专利名称：一种电压控制性电荷泵电路的制作方法
技术领域：
一种电压控制性电荷泵电路
(-)技术领域 本实用新型涉及一种半导体集成电路，尤其是一种电压控制性电荷泵电路。
背景技术：
电荷泵可以采用开环或闭环方式工作，在实际的电路应用中，大多采用闭环的方 式控制输出电压，用以输出准确的电压；但是，由固定频率的振荡器提供时钟的升压模式在 闭环反馈下仍然在输出产生较大的纹波，为了抑制纹波的幅度，通常需要在电荷泵的输出 额外添加很大的电容；而且，由于振荡器频率保持不变，整体电路需要耗费很大的功耗。
(三)实用新型内容本实用新型的目的在于设计一种电压控制性电荷泵电路，它可以克服现有技术的 不足，可以有效地提高输出电压的精度，降低输出电压的纹波，随着负载的大小调时钟的频 率，最大限度的降低了电路的功耗。本实用新型的技术方案一种电压控制性电荷泵电路，其特征在于它是由基准电 压单元、误差放大器、电压频率转换电路、电荷泵电路、电压分压电路和滤波电容CAP构成； 其中，所说的误差放大器的正向输入端采集基准电压单元发出的基准电压信号VREF ；所说 的误差放大器的输出端输出电压信号VC，输送给电压频率转换电路的输入端；所说的电压 频率转换电路的输出端输出时钟信号CK，发送给电荷泵电路；所说的电荷泵电路的输出端 输出电压VH信号；所说的电压分压电路的输入端采集电荷泵电路输出的输出电压VH信号， 并输出电压VB信号给误差放大器的负向输入端，其另一输出端接地；所说的滤波电容CAP 一端连接输出电压VH信号，其另一端接地。一种电压控制性电荷泵电路，其特征在于它的工作环境为普通工艺的集成电路、 亚微米工艺的集成电路以及深亚微米工艺的集成电路。一种电压控制性电荷泵电路，其特征在于它可以应用在需要进行升压电路的系统 中。本实用新型的工作原理当电荷泵电路输出低于预定值时，电压分压电路的输出 电压低于基准电压，误差放大器输出较高的电压给电压频率转换电路，从而电荷泵的输入 时钟频率最高；随着电荷泵输出电压不断上升，当电荷泵电路输出高于预定值时，电压分压 电路的输出电压高于基准电压，误差放大器输出较低的电压给电压频率转换电路，从而电 荷泵的输入时钟频率逐渐降低，直至电荷泵输出电压达到预定值后，电路进入稳定状态，此 时电压分压电路的输出与基准电压相等，误差放大器输出电压以及电荷泵输入时钟频率达 到稳定值。由于是闭环控制，能够随着负载的大小实时调节时钟的频率，可以最大限度的降 低了电路的功耗，由于电荷泵输入的时钟始终存在，因此极大的降低了输出电压的纹波。图 1为普通闭环电荷泵结构图，此电路采用固定频率振荡器，利用时钟的通断来控制输出电 压，因此在输出会产生很大的纹波。图2-c为本实用新型电路输出电压波形与普通结构电荷泵输出电压波形对比情况，本实用新型电路的输出纹波远远小于普通结构电荷泵输出电 压纹波。本实用新型的优越性在于①有效的改善了电荷泵输出电压的精度，降低输出电 压的纹波；②由于是闭环控制，能够随着负载的大小实时调节时钟的频率，可以最大限度的 降低了电路的功耗；③电路结构简单，操作方便，经济实用。
图1为现有技术利用闭环反馈结构控制输出电压的电荷泵升压电路原理图。图2为本实用新型所涉一种电压控制性电荷泵电路的电路图(其中，图2-a为利 用电压频率转换电路控制输出电压的电荷泵升压电路结构框图；图2-b为工作时各点电 压波形图；图2-c为本实用新型电路输出电压波形与普通结构电荷泵输出电压波形比较 图，其中，实线为本实用新型电路输出电压波形；虚线为普通结构电荷泵输出电压波形比较 图)。
具体实施方式
实施例一种电压控制性电荷泵电路(见图2-a)，其特征在于它是由基准电压单 元、误差放大器、电压频率转换电路、电荷泵电路和电压分压电路、滤波电容CAP;其中，所 说的误差放大器的正向输入端采集基准电压单元发出的基准电压信号VREF;所说的误差 放大器的输出端输出电压信号VC，输送给电压频率转换电路的输入端；所说的电压频率转 换电路的输出端输出时钟信号CK，发送给电荷泵电路；所说的电荷泵电路的输出端输出电 压VH信号；所说的电压分压电路的输入端采集电荷泵电路输出的输出电压VH信号，并输出 电压VB信号给误差放大器的负向输入端，其另一输出端接地；所说的滤波电容CAP —端连 接输出电压VH信号，其另一端接地。
权利要求一种电压控制性电荷泵电路，其特征在于它是由基准电压单元、误差放大器、电压频率转换电路、电荷泵电路、电压分压电路和滤波电容CAP构成；其中，所说的误差放大器的正向输入端采集基准电压单元发出的基准电压信号VREF；所说的误差放大器的输出端输出电压信号VC，输送给电压频率转换电路的输入端；所说的电压频率转换电路的输出端输出时钟信号CK，发送给电荷泵电路；所说的电荷泵电路的输出端输出电压VH信号；所说的电压分压电路的输入端采集电荷泵电路输出的输出电压VH信号，并输出电压VB信号给误差放大器的负向输入端，其另一输出端接地；所说的滤波电容CAP一端连接输出电压VH信号，其另一端接地。
专利摘要一种电压控制性电荷泵电路，其特征在于它是由基准电压单元、误差放大器、电压频率转换电路、电荷泵电路、电压分压电路和滤波电容CAP构成；其优越性在于①有效的改善了电荷泵输出电压的精度，降低输出电压的纹波；②由于是闭环控制，能够随着负载的大小实时调节时钟的频率，可以最大限度的降低了电路的功耗；③电路结构简单，操作方便，经济实用。
文档编号H02M3/07GK201584894SQ20092025086
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者吕英杰, 戴宇杰, 樊博 申请人:天津南大强芯半导体芯片设计有限公司