和所述第二电荷泵模块的输出端电连接并形成输出节点；所述电压检测模块的一端与所述输出节点电连接、另一端分别与所述第一电荷泵模块的控制端和所述第二电荷泵模块的控制端电连接，用于检测所述输出节点的输出电压，并根据所述输出电压与参考电压得到控制信号；所述电压检测模块，还用于在所述控制信号为0时，使能所述第一电荷泵模块和所述第二电荷泵模块分别按照所述第一反向时钟信号和所述第二反向时钟信号进行工作，以在不同相位下交替输出所述输出电压。2.根据权利要求1所述的低波纹电荷泵电路，其特征在于，所述电压检测模块还用于在所述控制信号为1时，使能所述第一电荷泵模块和所述第二电荷泵模块停止工作。3.根据权利要求2所述的低波纹电荷泵电路，其特征在于，所述第一电荷泵模块包括电连接的第一转换单元和第一电荷泵单元，所述第二电荷泵模块包括电连接的第二转换单元和第二电荷泵单元；所述时钟反向模块分别与所述第一转换单元和所述第二转换单元电连接，所述第一电荷泵单元与所述第二电荷泵单元电连接并形成所述输出节点；所述电压检测模块的一端与所述输出节点电连接、另一端分别与所述第一转换单元和所述第二转换单元电连接；当所述控制信号为0时，所述电压检测模块使能所述第一转换单元和所述第二转换单元分别按照所述第一反向时钟信号和所述第二反向时钟信号生成第一双相不交叠时钟信号和第二双相不交叠时钟信号；所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元分别按照所述第一双相不交叠时钟信号和所述第二双相不交叠时钟信号进行交替工作，以在所述输出节点产生所述输出电压。4.根据权利要求3所述的低波纹电荷泵电路，其特征在于，当所述控制信号为1时，所述电压检测模块使能所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元均停止工作。5.根据权利要求1所述的低波纹电荷泵电路，其特征在于，所述低波纹电荷泵电路还包括滤波模块；所述滤波模块电连接于所述输出节点，用于对所述输出电压进行滤波处理后输出目标电压。6.根据权利要求3所述的低波纹电荷泵电路，其特征在于，所述电压检测模块包括第一分压电阻、第二分压电阻和比较器；所述第一分压电阻的一端与所述输出节点电连接，另一端通过所述第二分压电阻接地；所述比较器的正相输入端电连接于所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间，以获取所述输出电压的分压电压；所述比较器的反相输入端与参考电压模块电连接，以获取所述参考电压；所述比较器的输出端分别与所述第一转换单元和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：严鹏程，
申请(专利权)人：中茵微电子南京有限公司，
类型：发明
国别省市：