[发明专利]稳压电荷泵电路

说明书

技术领域

本公开大体上涉及电子电路领域，更具体地，本公开涉及一种稳压电荷泵电路。

背景技术

电荷泵电路被广泛应用于集成电路中以提供高于特定供给电压的直流电压(DC)。电荷泵电路通常由振荡器供给的具有相反相位的时钟信号控制。对于高压应用，会参考输入电压调节输出电压，并且然后输出电压被用于驱动片外或片上集成的N型功率MOS晶体管或其他适合的电子器件。

输出电压和供给电压之间的电压差通常由串联或不串联电阻的一个或多个齐纳二极管决定。然而，由于集成电路中的制造偏差，该电压差可能不准确。此外，较大的扩散(spread)可能会被引入到电荷泵电路的输出电压上，这也可能会不利地影响输出电压与供给电压之间的电压差的精确性。

发明内容

因此，需要一种能够提供更精确的电压的稳压电荷泵电路。

根据本公开的一个方面，提供了一种电路。该电路包括：电荷泵，其具有用于接收输入电压的输入端，用于接收充电电流的供给端以及用于输出输出电压的输出端，其中所述电荷泵用于在所述输出端与所述输入端之间生成电压差；第一电平移位器，其具有耦接到所述输出端的第一节点以及第二节点，所述第一电平移位器用于响应于接收自电流源的偏置电流而对所述输出电压加载第一电压变化；第二电平移位器，其具有耦接到所述输入端的第三节点以及第四节点，所述第二电平移位器用于对所述输入电压加载第二电压变化；电压跟随器，其用于将所述第二节点的电压设置为与所述第四节点的电压基本相等，用于接收流经所述第二电平移位器的差值电流并提供所述差值电流；以及电流倍增器，用于响应于所述电压跟随器提供的差值电流而生成所述充电电流。

在本公开的一些实施例中，输出电压与输入电压之间的电压差可以由偏置电流与第一电平移位器有效地确定。这样，该电路能够在其输入端与输出端之间提供准确的电压差。此外，准确的电压感测使得该电路能够使用较小的输出电容，这进一步降低了使用这种电荷泵电路的成本。

在一个实施例中，所述第一电平移位器包括第一电阻，并且所述偏置电流被提供给所述第一电阻以生成所述第一电压变化。

在一个实施例中，所述第二电平移位器包括第二电阻。

在一个实施例中，所述电压跟随器包括：第一晶体管，其具有第一栅极、第一源极以及第一漏极，以及第二晶体管，其具有第二栅极、第二源极以及第二漏极，其中，所述第一源极耦接到所述第一电平移位器的所述第二节点，所述第二源极耦接到所述第二电平移位器的所述第四节点，所述第一栅极耦接到所述第二栅极与所述第一漏极，并且所述第二漏极用于向所述电流倍增器提供所述差值电流。

在一个实施例中，所述电压跟随器还包括：过压保护器，其耦接在所述第二栅极与所述第二源极之间，用于为所述第二晶体管提供过压保护。

在一个实施例中，所述电压跟随器包括：第二运算放大器，第二运算放大器，其具有第二正相输入端、第二负相输入端以及第二输出端，所述第二运算放大器用于虚拟地连接所述第二节点与所述第四节点，其中所述第二正相输入端耦接到所述第一电平移位器的第二节点，所述第二负相输入端耦接到所述第二电平移位器的第四节点，并且所述第二输出端耦接到第四晶体管的栅极，以向所述电流倍增器提供流过所述第四晶体管的所述差值电流。

在一个实施例中，所述电流源包括：第一运算放大器，其具有第一正相输入端、第一负相输入端以及第一输出端；第三晶体管以及第三电阻；其中，所述第一正相输入端用于接收参考电压，所述第一负相输入端耦接到所述第三晶体管的源极，所述第一输出端耦接到所述第三晶体管的栅极，并且所述第三电阻耦接在所述第三晶体管的所述源极与参考电压线之间，以提供流过所述第三晶体管的所述偏置电流。

在一个实施例中，所述电路还包括：限流器，其与所述电流倍增器并联连接，并且用于限制提供给所述电流倍增器的所述差值电流的幅值。

在一个实施例中，所述电荷泵包括：开关电容网络，其具有一个或多个开关以及一个或多个电容，并且所述开关电容网络响应于在所述一个或多个开关处接收的控制信号而被所述充电电流充电。

上文已经概括而非宽泛地给出了本公开内容的特征。本公开内容的附加特征将在此后描述，其形成了本公开权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式，作为修改或设计其他结构或者过程的基础，以便执行与本公开相同的目的。本领域技术人员还应当理解，这些等同结构没有脱离所附权利要求书中记载的本公开的主旨和范围。

附图说明