[实用新型]一种电荷泵电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种电荷泵电路。

背景技术

图1是传统的电荷泵电路，n1’、n2’、n3’以及n4’是电荷泵的时钟，n1’、n2’、n3’以及n4’的时钟波形图如图2所示，n1’、n2’、n3’以及n4’的摆幅为电压VDD’。当时钟n2’为低电平时，第一级电荷泵中NMOS管M1’的栅端电压被拉低，NMOS管M1’关断；当时钟n3’为高电平时，第一级电荷泵中NMOS管M2’导通，NMOS管M2’的漏端电压被抬到电压Vin’；当时钟n2’为高电平时，NMOS管M1’的栅端电压被抬高，NMOS管M1’导通，NMOS管M2’的栅端和源端通过NMOS管M1’连接，形成反向二极管，NMOS管M2’的的漏端电压被抬高到电压(Vin’+VDD’)。第二级电荷泵与第一级电荷泵的工作原理一致。

上述传统的电荷泵电路还存在以下缺陷：电荷泵中电容的两极板电压变化量都是VDD’，从能量损失的角度来看，工作过程中电荷泵中各MOS管的能量损失很大，使得电荷泵电路的能量使用效率很低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种电荷泵电路，以解决传统的电荷泵电路能量使用效率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种电荷泵电路，包括至少一个依次串联的电荷泵模块，每个所述电荷泵模块包括：第一级电荷泵和第二级电荷泵，每个所述电荷泵分别包括开关电容和充电电容，所述第一级电荷泵的开关电容接收第一时钟信号，所述第二级电荷泵的开关电容接收第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为非交叠时钟信号；电荷共享控制模块，所述电荷共享控制模块分别接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，所述电荷共享控制模块还分别与所述第一级电荷泵的充电电容和所述第二级电荷泵的充电电容相连，当所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均为低电平时，所述电荷共享控制模块导通，所述第一级电荷泵的充电电容中电荷和所述第二级电荷泵的充电电容中电荷共享。

可选地，所述电荷共享控制模块包括结构相同的第一三态驱动电路、第二三态驱动电路，以及开关模块，其中，所述第一三态驱动电路的第一输入端接收所述第二时钟信号，所述第一三态驱动电路的第二输入端接收所述第一时钟信号，所述第一三态驱动电路的输出端与所述第一级电荷泵的充电电容相连；所述第二三态驱动电路的第一输入端接收所述第一时钟信号，所述第二三态驱动电路的第二输入端接收所述第二时钟信号，所述第二三态驱动电路的输出端与所述第二级电荷泵的充电电容相连；所述开关模块的第一控制端接收所述第一时钟信号，所述开关模块的第二控制端接收所述第二时钟信号，所述开关模块的第一端与所述第一级电荷泵的充电电容相连，所述开关模块的第二端与所述第二级电荷泵的充电电容相连；当所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均为低电平时，所述第一三态驱动电路和所述第二三态驱动电路开路，所述开关模块导通。

可选地，当所述第一时钟信号为低电平，所述第二时钟信号为高电平时，所述第一三态驱动电路输出高电平，所述第二三态驱动电路输出低电平；当所述第一时钟信号为高电平，所述第二时钟信号为低电平时，所述第一三态驱动电路输出低电平，所述第二三态驱动电路输出高电平。

可选地，所述三态驱动电路包括：第一反相器，所述第一反相器的输入端作为所述三态驱动电路的第一输入端；第一PMOS管，所述第一PMOS管的栅端与所述第一反相器的输出端相连，所述第一PMOS管的源端与电源相连；串联的第二反相器和第三反相器，所述第二反相器的输入端作为所述三态驱动电路的第二输入端；第一NMOS管，所述第一NMOS管的栅端与所述第三反相器的输出端相连，所述第一NMOS管的漏端与所述第一PMOS管的漏端相连，所述第一NMOS管的源端接地，所述第一NMOS管的漏端与所述第一PMOS管的漏端作为所述三态驱动电路的输出端。

可选地，所述开关模块包括：或非门，所述或非门的第一输入端和第二输入端分别接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号；第二NMOS管，所述第二NMOS管的栅端与所述或非门的输出端相连，所述第二NMOS管的漏端与所述第一级电荷泵的充电电容相连，所述第二NMOS管的源端与所述第二级电荷泵的充电电容相连。