[发明专利]一种应用于电荷泵系统的电压调整器

摘要

本发明公开了一种应用于电荷泵系统的电压调整器，包括电流调节电路、分压电路以及比较器，通过配置电流调节电路的N位输入配置信号，可使电荷泵系统的输出电压获得2N种大小不等的选择。本发明在实现电荷泵系统输出电压可变配置的同时，相比通常的电压调整器，仅需要较少的电阻，能够有效地节省芯片面积。以一个具有8位配置信号的电压调整器为例，本发明的电压调整器相比通常的电压调整器大约可节省39％的面积。对于具有更多位配置信号的电压调整器来说，本发明具有更大的面积优势。

主权项

1.一种应用于电荷泵系统的电压调整器，其特征在于，包括电流调节电路、分压电路以及比较器comp，分压电路包括串联的电阻Ra和电阻Rb，电阻Ra和电阻Rb之间的节点为反馈节点Vfb，电阻Ra的一端接反馈节点Vfb，另一端接地；电阻Rb的一端接电荷泵的输出端Vout，另一端接反馈节点Vfb；比较器comp的正向输入端接参考电压Vref，反向输入端接反馈节点Vfb，输出端输出使能控制信号En_osc；电流调节电路的输入端输入配置信号trim_1、trim_2、……、trim_N，输出端vo2与反馈节点Vfb相接；电流调节电路能够根据配置信号向反馈节点Vfb输入不同的电流Ivo2，电流Ivo2有2N种大小不等的选择，其中N为正整数；所述电流调节电路包括电阻网络、缓冲器buffer以及2N个反相器；缓冲器buffer的输出端vo1与其反向输入端相连接，正向输入端与参考电压Vref相连接；反相器inv_1的输入端接配置信号trim_1，输出端接反相器inv_1’的输入端；反相器inv_1’的输出端输出内部控制信号s1，反相器inv_1的输出端输出内部控制信号s1’；反相器inv_2的输入端接配置信号trim_2，输出端接反相器inv_2’的输入端；反相器inv_2’的输出端输出内部控制信号s2，反相器inv_2的输出端输出内部控制信号s2’；依次类推，反相器inv_(N‑1)的输入端接配置信号trim_(N‑1)，输出端接反相器inv_(N‑1)’的输入端；反相器inv_(N‑1)’的输出端输出内部控制信号s(N‑1)，反相器inv_(N‑1)的输出端输出内部控制信号s(N‑1)’；反相器inv_N的输入端接配置信号trim_N，输出端接反相器inv_N’的输入端；反相器inv_N’的输出端输出内部控制信号sN，反相器inv_N的输出端输出内部控制信号sN’；电阻网络包括电阻Rc、电阻R0、电阻R13、……、电阻RN3，以及N路控制电路；第一路控制电路包括串联的两个电阻以及两个开关，其中一个开关接缓冲器buffer的输出端vo1，该开关的控制端接内部控制信号s1’，另一个开关接电流调节电路的输出端vo2，该开关的控制端接内部控制信号s1；第二路控制电路包括串联的两个电阻以及两个开关，其中一个开关接缓冲器buffer的输出端vo1，该开关的控制端接内部控制信号s2’，另一个开关接电流调节电路的输出端vo2，该开关的控制端接内部控制信号s2；依次类推，第N‑1路控制电路包括串联的两个电阻以及两个开关，其中一个开关接缓冲器buffer的输出端vo1，该开关的控制端接内部控制信号s(N‑1)’，另一个开关接电流调节电路的输出端vo2，该开关的控制端接内部控制信号s(N‑1)；第N路控制电路包括串联的两个电阻以及两个开关，其中一个开关接缓冲器buffer的输出端vo1，该开关的控制端接内部控制信号sN’，另一个开关接电流调节电路的输出端vo2，该开关的控制端接内部控制信号sN；电阻Rc的一端接电源VDD，另一端接第N路控制电路的输入和电阻RN3的一端，电阻RN3的另一端接第N‑1路控制电路的输入和电阻R(N‑1)3的一端，依次类推，电阻R23的一端接第1路控制电路的输入和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接电阻R0的一端，电阻R0的另一端经开关K0接缓冲器buffer的输出端vo1，开关K0的控制端接电源VDD；所述第N路控制电路包括电阻RN2和电阻RN1，电阻RN2的一端为输入端，另一端串接电阻RN1，电阻RN1的另一端接开关KN’和开关KN的一端，开关KN’的另一端接缓冲器buffer的输出端vo1，开关KN的另一端接输出端vo2；第N‑1路控制电路包括电阻R(N‑1)2和电阻R(N‑1)1，电阻R(N‑1)2的一端为输入端，另一端串接电阻R(N‑1)1，电阻R(N‑1)1的另一端接开关K(N‑1)’和开关K(N‑1)的一端，开关K(N‑1)’的另一端接缓冲器buffer的输出端vo1，开关K(N‑1)的另一端接输出端vo2；以此类推，第2路控制电路包括电阻R22和电阻R21，电阻R22的一端为输入端，另一端串接电阻R21，电阻R21的另一端接开关K2’和开关K2的一端，开关K2’的另一端接缓冲器buffer的输出端vo1，开关K2的另一端接输出端vo2；第1路控制电路包括电阻R12和电阻R11，电阻R12的一端为输入端，另一端串接电阻R11，电阻R11的另一端接开关K1’和开关K1的一端，开关K1’的另一端接缓冲器buffer的输出端vo1，开关K1的另一端接输出端vo2。