【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路，特别涉及一种电荷泵电路及其检测电路。
技术介绍
1、电荷泵电路需要实时对其输出电压进行检测，并将检测结果与上钳位阈值和下钳位阈值进行比较，从而判断出何时开启和关闭电荷泵，以将电荷泵的输出电压稳定在设置范围内。
2、在常用的cmos工艺中，mos管的薄栅氧化层耐压仅有5.5v，因此，当电荷泵的输出电压大于电源电压时，一般处于高压域，常规器件无法直接连接电荷泵的输出电压，对其进行处理，需要通过一定的方式将其转换到低于5.5v的低压域再进行电压或者电流的比较。
3、图1示出了根据现有技术的电荷泵电路的检测电路的结构示意图。参见图1，检测电路用于检测电荷泵的输出电压vcap，检测电路包括连接于电荷泵的输出电压vcap与检测电流isense之间的电阻r1和开关管m1，开关管m1的控制端连接电源电压vin，其中，开关管m1为高压mos(metal oxide semiconductor)管，电阻r1和开关管m1处于高压域，电阻r1和开关管m1用于将输出电压vcap与电源电压vin之间的电压差转换为检测电流isense，检测电流isense＝(vcap-vin-vsg1)/r1，vsg1为开关管m1源极到栅极之间的电压差。检测电流isense在低压域与某一参考电流进行比较，并将比较结果返回以控制电荷泵的开启和关闭，从而实现稳定电荷泵的输出电压vcap的功能。
4、图1所示的检测电路在将电荷泵的输出电压vcap与电源电压vin之间的电压差转换为检测电流isense的同时引入了变化
5、因此，有待提出一种新的电荷泵电路及其检测电路以解决上述问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种电荷泵电路及其检测电路，从而可以使检测电压准确反映电荷泵模块的输出电压与第一电源电压之间的电压差。
2、根据本专利技术的一方面，提供一种检测电路，用于检测电荷泵模块的输出电压，包括采样单元，包括第一开关管和第一电阻，用于通过所述第一开关管和所述第一电阻采样所述输出电压与第一电源电压之间的电压差，并将所述电压差转换为第一检测电流；第一镜像单元，用于将所述第一检测电流镜像为第二检测电流；第二镜像单元，用于将所述第一检测电流镜像为第三检测电流；补偿单元，用于根据所述第二检测电流产生与所述第一开关管源极与栅极之间的电压差相关的补偿电流；分压电阻，连接于所述补偿单元与接地端之间，所述补偿电流和所述第三检测电流流经所述分压电阻，以在所述补偿单元与所述分压电阻连接的输出节点提供的检测电压。
3、可选地，所述检测电压的表达式为：
4、vsense＝(isense3+icomp)*r3＝(vcap-vin)/a，
5、其中，isense3表示所述第三检测电流的电流值，icomp表示所述补偿电流的电流值，r3表示所述分压电压的阻值，vcap表示所述输出电压的电压值，vin表示所述第一电源电压的电压值，a表示所述第一电阻与所述分压电阻的比值。
6、可选地，所述第一电阻和所述第一开关管依次连接于所述输出电压与所述第一镜像单元之间，其中，所述第一开关管的控制端连接所述第一电源电压。
7、可选地，所述第一镜像单元包括第二开关管，连接于所述第一开关管的第二端与接地端之间；第三开关管，连接于所述第二镜像单元与接地端之间；第四开关管，连接于所述补偿单元与接地端之间，其中，所述第二开关管的控制端与所述第三开关管和所述第四开关管的控制端连接，所述第二开关管的控制端还与其第一端连接。
8、可选地，所述第二镜像单元包括第五开关管，连接于第二电源电压与所述第三开关管的第一端之间；第六开关管，连接于所述第二电源电压与所述输出节点之间，其中，所述第五开关管的控制端与所述第六开关管的控制端连接。
9、可选地，所述补偿单元包括连接于所述第二电源电压与所述第四开关管的第一端之间的第七开关管；以及依次连接于所述第二电源电压与所述输出节点之间的第二电阻和第八开关管，所述第二电阻与所述第八开关管的公共节点连接所述第七开关管的控制端，所述第八开关管的控制端连接所述第七开关管与所述第四开关管的公共节点，其中，所述第八开关管用于将所述第七开关管的控制端电压钳位于大于其第二端电压，流经所述第二电阻与所述第八开关管的电流为所述补偿电流。
10、可选地，所述第一电阻的阻值等于所述第二电阻的阻值，所述第一电阻与所述分压电阻的比值大于一。
11、可选地，所述第一开关管和所述第七开关管均工作于饱和区。
12、可选地，所述第一开关管和所述第七开关管为高压mos管。
13、根据本专利技术的另一方面，提供一种电荷泵电路，包括电荷泵模块，用于产生输出电压；如上述所述的检测电路；以及控制电路，用于根据所述检测电压控制所述电荷泵模块的开启和关闭。
14、本专利技术提供的电荷泵电路及其检测电路，采样单元通过第一开关管和第一电阻采样电荷泵模块的输出电压与第一电源电压之间的电压差，并将该电压差转换为第一检测电流，第一镜像单元将第一检测电流镜像为第二检测电流，第二镜像单元将第一检测电流镜像为第三检测电流，补偿单元根据第二检测电流产生与第一开关管源极与栅极之间电压差相关的补偿电流，分压电阻连接于第二镜像单元与接地端之间，补偿电流和第三检测电流流经分压电阻，以在第二镜像单元与分压电阻连接的输出节点提供检测电压，从而补偿电流抵消第一开关管的阈值电压带来的影响，第三检测电流流入设定大小的分压电阻抵消第一电阻带来的影响，使得检测电压基本不受工艺角和温度变化的影响，可以准确反映输出电压与第一电源电压之间的电压差。
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1.一种检测电路，用于检测电荷泵模块的输出电压，包括：
2.根据权利要求1所述的检测电路，其中，所述检测电压的表达式为：
3.根据权利要求1所述的检测电路，其中，
4.根据权利要求3所述的检测电路，其中，所述第一镜像单元包括：
5.根据权利要求4所述的检测电路，其中，所述第二镜像单元包括：
6.根据权利要求5所述的检测电路，其中，所述补偿单元包括：
7.根据权利要求6所述的检测电路，其中，所述第一电阻的阻值等于所述第二电阻的阻值，所述第一电阻与所述分压电阻的比值大于一。
8.根据权利要求6所述的检测电路，其中，所述第一开关管和所述第七开关管均工作于饱和区。
9.根据权利要求6所述的检测电路，其中，所述第一开关管和所述第七开关管为高压MOS管。
10.一种电荷泵电路，包括：
【技术特征摘要】
1.一种检测电路，用于检测电荷泵模块的输出电压，包括：
2.根据权利要求1所述的检测电路，其中，所述检测电压的表达式为：
3.根据权利要求1所述的检测电路，其中，
4.根据权利要求3所述的检测电路，其中，所述第一镜像单元包括：
5.根据权利要求4所述的检测电路，其中，所述第二镜像单元包括：
6.根据权利要求5所述的检测电路，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞天宇，王牧晨，
申请(专利权)人：骏盈半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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