[发明专利]电荷泵电路、集成电路、电子设备及相关方法

权利要求书

1.一种电荷泵电路，用于产生一负电压，其特征在于，所述电荷泵电路包含：

时钟产生器，用于产生并输出至少一个时钟信号；

开关电容式电压变换器电路，包含多个电容元件，其中所述开关电容式电压变换器电路用于接收所述至少一个时钟信号并产生所述负电压；

从所述开关电容式电压变换器电路的输出端至所述时钟产生器的反馈路径，用于将所述开关电容式电压变换器电路产生的所述负电压经所述反馈路径提供至所述时钟产生器供所述时钟产生器产生所述至少一个时钟信号时使用；以及

输出端，用于输出所述负电压。

2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，进一步包括的：

调节控制回路，从所述开关电容式电压变换器电路的输出端至所述开关电容式电压变换器电路的电源电压输入端；

其中，所述调节控制回路包括：运算放大器；

其中，在所述调节控制回路的启动阶段，所述调节控制回路运作于开环模式，并且所述运算放大器将最大充电电源电压提供至所述开关电容式电压变换器电路的电源电压输入端，以对所述多个电容元件中的至少一个充电；接着，当所述开关电容式电压变换器电路输出的负电压接近目标负电压时，所述调节控制回路被激活以运作于闭环模式。

3.如权利要求2所述的电荷泵电路，所述调节控制回路在所述运算放大器的第一输入端的电压位于一输入范围时被激活。

4.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述运算放大器的第一输入端接收对所述负电压进行感测后的感测输出电压，以及所述运算放大器的第二输入端耦接于控制电路，所述控制电路用于在所述调节控制回路的启动阶段使所述第二输入端维持在一恒定参考电压。

5.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述运算放大器的第一输入端接收对所述负电压进行感测后的感测输出电压，以及所述运算放大器还包含耦接于数模转换器的第二输入端，一控制器耦接于所述数模转换器，用于控制所述数模转换器提供可编程模拟参考电压至所述运算放大器的所述第二输入端。

6.如权利要求5所述的电荷泵电路，其特征在于，所述控制器用于控制所述数模转换器的输入为可编程的数字跃升值，从一开始产生最大的值至最终降低一理想值。

7.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述多个电容元件包括：多个金属氧化物半导体电容器；

所述电荷泵电路进一步包括：

调节控制回路，从所述开关电容式电压变换器电路的输出端至所述开关电容式电压变换器电路的电源电压输入端；

其中，所述调节控制回路包括：运算放大器；

其中，所述运算放大器用于在所述调节控制回路的启动阶段产生最大充电电源电压至所述多个金属氧化物半导体电容器。

8.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述运算放大器用于在低操作频率提供回路稳定性补偿，所述低操作频率为比滤波器的极点的频率低得多的频率。

9.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述时钟产生器还包含电平位移电路，耦接至所述开关电容式电压变换器电路，用于提供多个电平位移后的时钟信号。

10.如权利要求9所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电平位移电路应用一中间电压阶跃操作至调节后的输出电压。

11.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述时钟产生器包含两相时钟产生器，用于提供所产生时钟的两个相位至所述开关电容式电压变换器电路，以使所述电荷泵电路基于所述所产生时钟的两个可切换相位提供的所述负电压。

12.如权利要求11所述的电荷泵电路，其特征在于，所述两相时钟产生器用于提供多个具有不同电压电平的多个非重叠时钟信号。