[发明专利]一种带开关的电荷泵电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电荷泵电路，特别是涉及一种带开关的电荷泵电路。

背景技术

图1为一种传统的2.5V电荷泵电路的电路示意图。如图1所示，传统的电荷泵电路由振荡器OSC、电荷泵单元Charge PUMP、R1-R2和C1-C2组成的取样电路、开关S1-S2、比较器CMP组成，振荡器OSC的输出CLKIN连接至电荷泵单元Charge PUMP的时钟输入端，开关S1、电阻R1、R2依次串联对输出电压VD25进行采样，采样电压经开关S2连接至比较器CMP的一输入端及滤波电容C1、C2的公共端，滤波电容C1、C2连接在输出电压VD25和地间对输出电压VD25及采样电压均有滤波作用，比较器CMP另一输入端连接由带隙基准源Bandgap产生的参考电压Vref，比较器CMP的输出连接至振荡器OSC的控制端以根据采样电压改变时钟CLKIN的频率从而调整输出电压VD25的幅度使其稳定输出，电荷泵Charge PUMP直接连接至负载Iloading和Cloading。

现有技术中，待机时该电荷泵电路的待机电流为：

Istandby＝Iosc+Icmp+Ipump

其中Iosc为振荡器OSC的待机电流，Icmp为比较器CMP的待机电流，Ipump为电荷泵单元Charge PUMP的待机电流(换算到电源电压vdd下)，Ipump的计算公式如下：

Ipump＝Efficiency*(Iloading+Idetect)*VD25/vdd

然而，传统2.5v电荷泵本身的待机功耗很小，实测的值在～100nA左右，已很难再减小了，负载电流Iloading即漏电流Ileak的大小会影响电荷泵整体的功耗，其所占比例很高。而漏电流Ileak与工艺/温度及2.5v电压的值相关，在电路上很难掌控

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种带开关的电荷泵电路，其通过在电荷泵输出2.5v与负载之间增加MOS开关，以在待机状态下关断开关，这样2.5v的电荷泵电路在待机状态下出现的leakage(泄漏)几乎为0，可降低flash的待机功耗。

为达上述及其它目的，本发明提出一种带开关的电荷泵电路，包括:

电荷泵模块，用于产生高压输出；

稳压电容，连接在该电荷泵模块的电荷泵单元的输出与地之间，用于在节流开关接通时进一步稳定输出电压；

节流开关，连接该电荷泵模块的输出以及该稳压电容，用于待机时断开负载以减小电荷泵电路的功耗。

进一步地，该电荷泵模块包括振荡器、电荷泵单元、滤波和采样电路、比较器以及第一开关、第二开关，所述振荡器的输出CLKIN连接至该电荷泵单元的时钟输入端，该电荷泵单元的输出与该滤波和采样电路、该第一开关的一端、该稳压电容的一端以及该节流开关的一端相连组成节点Vo，该第一开关的另一端连接该滤波和采样电路，该比较器的一输入端与该第二开关的一端组成节点Vdet，该比较器的另一输入端连接参考电压，该比较器的输出连接至该振荡器的控制端，该第二开关的另一端连接该滤波和采样电路，该第一开关与第二开关的控制端连接反相许可信号。

进一步地，该滤波和采样电路包括第一滤波电容、第二滤波电容、第一电阻以及第二电阻，该第一电阻的一端连接该第一开关，另一端连接该第二电阻的一端和该第二开关的一端，该第一滤波电容的另一端与该第二滤波电容的一端、该比较器的一输入端以及该第二开关的一端相连组成该节点Vdet，该第二滤波电容的另一端以及该第二电阻的另一端接地。

进一步地，该比较器的输出连接至该振荡器的控制端以根据采样电压改变时钟CLKIN的频率从而调整输出电压的幅度使其稳定输出。

进一步地，该节流开关的控制端连接节流控制信号CEB。

进一步地，该节流开关由电平位移电路和PMOS开关管组成，该电平位移电路的电源连接该电荷泵模块的输出，其输入端连接该节流控制信号CEB，其输出连接至PMOS开关管的栅极，该PMOS开关管的源极和衬底连接该电荷泵模块的输出，该PMOS开关管的漏极为该带开关的电荷泵电路的输出。

进一步地，该PMOS开关管的漏极连接负载Iloading及其分布电容。

进一步地，该带开关的电荷泵电路的输出端口通过二极管连接至电源电压以保证负载正常工作。

进一步地，该输出端口通过并联的PMOS二极管和NMOS二极管连接至电源电压。