[发明专利]使用软启动的负电荷泵

说明书

本发明提供了一种耦接在正电源节点与接地节点之间的电荷泵电路。该电荷泵电路响应于从时钟发生器输出的时钟信号而运行，从而在负电压输出节点产生负电压。一种用于该电荷泵电路的软启动电路包括比较电路，该比较电路被配置成用于在该电荷泵电路的启动周期期间将上升的电源电压与该负电压之间所感测的变化的中间电压与斜坡电压进行比较。响应于该比较而选择性地启用该时钟发生器生成这些时钟信号，从而提供脉冲跳跃。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC转换器电路，特别是涉及一种使用软启动操作的负电荷泵转换器电路。

背景技术

参照图1，图1示出了常规的负电荷泵电路10的电路图。电路10包括第一CMOS开关电路12和第二CMOS开关电路14。每个开关电路12和14由一对串联连接的MOSFET(驱动晶体管)形成，这对MOSFET包括p沟道晶体管16和n沟道晶体管18。第一CMOS开关电路12连接在正电压源节点Vpos与接地基准节点Vgnd之间(其中晶体管16的源极连接至正电压源节点Vpos，而晶体管18的源极连接至接地基准节点Vgnd)。第二CMOS开关电路14被连接在接地基准节点Vgnd和负电压输出节点Vneg之间(其中晶体管16的源极被连接到接地基准节点Vgnd，而晶体管18的源极连接到负电压输出节点Vneg)。晶体管16和18的源极-漏极路径在晶体管16、18的漏极端子处彼此连接，以限定第一CMOS开关电路12的正节点20和第二CMOS开关电路14的负节点22。快速电容器C_快速相应地连接在正节点20与负节点22之间。输出电容器C_输出连接在负电压输出节点Vneg与接地基准节点Vgnd之间。第一和第二CMOS开关电路12和14内的驱动晶体管的栅极端子各自由驱动器电路24响应于非重叠时钟发生器电路26生成的时钟信号(clk1至clk4)而驱动。图2展示了时钟信号clk1至clk4的波形的一般形状。在波形的每个周期42的第一阶段40期间，第一和第二CMOS开关电路12和14中的p沟道晶体管16各自被接通，并且电流从正电压源节点Vpos流向接地基准节点Vgnd从而对电容器C_快速充电。在周期42的第二阶段44期间，第一和第二CMOS开关电路12、14中的n沟道晶体管18各自被接通，从而将充电的电容器C_快速的更正的极板连接至地面并且将充电的电容器C_快速的更负的极板连接至负电压输出节点Vneg。最终在负电压输出节点Vneg处生成负电压，该负电压具有等于在正电压源节点Vpos处的电压的绝对值。

出于简化和成本降低的原因，对电荷泵电路10的控制优选地是开环。因而，通常不使用对电荷泵电路的运行的软启动控制。时钟信号clk1至clk4的占空比是固定的。然而，本领域中需要对开环型电荷泵电路的软启动控制。

发明内容

在实施例中，一种电路，包括：电荷泵电路，该电荷泵电路耦接在正电源节点与接地节点之间，所述电荷泵电路响应于从时钟发生器输出的多个时钟信号而运行以在负电压输出节点产生负电压；以及用于所述电荷泵电路的软启动电路，该软启动电路包括比较电路，该比较电路被配置成用于在该电荷泵电路启动期间将电源电压与该负电压之间的中间电压与下降的斜坡电压进行比较并且响应于所述比较而选择性地启用时钟发生器以生成所述多个时钟信号。

在实施例中，一种电路，包括：电荷泵电路，该电荷泵电路耦接在正电源节点与接地节点之间，所述电荷泵电路包括被配置成用于生成多个时钟信号的时钟发生器，该电荷泵电路响应于所述多个时钟信号，从而在负电压输出节点产生负电压；以及用于所述电荷泵电路的软启动电路，该软启动电路运行以在软启动期间引起该多个时钟信号的脉冲跳跃，每当该软启动电路所感测的电源电压和该负电压之间的中间电压跨越斜坡电压时，发生所述脉冲跳跃。