[发明专利]电荷泵电路、电荷泵系统及集成电路芯片

说明书

本发明的电荷泵电路包括：电容单元，其包括四个电容器；开关单元，其具有四个控制端，四个控制端分别接入电容单元之四个不同的电容器；开关单元具有两种不同的开启特性；时钟单元，其用于向开关单元发送电平信号，以驱动开关单元于第一时钟周期内转换至一种开启特性，于第二时钟周期内转换至另一种开启特性；电荷泵电路被配置为，基于开关单元在两种不同的开启特性之间转换，使不同的控制端连接的电容器充电或放电，进而使电荷泵电路的输出电压为输入电压与时钟发生器的时钟幅值之和。如上配置，可使开关单元具有两种不同的开启特性以控制不同的电容器充电或者放电，并基于时钟发生器的时钟幅值，实现升压处理。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种电荷泵电路、电荷泵系统及集成电路芯片。

背景技术

在现代CMOS集成电路技术中，单电源供电的SOC芯片内部一般需要多个电源满足其供电需求，当外接电源电压过低时需要使用升压电路来倍压处理。目前，电荷泵由于占有面积小、简单实用的优点在现代SOC芯片中得到广泛的应用。

传统的Dickson型电荷泵存在电荷泄漏的问题，且电荷泵效率较低。现有的两倍电荷泵电路由于需要对控制时钟做升压处理，存在电路复杂，面积较大的问题。如何设计一种结构简单、性能优良、可靠性高的电荷泵是业界内目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电荷泵电路、电荷泵系统及集成电路芯片，以解决现有的电荷泵电路复杂、面积较大、甚至存在电荷泄漏的问题。

为解决上述技术问题，基于本发明的一个方面，本发明提供一种电荷泵电路，其包括：

电容单元，其包括四个电容器；

开关单元，其具有四个控制端，四个所述控制端分别用于接入所述电容单元之四个不同的所述电容器；所述开关单元具有两种不同的开启特性；

时钟单元，其具有四个时钟发生器，四个所述时钟发生器与四个所述电容器一一对应，所述时钟发生器通过各自对应的所述电容器与所述开关单元连接；所述时钟单元用于向所述开关单元发送电平信号，以驱动所述开关单元于第一时钟周期内转换至一种所述开启特性，于第二时钟周期内转换至另一种所述开启特性；

所述电荷泵电路被配置为，基于所述开关单元在两种不同的所述开启特性之间转换，使不同的所述控制端连接的电容器充电或放电，进而使所述电荷泵电路的输出电压为输入电压与所述时钟发生器的时钟幅值之和。

可选的，所述时钟发生器的时钟幅值等于所述电荷泵电路的输入电压。

可选的，所述开关单元包括第一～第六MOS管，所述开关单元的四个控制端分别为第一～第四控制端；

所述第一MOS管的栅极、所述第二MOS管的源极、所述第三MOS管的栅极，共同接入所述第一控制端；

所述第二MOS管的栅极、所述第一MOS管的源极、所述第四MOS管的栅极，共同接入所述第二控制端；

所述第一MOS管的漏极、所述第三MOS管的源极、所述第二MOS管的漏极、所述第四MOS管的源极，共同接入所述电荷泵电路的输入端；

所述第四MOS管的漏极、所述第五MOS管的栅极、所述第六MOS管的漏极、共同接入所述第三控制端；

所述第三MOS管的漏极、所述第六MOS管的栅极、所述第五MOS管的漏极、共同接入所述第四控制端；

所述第五MOS管的源极与所述第六MOS管的源极共同接入所述电荷泵电路的输出端；其中，所述第一～第四MOS管均为NMOS管，第五MOS管和第六MOS管均为PMOS管。

可选的，所述开关单元包括第一～第六MOS管，所述开关单元的四个控制端分别为第一～第四控制端；