[发明专利]电荷泵输出电压调节电路

说明书

技术领域

本发明涉及电荷泵领域，特别是涉及一种电荷泵输出电压调节电路。

背景技术

电荷泵是一种电容式电压变换器，可用以提升或降低电压，也可用以产生负电压。由于其电路简单且效率较高，广泛应用于单电源供电的集成电路中。例如，在电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或闪存(Flash Memory)中，电荷泵将供电电压转换为高于供电电压的高电压信号，来驱动负载、PROM或FlashEPROM的写操作。

然而，电荷泵在无任何限制的条件下所产生的输出电压往往偏离于所需的值，故往往设置电压调节电路将它的输出电压钳位于所需的值，同时使电荷泵在工作时具有一定的回复速度(即输出电压在所需电压值附近抖动时，可在较短的时间内恢复到所需的电压值)。

在现有技术中，往往通过电流泄放或反馈的方式来实现电荷泵输出电压的调节。电流泄放方式通常于电荷泵输出端设置泄放电路，以在输出电压过高时，对输出端做电流泄放；而反馈方式通常需设置基准电压发生电路以产生基准电压，作为电荷泵输出电压的比较标准，并通过比较产生控制信号来控制电荷泵的输出电压。图1便给出了采用反馈方式的一种电压调节电路的示意图。如图所示，该电路包括逻辑门电路10、电荷泵20、比较器30以及基准电压发生电路40。电荷泵20的输出电压被送至比较器30的负向输入端，而基准电压发生电路40产生的基准电压被送至比较器30的正向输入端；从而通过将输出电压与基准电压比较产生反馈信号，进一步控制逻辑门电路10使系统时钟被屏蔽或打开，实现输出电压的调节。例如，当输出电压低于基准电压时，通过比较器30将产生高电平信号，从而控制逻辑门电路10打开系统时钟，电荷泵输入电压提高，输出电压随之升高；当输出电压高于参考电压时，比较器30产生低电平信号，从而控制逻辑门电路10屏蔽系统时钟，电荷泵输入电压降低，输出电压随之降低，如此便实现了输出电压的调节。

上述现有技术虽然实现了输出电压的调节，但需要用到泄放电路或附加的基准电压发生电路，电路结构复杂而增加了芯片的面积。而且这些模拟电路的引入会产生电路特性随过程和温度而变化的现象，这种不稳定因素也为电荷泵输出电压的准确度带来了挑战。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电荷泵输出电压调节电路，以简单的电路结构实现输出电压的有效调节。

为解决以上技术问题，本发明提供一种电荷泵输出电压调节电路，对电荷泵的输出电压进行调节以产生所需的稳定电压值，该调节电路包括：CMOS反相器单元，接收所述电荷泵的时钟输入信号，将其反相后提供给该电荷泵；PMOS晶体管，其源极耦接所述电荷泵的输入电压，栅极耦接该电荷泵输出电压的反馈信号，漏极连接该电荷泵及CMOS反相器单元的电源输入端。

进一步的，所述CMOS反相器单元包括：第一CMOS反相器，接收第一时钟信号，将其反相后提供给所述电荷泵，其中该第一CMOS反相器的电源输入端连接所述PMOS晶体管的漏极；以及第二CMOS反相器，接收第二时钟信号，将其反相后提供给所述电荷泵，其中该第二CMOS反相器的电源输入端连接所述PMOS晶体管的漏极，所述第一时钟信号与第二时钟信号互为反相。

进一步的，所述的电荷泵输出电压调节电路还包括：分压单元，将电荷泵输出电压分压后进行反馈。

进一步的，所述分压单元由分压电阻构成。

进一步的，所述分压单元由分压电容构成。

进一步的，所述的电荷泵输出电压调节电路还包括：反馈单元，将电荷泵输出电压的反馈转换为数字电平信号，提供给PMOS晶体管的栅极。

可见，以上电荷泵输出电压调节电路利用PMOS晶体管接收电荷泵输出电压的反馈信号，以控制电荷泵的输入电压和时钟输入信号的幅值，进而实现了输出电压的有效调节；此种方式减少了附加的模拟电路的引入，降低了电路复杂度并提高了电路的稳定性。

附图说明

图1为现有技术中一种电压调节电路的示意图；

图2为本发明一实施例所提供的电荷泵输出电压调节电路；

图3为PMOS晶体管的特性曲线；

图4为本发明另一实施例所提供的电荷泵输出电压调节电路；

图5为本发明一实施例所获得的输出电压的波形图。

具体实施方式

为使本发明的技术特征更明显易懂，下面结合附图与实施例，对本发明做进一步的描述。