[发明专利]动态反馈稳压电荷泵浦装置有效
申请号: | 200810091111.2 | 申请日: | 2008-04-02 |
公开(公告)号: | CN101552552A | 公开(公告)日: | 2009-10-07 |
发明(设计)人: | 谢致远;郑岚瑄 | 申请(专利权)人: | 联咏科技股份有限公司 |
主分类号: | H02M3/07 | 分类号: | H02M3/07 |
代理公司: | 北京市柳沈律师事务所 | 代理人: | 蒲迈文 |
地址: | 中国台湾新竹*** | 国省代码: | 中国台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动态 反馈 稳压 电荷 装置 | ||
技术领域
本发明是有关于一种电荷泵浦装置,且特别是有关于一种具动态反馈稳压能力的电荷泵浦装置。
背景技术
在电子电路中,往往需要各种不同电平的电源电压以供电路使用,因此常配置电荷泵浦(charge pump)电路,以便利用现有的电源电压来产生各种不同电平的电源电压。电荷泵浦电路是以某一预设倍率将其输入电压电平调升(或调降),以产生不同电平的电压。因此,电荷泵浦电路的输出电压电平便与其输入电压息息相关。然而,为了电荷泵浦电路可以适用于各种环境(亦即在设计电荷泵浦电路时可能无法确定其输入电压),而依然可以产生相同预期的输出电压,一般是利用电压调整电路先将输出电压电平调整至额定电压,然后才由电荷泵浦产生额定输出电压。
图1为已知的电荷泵浦电路图。电容C、开关102、开关103、开关104及开关105构成一个电荷泵浦。晶体管T1、运算放大器101、电阻R1、电阻R2构成一个具有负反馈的电压调整电路。此电压调整电路接接收系统电压VCC,并将系统电压VCC调整为输入电压Vin1。电荷泵浦在第一工作周期时,开关102及105会呈现短路,开关103及104会呈现开路,此时输入电压Vin1 会对电容C进行充电,使电容C具有相等于输入电压Vin1的电位。电荷泵浦在第二工作周期时,开关103及104会呈现短路,开关102及105会呈现开路,使得电容C其中一端从接地改为连接至输入电压Vin1(亦即从0V改变为Vin1),此时电容C的另一端电位会从Vin1被抬升至2Vin1。因此,输出电压Vout1会得到两倍于输入电压Vin1的电压。
已知电荷泵浦虽然可以提供两倍于输入电压Vin1的电压,但是当电荷泵浦输出端出现因负载变化而产生的电流变化时,电压调整电路无法实时检测及针对输出电流的变化而调整其输入电压Vin1,以致输出电压Vout1会随负载电流变化而产生较剧烈的涟波。如欲解决涟波的问题,一般是将电荷泵浦输入端 直接耦接系统电压,再于输出端耦接具有稳压电容的电压调整器。但此解决方式会造成电压调整器直接面对负载的问题,且所增加的稳压电容亦会增加成本的负担,连带的使电荷泵浦的原本功能无法完全发挥。
发明内容
本发明提供一种动态反馈稳压电荷泵浦装置,其利用反馈单元动态检测及反馈电荷泵浦的输出电压,在不增加额外元件及成本的情况下,降低输出电压涟波及提升电荷泵浦输出效率的功效。
本发明提供一种电荷泵浦装置,其包括电压调整器、电荷泵浦及反馈单元。电压调整器的输入端接收输入电压,并依据控制信号将输入电压调整输出为基本电压。电荷泵浦耦接电压调整器的输出端以接收基本电压,接着将基本电压倍压后作为输出电压。反馈单元的输入端耦接至电荷泵浦的输出端以接收输出电压,反馈单元的输出端耦接至电压调整器以提供控制信号,其中控制信号与输出电压相关。
上述电压调整器包括运算放大器、晶体管及开关。运算放大器的第一端耦接至反馈单元的输出端以接收控制信号,运算放大器的第二端接收参考电压。晶体管的栅极耦接至运算放大器的输出端,其第一源漏极接收输入电压,其第二源漏极输出基本电压。开关的第一端接收该输入电压,开关的第二端耦接至该运算放大器的输出端。
在本发明的一实施例中,上述反馈单元包括第一电阻及第二电阻,第一电阻的第一端作为反馈单元的输入端以接收输出电压,第一电阻的第二端作为反馈单元的输出端以提供控制信号至电压调整器。第二电阻的第一端耦接至第一电阻的第二端,第二电阻的第二端接地。
本发明提供一种动态反馈稳压电荷泵浦装置,其结合电荷泵浦倍压的功效及电压调整器的稳压特性与反馈单元实时检测及反馈的能力,动态检测及反馈输出电压,以实时反应其负载造成的电流变化,且可在不增加额外元件及成本的条件下,提升电荷泵浦输出效率及降低输出电压的涟波。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
图1为已知的电荷泵浦电路图。
图2为根据本发明一实施例的动态反馈稳压电荷泵浦装置示意图。
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