基于反馈的电荷泵电路

摘要

本发明涉及一种电荷泵电路，它包括一个高压产生单元、一个降压单元和一个反馈控制单元。本发明在传统电荷泵电路基础上增加了一个降压单元和一个反馈控制单元，高压产生单元的电荷泵增益与MOS管阈值电压无关，使增压效率提高了20％以上；电荷泵采用两个充电通路交替向负载充电的方式，使电荷泵充电速度提高到2倍以上，电荷泵采用反馈方式得到一定范围内的连续输出电压值，且输出电压值大于电源电压。本发明兼具增压效率高、充电速度快、输出电压值连续的优点，有效地克服了传统电荷泵电路增压效率低、充电速度慢、输出电压值离散的缺点。本发明可广泛应用于数模混合电路领域。

主权项

一种基于反馈的电荷泵电路，其特征在于，它含有：一个高电压产生单元，包括：PMOS管P1～P5、NMOS管N1～N8、电容C1～C4，其中，P1的栅极接此高电压产生单元的输入端VJ，P1的源极接电源VDD，P1的漏极与P2的源极及衬底、P3的源极及衬底相接，并与C1的上极板连接在一起，C1的下极板接地VSS，P2、N1的栅极接第一时钟端CLK1，P3、N2的栅极接第二时钟端CLK2，P2、N1的漏极与C3的下极板相接，P3、N2的漏极与C2的下极板相接，N1、N2的源极接地VSS，N3的源极与N5的源极、N6的栅极、P4的栅极、P5的漏极、N8的漏极相接，并与C2的上极板连接在一起，N4的源极与N6的源极、N5的栅极、P5的栅极、P4的漏极、N7的漏极相接，并与C3的上极板连接在一起，N3的栅极、N3的漏极、N4的栅极、N4的漏极、N5的漏极、N6的漏极都接电源VDD，N7的栅极接第二时钟端CLK2，N8的栅极接第一时钟端CLK1，N7的源极与P4的源极、P4的衬底、P5的源极、P5的衬底、N8的源极相接，并与C4的上极板连接在一起，其连接点为此高电压产生单元的输出端，即整个电荷泵电路的输出端VOUT，C4的下极板接地VSS；和一个降压单元，包括：PMOS管P6～P7、NMOS管N9～N14、电容C5～C7，其中，N9的源极、P6的源极、P6的衬底、P7的源极、P7的衬底、N10的源极都与此降压单元的输入端，即高压产生单元的输出端VOUT相接，N9的漏极与P6的漏极、N11的漏极、N12的漏极、P7的栅极、N13的栅极相接，并与C5的上极板连接在一起，N10的漏极与P7的漏极、N13的漏极、N14的漏极、P6的栅极、N12的栅极相接，并与C6的上极板连接在一起，N9的栅极与C5的下极板、N14的栅极与第二时钟端CLK2相接，N10的栅极、C6的下极板、N11的栅极与第一时钟端CLK1相接，N11的源极与N12的源极、N13的源极、N14的源极相接，并与C7的上极板连接在一起，其连接点为此降压单元的输出端VFB，C7的下极板接地VSS；和一个反馈控制单元，包括：PMOS管P8～P9、NMOS管N15～N18，其中，P8的源极、P9的源极接电源VDD，P8的栅极及漏极、P9的栅极与N5的漏极相接，P9的漏极与N16的漏极相接，其接点为此反馈控制单元的输出端VJ，即高压产生单元的输入端VJ，N15的栅极接此反馈控制单元的输入端，即降压单元的输出端VFB，N16的栅极接此反馈控制单元的输入VREF，N15的源极、N16的源极与N17的漏极相接，N17的栅极、N18的栅极、N18的漏极都与此反馈控制单元的输入端IBIAS相接，N17的源极、N18的源极均接地VSS。