[发明专利]一种电荷泵电路

说明书

一种电荷泵电路，属于电子电路技术领域。包括基准参考电源产生单元、时钟产生单元、电平转换单元和电荷泵单元，基准参考电源产生单元用于产生参考地和参考电源，其电源电压为高电平，其地电压为低电平；时钟产生单元用于产生时钟控制信号，其电源电压为参考电源，其地电压为低电平；电平转换单元用于产生相位相反的第一时钟信号和第二时钟信号，其控制信号为时钟控制信号，其电源电压为高电平，其地电压为参考地；电荷泵单元的电源电压为高电平，地电压为低电平，在第一时钟信号和第二时钟信号的控制下将高电平泵升产生电荷泵电路的输出信号。本发明具有较高的充电效率和驱动效率，且提高了电荷泵输出电压的可靠性。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及一种电荷泵电路。

背景技术

电荷泵是用于产生比电源电压更高的电压值的电路，采用时钟信号使得电容进行充电和放电的切换，从而可以对供电电压进行泵升。由于其电路结构简单且效率较高，因此可以广泛应用到电源供电的集成电路中。

然而现有的电荷泵在工作中所产生的输出电压往往偏离所需值，且存在多级电荷泵单元级联带来的效率低的问题，即电压爬坡时间较长或下降速率不可控等问题，而电压爬坡过大会对器件造成损害，且驱动效率低。

发明内容

针对现有的电荷泵存在的输出电压过大对器件造成损害和驱动效率低等问题，本发明提出一种电荷泵电路，能够解决传统电荷泵的上述缺点，提高了电荷泵的充电效率和驱动效率，且提高了电荷泵输出电压的可靠性。

本发明的技术方案为：

一种电荷泵电路，包括基准参考电源产生单元1、时钟产生单元2、电平转换单元3和电荷泵单元5，

所述基准参考电源产生单元1用于产生参考地VSSH和参考电源VDD，其电源电压为高电平VDDH，其地电压为低电平VSS；

所述时钟产生单元2用于产生时钟控制信号CLK，其电源电压为所述参考电源VDD，其地电压为低电平VSS；

所述电平转换单元3用于产生相位相反的第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2，其控制信号为所述时钟控制信号CLK，其电源电压为高电平VDDH，其地电压为所述参考地VSSH；

所述电荷泵单元5的电源电压为高电平VDDH，地电压为低电平VSS，在所述第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2的控制下将所述高电平VDDH泵升产生所述电荷泵电路的输出信号Vout。

具体的，还包括控制单元4，所述控制单元4包括迟滞比较器，所述迟滞比较器的正向输入端连接所述输出信号Vout，其负向输入端连接所述参考地VSSH，其输出端输出使能信号EN控制所述时钟产生单元2。

具体的，还包括放电单元6，所述放电单元包括放电电流源，所述放电电流源的负向端连接所述输出信号Vout，其正向端连接低电平VSS。

具体的，所述基准参考电源产生单元1包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、运算放大器A1和第六NMOS管MN6，

第一PMOS管MP1的栅极连接第二PMOS管MP2的栅极和漏极以及第四PMOS管MP4的源极，其源极连接第二PMOS管MP2的源极和第六NMOS管MN6的漏极并连接高电平VDDH，其漏极连接第三PMOS管MP3的源极；

第二三极管Q2的基极连接第一三极管Q1的基极和运算放大器A1的正向输入端并输出所述参考地VSSH，其集电极连接第三PMOS管MP3的栅极以及第四PMOS管MP4的栅极和漏极，其发射极通过第一电阻R1和第二电阻R2的串联结构后连接低电平VSS；