[发明专利]用于操作电荷泵的电路和方法

说明书

本公开的实施例涉及用于操作电荷泵的电路和方法。一种实施例电路包括被配置成在输入端子处接收输入电压以及在时钟输入处接收时钟信号的电荷泵，电荷泵进一步被配置成产生以因子N作为输入电压的倍数的第一输出电压。电路进一步包括输入级，输入级包括被配置成接收基准电压的基准端子，以及被配置成向电荷泵提供输入电压的输出端子。电路还包括耦合到电荷泵并且可充电到第二输出电压的电容性元件，以及反馈网络，该反馈网络包括被配置成将第一输出电压反馈到输入级的输入的第一反馈回路，以及被配置成维持第一输出电压和第二输出电压之间的固定偏移的第二反馈回路。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年01月24日提交的意大利专利申请No.102017000007428的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本描述一般涉及电荷泵，并且在具体实施例中涉及用于操作电荷泵的电路和方法。

背景技术

电荷泵电路是能够在各种电子器件中发挥重要作用的部件，能够用于从电源电压获得更高值的正电压和负电压。

因此，它们可以用于(以示例以及利用非限制性实施例的方式)MEMS器件、通信接口(例如，RS-232标准)、智能手机和其他移动设备、计算机、调节器和电压转换器。它们可以用在液晶(LCD)的驱动或发光二极管(LED)的驱动中，例如从较低的电源电压生成高极化的电压。此外，它们可以用于存储器(例如，闪速存储器)中以生成用于擦除数据的脉冲。

总之，电荷泵是能够产生一个或多个电压电平、将到所述电荷泵的输入处的电压与确定的倍数(例如，整数)相乘的电路。因此，可以使用它们(例如，在诸如上述的应用中)来生成独立于电源电压并且当所述电源电压变化时仍然恒定的电压。

电荷泵的输出电压可以受到所述电荷泵被开关的时钟频率fCLK的残余纹波的影响。

例如，用于生成用于驱动开关电容器电路的电压的电荷泵可以利用比用于驱动开关电容器电路的信号的频率fSC更高的时钟频率fCLK来操作，其中噪声在采样阶段结束时在电容器上被采样。

电荷泵的输出电压上的纹波可以通过开关的寄生电容转移，并且对于某些应用而言可能是不可接受的，例如在低噪声电路应用中。

因此，能够减少叠加在电荷泵的输出电压上的纹波的技术(例如，在采样间隔)的引入，能够允许在噪声性能也被认为很重要的应用中可以使用电荷泵。

发明内容

一个或多个实施例涉及可用于广泛范围的可能应用中的电荷泵，这些应用包括各种传感器，例如压力、湿度和温度传感器。

尽管在行业中有广泛的活跃度(如在下文提到的各种文献中记录的)，然而仍然认识到对于改进的解决方案(例如与输出纹波的降低相关)的需求。

一个或多个实施例满足该需求。

根据一个或多个实施例，可以通过包括下文权利要求中提及的特征的电路来实现该目标。

一个或多个实施例可以涉及对应的设备(例如，在上文提到的设备之中)以及对应的方法。

一个或多个实施例可以提供仅受输出电容的影响不被衰减的残余纹波。

一个或多个实施例可以提供将电荷泵放置在反馈系统(即闭环型反馈系统)内，其中反馈系统能够包括两个控制回路。

一个或多个实施例可以使用小的输出电容值来强烈地衰减电荷泵的输出电压上的残余纹波(例如，在开关频率)，因此这可以在不太困难的情况下实施。

在通过负载的电流存在变化的情况下，一个或多个实施例可以动态地检测输出电压并执行从电荷泵提供正确的电流增益的反馈。