[发明专利]电荷泵系统、控制电路及其数字控制方法

说明书

本发明公开了一种电荷泵系统、控制电路及其数字控制方法，包括：差分放大器，用于接收反馈电压和参考电压，并生成输出信号；振荡电路，用于生成时钟脉冲；电荷泵，用于接收所述时钟脉冲，并生成输出电压；与所述电荷泵的输出相连的汲流源；第一对共源共栅晶体管，用于生成数字信号；以及反相器，用于根据所述输出信号，将所述数字信号反向，以生成第一数字信号，其中，该第一数字信号输入至所述汲流源。当所述反馈电压高于所述参考电压时，生成所述第一数字信号，并导通所述汲流源。当所述反馈电压低于所述参考电压时，不生成所述第一数字信号，并关闭所述汲流源。

技术领域

本发明涉及电荷泵，尤其涉及通过数字控制信号对电荷泵进行调控。

背景技术

现有电荷泵根据时钟输入生成输出电压，以实现升压。随后，电荷泵的输出反馈给差分放大器，以供其将电荷泵输出与参考电压相比较后，生成比较信号。当电荷泵输出小于参考电压时，通过增大时钟周期频率，对电荷泵进行充电。当电荷泵输出大于参考电压时，通过降低时钟周期频率或停止输入时钟，使电荷泵放电。

由此可见，该时钟的电压控制为模拟控制。如果可以生成数字控制信号，则可以实现对该电荷泵系统的更大程度或甚至完全的芯片控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于生成对电荷泵进行控制的数字控制信号的方法和电路。

根据本发明一种例示实施方式的电荷泵系统包括：差分放大器，用于接收反馈电压和参考电压，并根据该反馈电压和参考电压之差，生成输出信号；电荷泵，用于根据所述输出信号生成一输出电压，该输出电压随后作为所述反馈电压输入所述差分放大器；汲流源，包括金属-氧化物半导体场效应晶体管，该金属-氧化物半导体场效应晶体管连接于所述电荷泵的输出与接地端之间；连于电源和接地端之间且用于生成数字信号的第一对共源共栅晶体管；以及反相器，用于根据所述输出信号，将所述数字信号反向，以生成第一数字信号，该第一数字信号输入所述汲流源的栅极，其中，当所述反馈电压高于所述参考电压时，生成所述第一数字信号并导通所述汲流源；当所述反馈电压低于所述参考电压时，不生成所述第一数字信号并关闭所述汲流源。所述第一对共源共栅晶体管包括：PMOS，其源极与所述电源相连，栅极与所述差分放大器的输出信号相连；以及NMOS，其漏极与所述PMOS的漏极相连，源极接地，栅极与恒定偏压相连。所述反相器与所述PMOS的漏极相连。

所述电荷泵系统还包括串联连接于所述电源和接地端之间的第二对共源共栅晶体管，包括：PMOS，其栅极与所述差分放大器的输出信号相连，源极与所述电源相连；以及NMOS，其源极与所述PMOS的漏极相连，漏极接地，栅极与其源极相连，其中，所述PMOS的漏极根据所述输出信号生成模拟信号，并将该模拟信号输入所述振荡电路。

所述电荷泵系统还包括与所述电荷泵的输出相连的分压器，用于根据该电荷泵的输出生成分压，并将该分压作为所述反馈电压输入所述差分放大器。

所述电荷泵系统还包括：电流源，包括晶体管，为所述差分放大器提供偏置电流，所述晶体管的栅极用于接收所述恒定偏压；以及连于所述电源和接地端之间的第三对共源共栅晶体管，用于为所述电流源和所述第一对共源共栅晶体管中的NMOS生成所述恒定偏压。

所述电荷泵系统还包括：脉冲发生器，用于接收所述第一数字信号并生成数字脉冲；以及锁存器，用于接收所述数字脉冲，并根据该数字脉冲的第一上升沿，将第二数字信号锁存至高逻辑电平，该第二数字信号表示所述电荷泵已充电至第一预设电平。当该锁存器接收复位信号时，所述第二数字信号将复位至低逻辑电平。