[发明专利]自适应电荷泵

权利要求书

1.一种自适应电荷泵，包括：

第一和第二节点，所述第一和第二节点转换至第一和第二供电电压之间的相反状态；

耦合在所述第一节点和第三节点之间的第一电容器、耦合在所述第二节点和第四节点之间的第二电容器以及耦合在输出节点和所述第二供电电压之间的第三电容器；

第一导电类型的第一晶体管，具有耦合到控制节点的第一电流端子，具有耦合到所述第三节点的第二电流端子，并且具有耦合到所述第四节点的控制端子；

第一导电类型的第二晶体管，具有耦合到所述控制节点的第一电流端子，具有耦合到所述第四节点的第二电流端子，并且具有耦合到所述第三节点的控制端子；

第二导电类型的第三晶体管，具有耦合到所述第三节点的第一电流端子，具有耦合到所述输出节点的第二电流端子，并且具有耦合到所述第四节点的控制端子；

第二导电类型的第四晶体管，具有耦合到所述第四节点的第一电流端子，具有耦合到所述输出节点的第二电流端子，并且具有耦合到所述第三节点的控制端子；以及

控制器，所述控制器控制所述控制节点使其具有与所述第一供电电压相同的电压电平，同时所述输出节点和所述第二供电电压之间的电压差不超过极限电压，且所述控制器还控制所述控制节点的电压以防止所述电压差超过所述极限电压。

2.如权利要求1所述的自适应电荷泵，其特征在于：

所述第二供电电压具有基准电压电平且其中所述第一供电电压具有正供电电压电平；

其中所述第一导电类型是N型且其中所述第二导电类型是P型；以及

其中所述输出节点具有所述第一供电电压的电压电平的两倍的电压电平直到所述极限电压，且其中当所述第一供电电压高于所述极限电压的二分之一时所述输出节点被保持在所述极限电压。

3.如权利要求1所述的自适应电荷泵，其特征在于：

所述第一供电电压具有基准电压电平且其中所述第二供电电压具有正供电电压电平；

其中所述第一导电类型是P型且其中所述第二导电类型是N型；以及

其中当所述第二供电电压小于或等于所述极限电压的二分之一时，所述输出节点和所述第二供电电压具有相同的大小但相反的极性，且其中当所述第二供电电压大于所述极限电压的二分之一时所述输出节点具有所述第二供电电压减去所述极限电压的电压电平。

4.如权利要求1所述的自适应电荷泵，其特征在于，所述控制器包括：

第二导电类型的第五晶体管，具有接收所述第一供电电压的第一电流端子，具有耦合到第五节点的控制端子，并且具有耦合到所述控制节点的第二电流端子；

第二导电类型的第六晶体管，具有接收所述第一供电电压节点的第一电流端子，且具有在所述第五节点耦合在一起的第二电流端子和控制端子；

耦合在所述第一供电电压和第六节点之间的电流设备；

第一导电类型的第七晶体管，具有耦合到所述第五节点的第一电流端子，具有耦合到所述第六节点的控制端子，并且具有耦合到所述第七节点的第二电流端子；

第一导电类型的第八晶体管，具有耦合到所述第七节点的第一电流端子，具有耦合到第八节点的控制端子，并且具有接收所述第二供电电压节点的第二电流端子；

第一导电类型的第九晶体管，具有在所述第八节点耦合在一起的第一电流端子和控制端子，具有接收所述第二供电电压节点的第二电流端子；

耦合在所述第六和第八节点之间的电阻器；以及

耦合在所述输出节点和所述第七节点之间的齐纳二极管。

5.如权利要求4所述的自适应电荷泵，其特征在于，还包括耦合在所述第一供电电压和所述控制节点之间的平滑电容器。

6.如权利要求4所述的自适应电荷泵，其特征在于，所述第五晶体管显著大于所述第六晶体管，其中所述电流设备和所述电阻器配置成使所述第七晶体管饱和地工作，且其中所述第八和第九晶体管为电流镜配置。

7.如权利要求4所述的自适应电荷泵，其特征在于：

所述第二供电电压具有基准电压电平且其中所述第一供电电压具有正供电电压电平；

其中所述第一导电类型是N型且其中所述第二导电类型是P型；

其中所述齐纳二极管具有耦合到所述第七节点的阳极和耦合到所述输出节点的阴极；以及

其中所述电流设备将电流提供给所述第六节点。