电荷泵电路制造技术

本公开的实施例提供一种电荷泵电路，其包括：频率调制电路、幅度调制电路、调制模式切换电路、升压电路、及反馈控制电路。频率调制电路根据第一电压和第一反馈电压生成时钟信号。幅度调制电路根据第一电压和第二反馈电压生成泵升电压。调制模式切换电路控制时钟信号的频率下限值，以及在时钟信号的频率等于频率下限值时向反馈控制电路提供补偿电流。升压电路根据时钟信号和泵升电压对第一电压进行升压以生成输出电压。反馈控制电路根据输出电压生成第一和第二反馈电压。在时钟信号的频率高于频率下限值时，电荷泵电路通过调节时钟信号的频率来达到稳压状态。在时钟信号的频率等于频率下限值时，电荷泵电路通过调节泵升电压的幅度来达到稳压状态。来达到稳压状态。来达到稳压状态。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵电路


[0001]本公开的实施例涉及电路
，具体地，涉及电荷泵电路。

技术介绍

[0002]电荷泵是一种能够为系统提供比电源电压更高的电压的电路。与电感型升压电路相比，电荷泵因其只需要电容的特点而占用更小的面积，由此更加经济。但是现有的电荷泵电路可能存在音频噪声，使得一些对噪声敏感的系统受到影响。

技术实现思路

[0003]本文中描述的实施例提供了一种电荷泵电路。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种电荷泵电路。该电荷泵电路包括：频率调制电路、幅度调制电路、调制模式切换电路、升压电路、以及反馈控制电路。其中，频率调制电路被配置为：根据来自第一电压端的第一电压和来自反馈控制电路的第一反馈电压生成时钟信号。幅度调制电路被配置为：根据第一电压和来自反馈控制电路的第二反馈电压生成泵升电压。调制模式切换电路被配置为：控制时钟信号的频率下限值，以及在时钟信号的频率等于频率下限值的情况下向反馈控制电路提供补偿电流。升压电路被配置为：根据时钟信号和泵升电压对第一电压进行升压以生成输出电压。反馈控制电路被配置为：根据输出电压来生成第一反馈电压和第二反馈电压。其中，在时钟信号的频率高于频率下限值的情况下，电荷泵电路通过调节时钟信号的频率来达到稳压状态。在时钟信号的频率等于频率下限值的情况下，电荷泵电路通过调节泵升电压的幅度来达到稳压状态。
[0005]在本公开的一些实施例中，第二反馈电压低于第一反馈电压。
[0006]在本公开的一些实施例中，在时钟信号的频率高于频率下限值的情况下，时钟信号的频率与第一电压和第一反馈电压之间的第一电压差成正比。
[0007]在本公开的一些实施例中，频率调制电路包括：第一误差放大器、以及压控振荡器。其中，第一误差放大器的第一输入端耦接第一电压端。第一误差放大器的第二输入端被提供第一反馈电压。第一误差放大器的输出端耦接压控振荡器的输入端。第一误差放大器被配置为：放大第一电压差以生成第一误差电压。压控振荡器被配置为：根据第一误差电压来生成时钟信号，并向升压电路提供时钟信号。其中，时钟信号的频率与第一误差电压成正比。
[0008]在本公开的一些实施例中，调制模式切换电路包括：第一晶体管、第二晶体管、以及第三晶体管。其中，第一晶体管的控制极耦接第二晶体管的控制极和第二极以及第三晶体管的第二极。第一晶体管的第一极耦接第二晶体管的第一极和第一电压端。第一晶体管的第二极被提供第二反馈电压。第三晶体管的控制极耦接偏置电压端。第三晶体管的第一极耦接第一误差放大器的输出端。
[0009]在本公开的一些实施例中，在时钟信号的频率等于频率下限值的情况下，泵升电压的幅度与第一电压和第二反馈电压之间的第二电压差成正比。在时钟信号的频率高于频
率下限值的情况下，泵升电压等于第一电压。
[0010]在本公开的一些实施例中，幅度调制电路包括：第二误差放大器、第三误差放大器、以及第四晶体管。其中，第二误差放大器的第一输入端耦接第一电压端。第二误差放大器的第二输入端被提供第二反馈电压。第二误差放大器的输出端耦接第三误差放大器的第一输入端。第三误差放大器的第二输入端耦接第四晶体管的第二极和升压电路。第三误差放大器的输出端耦接第四晶体管的控制极。第四晶体管的第一极耦接第一电压端。
[0011]在本公开的一些实施例中，升压电路包括：第一二极管、第二二极管、第一电容器、以及反相器。其中，第一二极管的阳极耦接第一电压端。第一二极管的阴极耦接第二二极管的阳极和第一电容器的第一端。第二二极管的阴极耦接电荷泵电路的输出端。第一电容器的第二端耦接反相器的输出端。反相器的输入端被提供时钟信号。反相器的电源端被提供泵升电压。
[0012]在本公开的一些实施例中，反馈控制电路包括：第一电流源、第一电阻器、以及第二电阻器。其中，第一电流源被配置为产生第一电流并向第一电阻器和第二电阻器提供第一电流。第一电阻器的第一端耦接电荷泵电路的输出端。第一电阻器的第二端耦接第二电阻器的第一端。第二电阻器的第二端耦接第一电流源。其中，第一电阻器的第二端的电压等于第一反馈电压。第二电阻器的第二端的电压等于第二反馈电压。
[0013]根据本公开的第二方面，提供了一种电荷泵电路。该电荷泵电路包括：第一误差放大器、第二误差放大器、第三误差放大器、压控振荡器、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一二极管、第二二极管、第一电容器、反相器、第一电流源、第一电阻器、以及第二电阻器。其中，第一误差放大器的第一输入端耦接第一电压端。第一误差放大器的第二输入端耦接第一电阻器的第二端。第一误差放大器的输出端耦接压控振荡器的输入端。从第一误差放大器的输出端输出第一误差电压。压控振荡器被配置为：根据第一误差电压来生成时钟信号。其中，时钟信号的频率与第一误差电压成正比。第一晶体管的控制极耦接第二晶体管的控制极和第二极以及第三晶体管的第二极。第一晶体管的第一极耦接第二晶体管的第一极和第一电压端。第一晶体管的第二极耦接第二电阻器的第二端。第三晶体管的控制极耦接偏置电压端。第三晶体管的第一极耦接第一误差放大器的输出端。第二误差放大器的第一输入端耦接第一电压端。第二误差放大器的第二输入端耦接第二电阻器的第二端。第二误差放大器的输出端耦接第三误差放大器的第一输入端。第三误差放大器的第二输入端耦接第四晶体管的第二极和反相器的电源端。第三误差放大器的输出端耦接第四晶体管的控制极。第四晶体管的第一极耦接第一电压端。第一二极管的阳极耦接第一电压端。第一二极管的阴极耦接第二二极管的阳极和第一电容器的第一端。第二二极管的阴极耦接电荷泵电路的输出端。第一电容器的第二端耦接反相器的输出端。反相器的输入端耦接压控振荡器的输出端。第一电流源被配置为产生第一电流并向第一电阻器和第二电阻器提供第一电流。第一电阻器的第一端耦接电荷泵电路的输出端。第一电阻器的第二端耦接第二电阻器的第一端。第二电阻器的第二端耦接第一电流源。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制，其
中：图1是一种开环控制的电荷泵电路的示例性电路图；图2是一种闭环控制的电荷泵电路的示例性电路图；图3是根据本公开的实施例的电荷泵电路的示意性框图；图4是根据本公开的实施例的电荷泵电路的示例性电路图；图5是图2和图3所示的电荷泵电路的开关频率与输出电流的关系图；图6是图2和图3所示的电荷泵电路的输出电压的对比图。
[0015]在附图中，最后两位数字相同的标记对应于相同的元素。需要注意的是，附图中的元素是示意性的，没有按比例绘制。
具体实施方式
[0016]为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，所述电荷泵电路包括：频率调制电路、幅度调制电路、调制模式切换电路、升压电路、以及反馈控制电路，其中，所述频率调制电路被配置为：根据来自第一电压端的第一电压和来自所述反馈控制电路的第一反馈电压生成时钟信号；所述幅度调制电路被配置为：根据所述第一电压和来自所述反馈控制电路的第二反馈电压生成泵升电压；所述调制模式切换电路被配置为：控制所述时钟信号的频率下限值，以及在所述时钟信号的频率等于所述频率下限值的情况下向所述反馈控制电路提供补偿电流；所述升压电路被配置为：根据所述时钟信号和所述泵升电压对所述第一电压进行升压以生成输出电压；所述反馈控制电路被配置为：根据所述输出电压来生成所述第一反馈电压和所述第二反馈电压；其中，在所述时钟信号的频率高于所述频率下限值的情况下，所述电荷泵电路通过调节所述时钟信号的频率来达到稳压状态；在所述时钟信号的频率等于所述频率下限值的情况下，所述电荷泵电路通过调节所述泵升电压的幅度来达到稳压状态。2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第二反馈电压低于所述第一反馈电压。3.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，在所述时钟信号的频率高于所述频率下限值的情况下，所述时钟信号的频率与所述第一电压和所述第一反馈电压之间的第一电压差成正比。4.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述频率调制电路包括：第一误差放大器、以及压控振荡器，其中，所述第一误差放大器的第一输入端耦接所述第一电压端，所述第一误差放大器的第二输入端被提供所述第一反馈电压，所述第一误差放大器的输出端耦接所述压控振荡器的输入端，所述第一误差放大器被配置为：放大所述第一电压差以生成第一误差电压；所述压控振荡器被配置为：根据所述第一误差电压来生成所述时钟信号，并向所述升压电路提供所述时钟信号，其中，所述时钟信号的频率与所述第一误差电压成正比。5.根据权利要求4所述的电荷泵电路，其特征在于，所述调制模式切换电路包括：第一晶体管、第二晶体管、以及第三晶体管，其中，所述第一晶体管的控制极耦接所述第二晶体管的控制极和第二极以及所述第三晶体管的第二极，所述第一晶体管的第一极耦接所述第二晶体管的第一极和所述第一电压端，所述第一晶体管的第二极被提供所述第二反馈电压；所述第三晶体管的控制极耦接偏置电压端，所述第三晶体管的第一极耦接所述第一误差放大器的输出端。6.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，在所述时钟信号的频率等于所述频率下限值的情况下，所述泵升电压的幅度与所述第一电压和所述第二反馈电压之间的第二电压差成正比；在所述时钟信号的频率高于所述频率下限值的情况下，所述泵升电压等于所述第一电压。7.根据权利要求6所述的电荷泵电路，其特征在于，所述幅度调制电路包括：第二误差
放大器、第三误差放大器、以及第四晶体管，其中，所述第二误差放大器的第一输入端耦接所述第一电压端，所述第二误差放大器的第二输入端被提供所述第二反馈电压，所述第二误差放大器的输出端耦接所述第三误差放大器的第一输入端；所述第三误差放大器的第二输入端耦接所述第四晶体管的第二极和所述升压电路，所述第三误差放大器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫梦昭，
申请(专利权)人：杭州深谙微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：