[发明专利]一种充放电电路

权利要求书

1.一种充放电电路，其特征在于，包括：

方波电压源，用于提供一个频率恒定的方波电压信号；

分频器，所述分频器的输入端与所述方波电压源电连接，用于调节所述方波电压信号的频率；

脉冲产生器，所述脉冲产生器的输入端与所述分频器的输出端电连接，以将经频率调节后的方波电压信号转化为高电平持续时间减小的一个脉冲信号；

开关管，所述开关管的栅极与所述脉冲产生器的输出端电连接；

电容，所述电容的正极板与所述开关管的源极电连接，所述电容的负极板接地；所述电容的电容容量C位于大于等于1pF且小于等于300pF的电容容量范围内；

恒流源，与所述开关管的漏极电连接，用于提供数值恒定的电流；

充放电电路输出端，电连接于所述开关管的源极与所述电容的正极板之间的连接链路上。

2.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述脉冲产生器包括：

与非门，包括第一与非门输入端、第二与非门输入端和与非门输出端；所述第一与非门输入端与所述分频器的输出端电连接；

第一反相器电路，所述第一反相器电路的输入端与所述分频器的输出端电连接，所述第一反相器电路的输出端与所述第二与非门输入端电连接；

第二反相器电路，所述第二反相器电路的输入端与所述与非门输出端电连接，所述第二反相器电路的输出端与所述开关管的栅极电连接。

3.根据权利要求2所述的充放电电路，其特征在于，所述第一反相器电路包括n个依次串联的反相器，n为大于或等于3的奇数。

4.根据权利要求3所述的充放电电路，其特征在于，所述第二反相器电路包括1个反相器。

5.根据权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述第一反相器电路包括依次串联的第一反相器、第二反相器和第三反相器；

所述第一反相器的输入端子与所述分频器的输出端电连接，第一反相器的输出端子与所述第二反相器的输入端子电连接，所述第二反相器的输出端子与所述第三反相器的输入端子电连接，所述第三反相器的输出端子与所述第二与非门输入端电连接；

所述第二反相器电路包括第四反相器；所述第四反相器的输入端子与所述与非门输出端电连接，所述第四反相器的输出端子与所述开关管的栅极电连接。

6.根据权利要求5所述的充放电电路，其特征在于，所述脉冲产生器输出的脉冲信号在每个周期的时钟上升沿产生一个脉冲宽度为Δt的高电平，脉冲信号每个周期中高电平波段的起始时间节点与经频率调节后的方波电压信号中每个周期的高电平波段的起始时间节点为同一时间节点，且Δt小于经频率调节后的方波电压信号的周期2T的二分之一。

7.根据权利要求6所述的充放电电路，其特征在于，所述电容的电容容量C、所述恒流源的电流值Is、所述脉冲产生器输出的脉冲信号的脉冲宽度Δt和经频率调节后的方波电压信号的频率f满足以下公式1；

其中，U为目标电压值，t为所述充放电电路输出端的输出电压值从0上升至目标电压值U所需要的时间，C为所述电容的电容容量，Is为所述恒流源的电流值，Δt为所述脉冲产生器输出的脉冲信号的脉冲宽度，f为经频率调节后的方波电压信号的频率，T₀为预设时间阈值。

8.根据权利要求7所述的充放电电路，其特征在于，所述预设时间阈值T₀为1秒。

9.根据权利要求8所述的充放电电路，其特征在于，所述电容的电容容量为100pF。

10.根据权利要求9所述的充放电电路，其特征在于，所述开关管为NMOS管。