主-從低噪聲電荷泵電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電荷泵電路(1)，所述電荷泵電路(1)：包含主電荷泵(2)，其包含操作以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓(Vunreg)的電壓倍增器(5)及電荷泵(30)；且還包含從電荷泵(3)，其包含操作以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓(vctl)的電壓倍增器(36)及電荷泵(50)，所述經(jīng)升壓控制電壓(vctl)接著被濾波。響應于所述經(jīng)濾波的經(jīng)升壓控制電壓(vctl)而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓(Vunreg)以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓(Vreg)。通過反饋電路(61、62、65)響應于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓(Vreg)而相對于參考電壓(Vref_SH)來控制所述經(jīng)升壓控制電壓(vctl)。
【專利說明】主-從低噪聲電荷泵電路及方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明大體來說涉及電荷泵電路，且更特定來說涉及低噪聲、高倍增因數(shù)電荷泵電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多功率敏感及成本敏感應用(包含大型外部組件(例如各種電壓升壓電路中的電感器)為成本過高的大小受約束系統(tǒng))中需要集成電路中的“高倍增因數(shù)”偏置電壓產(chǎn)生。用于通信系統(tǒng)的偏置電壓產(chǎn)生電路必須經(jīng)設計以滿足對亂真RF噪聲電平的產(chǎn)生及亂真RF噪聲電平到系統(tǒng)的RF組件中的耦合的嚴格限制。而且，需要在標準RF(射頻)通信頻帶內(nèi)具有極低亂真噪聲含量的高電壓倍增或倍增器電路來產(chǎn)生用于各種應用的偏置電壓及驅(qū)動電壓，舉例來說，以驅(qū)動RF-MEMS變?nèi)荻O管陣列產(chǎn)品中的MEMS(微機電系統(tǒng))致動器。以下通常為關(guān)鍵的:此高電壓倍增電路滿足對亂真及/或負載敏感噪聲產(chǎn)生及標準RF通信頻帶內(nèi)的噪聲能量的電平的產(chǎn)生的極嚴格限制。
[0003]已知的高電壓倍增電荷泵電路通常依賴于單個高電壓泵，其中對提供到負載的輸出電壓的調(diào)節(jié)是從由所述單個高電壓電荷泵產(chǎn)生的電壓導出的。如果對電壓調(diào)節(jié)的控制是從驅(qū)動可變負載的同一電荷泵導出的，那么可存在比適合于許多RF應用的大得多的負載相依噪聲含量及亂真噪聲含量。(如進一步濾波且用于輸出調(diào)節(jié)的輸出紋波電壓為由電荷泵產(chǎn)生的亂真噪聲的產(chǎn)生中的主要影響。而且，低功率消耗是用于所謂的“移動產(chǎn)品市場”中的應用的集成電路的設計中的重要考慮因素。)
[0004]因此，存在未滿足的對低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法的需要。
[0005]還存在未滿足的對提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)且產(chǎn)生極低亂真RF噪聲電平及噪聲能量的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法的需要。
[0006]還存在未滿足的對提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)且產(chǎn)生極低負載相依噪聲電平的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法的需要。
[0007]還存在未滿足的對提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)且產(chǎn)生極低亂真RF噪聲電平及能量的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法的需要，其不依賴于來自所述電荷泵電路的輸出電路的反饋來提供對所述輸出電壓的精確調(diào)節(jié)。
[0008]還存在未滿足的對提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)、產(chǎn)生極低亂真RF噪聲電平及噪聲能量且消耗相對很少的功率的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目標是提供一種低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法。
[0010]本發(fā)明的另一目標是提供一種提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)且產(chǎn)生極低亂真RF噪聲電平及噪聲能量的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法。
[0011]本發(fā)明的另一目標是提供一種提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)且產(chǎn)生極低負載相依噪聲電平的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法。
[0012]本發(fā)明的另一目標是提供一種提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)且產(chǎn)生極低亂真RF噪聲電平及能量的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法，其不依賴于來自所述電荷泵電路的輸出電路的反饋來提供對所述輸出電壓的精確調(diào)節(jié)。
[0013]本發(fā)明的另一目標是提供一種提供對供應到負載的輸出電壓的精確調(diào)節(jié)、產(chǎn)生極低亂真RF噪聲電平及噪聲能量且消耗相對很少的功率的低噪聲、高電壓倍增電荷泵電路及方法。
[0014]簡單地描述且根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供電荷泵電路1，電荷泵電路1:包含主電荷泵2，其包含操作以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg的電壓倍增器5及電荷泵30 ;且還包含從電荷泵3，其包含操作以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓Vctl的電壓倍增器36及電荷泵50，所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl接著被濾波。響應于所述經(jīng)濾波的經(jīng)升壓控制電壓Vctl而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg。通過反饋電路61、62、65響應于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg而相對于參考電壓Vref_SH來控制所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl的值。
[0015]在一個實施例中，本發(fā)明提供電荷泵電路1，其包含主電荷泵電路2，其包含:用于產(chǎn)生第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x的主電壓倍增器電路5及用于調(diào)節(jié)所述第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x以產(chǎn)生第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓紙31_1*叩的相關(guān)聯(lián)第一調(diào)節(jié)電路10、12、14;及主泵激電路30，其用于對所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3x_reg進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg。所述主電荷泵電路2還包含從電荷泵電路3，其包含:用于產(chǎn)生第二未調(diào)節(jié)電壓St3x的從電壓倍增器電路36及用于調(diào)節(jié)所述第二未調(diào)節(jié)電壓St3x以產(chǎn)生第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3X_reg的相關(guān)聯(lián)第二調(diào)節(jié)電路40、38、46;及從泵激電路50，其用于對所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓5丨31_1*叩進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓VctI。第三調(diào)節(jié)電路58、56經(jīng)耦合以響應于所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg。反饋電路61、62、65耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg與所述第二調(diào)節(jié)電路40、38,46之間以根據(jù)預定參考電壓Vref_SH控制對所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl的調(diào)節(jié)。
[0016]在一個實施例中，所述主電壓倍增器電路5包含電壓三倍器且所述主泵激電路30包含多級迪克森電荷泵，且所述從電壓倍增器電路36包含電壓三倍器且所述從泵激電路50包含多級迪克森電荷泵。
[0017]在一個實施例中，所述第三調(diào)節(jié)電路58、56包含N溝道源極跟隨器晶體管58及耦合到所述源極跟隨器晶體管58的柵極的第一低通濾波器56，所述源極跟隨器晶體管58的漏極經(jīng)耦合以接收第一經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg，且所述源極跟隨器晶體管58的源極經(jīng)耦合以提供所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg。在一個實施例中，所述電荷泵電路包含經(jīng)耦合以接收所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg并對其進行濾波以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲偏置電壓Vbias的第二低通濾波器72。
[0018]在一個實施例中，所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲偏置電壓Vbias耦合到可變負載75。在一個實施例中，電容器Cdec接收所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg并對來自所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg的紋波電壓分量及瞬態(tài)電壓分量進行濾波。
[0019]在一個實施例中，所述第一調(diào)節(jié)電路10、12、14包含第一源極跟隨器晶體管14、第一放大器10及第一跨導放大器12。所述第一源極跟隨器晶體管14的漏極耦合到所述第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x。所述第一源極跟隨器晶體管14的源極產(chǎn)生所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3x_reg且還耦合到所述第一放大器10的輸入。所述第一放大器10的輸出耦合到所述第一跨導放大器12的輸入，且所述第一跨導放大器12的輸出耦合到所述第一源極跟隨器晶體管14的柵極。所述第一跨導放大器12經(jīng)耦合以對所述第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x進行濾波。在一個實施例中，所述第二調(diào)節(jié)電路40、38、46包含第二源極跟隨器晶體管46、第二放大器40及第二跨導放大器38。所述第二源極跟隨器晶體管46的漏極耦合到所述第二未調(diào)節(jié)電壓St3x。所述第二源極跟隨器晶體管46的源極產(chǎn)生所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3X_reg。所述第二跨導放大器38的輸出耦合到所述第二源極跟隨器晶體管46的柵極。所述第二放大器40的輸出耦合到所述第二跨導放大器38的輸入。所述第二放大器40的第一輸入經(jīng)耦合以接收所述預定參考電壓Vref_SH且所述第二放大器40的第二輸入耦合到所述反饋電路61、62,65的輸出Vfback。所述第二跨導放大器38經(jīng)配置以對所述第二未調(diào)節(jié)電壓St3x進行濾波。在一個實施例中，所述第二放大器40被配置為積分放大器。在一個實施例中，所述主電荷泵電路2包含用于產(chǎn)生時鐘信號作為到所述主泵激電路30的所述多級迪克森電荷泵的輸入以致使所述時鐘信號的振幅跟蹤所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3X_reg的量值的時鐘電平移位電路33。所述從電荷泵電路3還包含用于產(chǎn)生時鐘信號作為到所述從泵激電路50的所述多級迪克森電荷泵的輸入以致使所述時鐘信號的振幅跟蹤所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3x_reg的量值的時鐘電平移位電路49。
[0020]在一個實施例中，所述反饋電路61、62、65包含耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg與反饋放大器65的輸入之間以致使參考所述預定參考電壓Vref_SH來按比例放大所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl的分壓器電路61、62。所述反饋放大器65可被配置為單位增益緩沖器。
[0021]在一個實施例中，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生經(jīng)升壓的低噪聲參考電壓Vreg、Vbias的方法，其包含:借助于主電壓倍增器電路5產(chǎn)生第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x并調(diào)節(jié)所述第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x以產(chǎn)生第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3x_reg ;借助于主泵激電路30對所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3X_reg進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg ;借助于從電壓倍增器電路36產(chǎn)生第二未調(diào)節(jié)電壓St3x并調(diào)節(jié)所述第二未調(diào)節(jié)電壓St3x以產(chǎn)生第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3x_reg ;借助于從泵激電路50對所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3X_reg進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓Vctl ;響應于所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg ;及借助于耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg與第二調(diào)節(jié)電路40、38、46之間的反饋電路61、62、65而根據(jù)預定參考電壓Vref_SH控制對所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl的調(diào)節(jié)。
[0022]在一個實施例中，所述方法包含借助于低通濾波器56對所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl進行濾波并將所述經(jīng)濾波的經(jīng)升壓控制電壓Vectl_filt施加到N溝道源極跟隨器晶體管58的柵極，其中所述源極跟隨器晶體管58的漏極經(jīng)耦合以接收第一經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg，且所述源極跟隨器晶體管58的源極經(jīng)耦合以提供所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg0
[0023]在一個實施例中，所述方法包含借助于主電壓三倍器電路5及主迪克森電荷泵激電路30產(chǎn)生所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg并借助于從電壓三倍器電路36及主迪克森電荷泵激電路30產(chǎn)生所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl。[0024]在一個實施例中，所述方法包含對所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg進行濾波以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲偏置電壓VBIAS。
[0025]在一個實施例中，所述方法包含借助于耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓vreg與反饋放大器65的輸入之間的分壓器電路61、62相對于預定參考電壓Vref_SH來按比例放大所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl。
[0026]在一個實施例中，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生經(jīng)升壓的低噪聲參考電壓Vreg、vBIAS的系統(tǒng)1，其包含:用于借助于主電壓倍增器電路產(chǎn)生第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x并調(diào)節(jié)所述第一未調(diào)節(jié)電壓Mt3x以產(chǎn)生第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3X_reg的構(gòu)件5 ;用于借助于主泵激電路對所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3X_reg進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg的構(gòu)件30 ;用于借助于從電壓倍增器電路36產(chǎn)生第二未調(diào)節(jié)電壓St3x并調(diào)節(jié)所述第二未調(diào)節(jié)電壓St3x以產(chǎn)生第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3X_reg的構(gòu)件36 ;用于借助于從泵激電路50對所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3x_reg進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓Vctl的構(gòu)件50 ;響應于所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg的構(gòu)件58 ;及借助于耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓Vreg與第二調(diào)節(jié)電路40、38、46之間的反饋電路而根據(jù)預定參考電壓Vref_SH控制對所述經(jīng)升壓控制電壓Vctl的調(diào)節(jié)的構(gòu)件61、62、65。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的一個實施例的主/從電荷泵的示意圖。
[0028]圖2是在圖1中的塊5及36中所使用的電壓三倍器電路的示意圖。
[0029]圖3是在圖1中的塊30及50中所使用的迪克森電荷泵電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]圖1圖解說明高電壓主/從電荷泵I,其包含驅(qū)動外部可變負載的主泵2及驅(qū)動固定內(nèi)部負載以調(diào)節(jié)主泵3的輸出的從泵3。在主泵2的輸出導體34上產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)輸出電壓Vunreg連接到N溝道源極跟隨器晶體管58的漏極。源極跟隨器晶體管58的源極通過導體60連接到二階低通濾波器(LPF) 72的輸入，二階低通濾波器(LPF) 72的輸出74傳導施加到可變負載75的低噪聲偏置電壓vBIAS。Vunreg可經(jīng)受比由從級3產(chǎn)生的輸出電壓Vctl大的負載所致擾動及/或噪聲，因為從級3具有基本上固定的負載而非可變負載。源極跟隨器晶體管58的柵極通過導體57耦合到二階LPF56的輸出，二階LPF56的輸入連接到從泵3的輸出54。源極跟隨器晶體管58的源極60還耦合到反饋放大器65，反饋放大器65的輸出66提供控制從泵3的參考電壓輸入的反饋信號Vfback。
[0031]更具體來說，主泵2包含主電壓三倍器電路5，其細節(jié)展示于圖2中。時鐘產(chǎn)生器電路4包含常規(guī)松弛振蕩器8，其在導體7上提供時鐘信號OSC作為到普通時鐘產(chǎn)生電路26的輸入。時鐘產(chǎn)生電路26在導體27上產(chǎn)生信號SAMPLE且在導體28上產(chǎn)生信號0SC_DIV16。時鐘信號0SC_DIV16具有可為OSC的頻率的十六分之一的頻率。主三倍器5的時鐘輸入經(jīng)連接以接收導體7上的0SC。
[0032]主三倍器5由Vdd供電且參考接地。主三倍器5在導體6上產(chǎn)生三倍的未調(diào)節(jié)輸出信號Mt3x。導體6連接到N溝道源極跟隨器晶體管14的漏極且連接到執(zhí)行“GmCl”濾波功能的跨導放大器12的高側(cè)供應電壓端子?？鐚Х糯笃?2的低側(cè)供應電壓端子連接到接地。源極跟隨器晶體管14的源極在導體16上產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3X_reg，導體16連接到包含電阻器19及17的反饋電阻器分壓器網(wǎng)絡的第一端子，其中所述網(wǎng)絡的第二端子連接到接地。所述電阻器分壓器網(wǎng)絡的在電阻器19與17之間的中間節(jié)點18耦合到具有增益Al的運算放大器10的(-)輸入。因此，與主三倍器5上的未調(diào)節(jié)輸出電壓Mt3x相關(guān)聯(lián)的反饋電路包含高增益放大器，后續(xù)接著在跨導放大器12中體現(xiàn)的GmCl濾波器。GmCl濾波電路用于產(chǎn)生具有與Mt3x相差不超過幾百毫伏的電壓余量的固定增益。GmCl濾波參考接地且使未調(diào)節(jié)電壓Mt3x中的輸出紋波電壓分量裳減。
[0033]放大器10的輸出連接到跨導放大器12的輸入。放大器10的高側(cè)供應端子連接到Vdd且其低側(cè)供應端子連接到接地。放大器10的(+)輸入接收導體24上的參考信號Vref_SH0根據(jù)主迪克森電荷泵2的負載及可靠性要求來選擇固定Mt3X_reg電壓的值。包含放大器10、跨導放大器12、源極跟隨器晶體管14及耦合于源極跟隨器晶體管14的源極與放大器10的(_)輸入之間的電阻性分壓器19、17的反饋環(huán)路對由主三倍器5在導體6上產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)電壓Mt3x進行操作以便在導體16上產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Mt3x_reg。
[0034]Vref_SH由包含經(jīng)啟用的常規(guī)帶隙電壓電路20及取樣/保持電路22的電路產(chǎn)生。帶隙電壓電路20在導體21上產(chǎn)生帶隙電壓Vbg，導體21連接到取樣/保持電路22的參考電壓輸入。取樣/保持電路22的輸出連接到導體24，所述輸出被施加到放大器10的(+)輸入?？上鄬τ陔娐?0的本征帶隙電壓來按比例放大或縮小輸出電壓Vbg。取樣輸入信號SAMPLE控制取樣/保持電路22何時對帶隙電壓Vbg進行取樣以產(chǎn)生Vref_SH。帶隙電壓電路20由啟用信號EN啟用。
[0035]主泵2還含有M級(其中M為整數(shù))迪克森電荷泵電路30，其接收導體16上的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓Mt3x_reg且還接收由電平移位器33產(chǎn)生的上文所提及時鐘信號0SC_DIV16的經(jīng)電平移位版本。在導體32上0SC_DIV16被移位到的電平由St3x_reg控制。主迪克森電荷泵電路30的細節(jié)展示于圖3中。0SC_DIV16被電平移位器33移位到的電平由Mt3x_reg控制。主迪克森電荷泵30的輸出連接到主泵輸出導體34，在主泵輸出導體34上產(chǎn)生未調(diào)節(jié)輸出電壓Vunreg。
[0036]主泵輸出導體34連接到電容器Cdec的一個端子，電容器Cdec的另一端子連接到接地。電容器Cdec為使Vunreg中的輸出紋波電壓分量衰減且還充當用于在主迪克森電荷泵30中的瞬態(tài)事件期間經(jīng)由導體34從主迪克森電荷泵30接收電荷且還用于將電荷提供到源極跟隨器晶體管58的漏極的存儲裝置的高電壓解耦存儲電容器。由主迪克森電荷泵30在導體34上產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg耦合到源極跟隨器晶體管58的漏極。源極跟隨器晶體管58的源極在導體60上產(chǎn)生主泵2的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓Vreg，導體60還連接到二階LPF72的輸入及電阻性分壓器61、62的端子。源極跟隨器晶體管58在施加到源極跟隨器晶體管58的漏極的未調(diào)節(jié)信號Vunreg與在其源極上產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)節(jié)信號Vreg之間提供大致40dB到60dB的紋波電壓振幅衰減。
[0037]主/從高電壓電荷泵I的從泵3包含從三倍器電路36，其細節(jié)與圖2中所展示的主三倍器電路5基本上相同。從三倍器36的時鐘輸入經(jīng)連接以接收導體7上的時鐘信號OSC0從泵3由Vdd供電且參考接地。從三倍器36在導體37上產(chǎn)生未調(diào)節(jié)輸出信號St3x，導體37連接到N溝道源極跟隨器晶體管46的漏極且連接到跨導放大器38的高側(cè)供應電壓端子?？鐚Х糯笃?8的低側(cè)供應電壓端子連接到接地(或Vss)。源極跟隨器晶體管46的源極在導體47上產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3x_reg。導體47連接到N級(其中N為整數(shù))從迪克森電荷泵電路50的輸入，迪克森電荷泵電路50的細節(jié)展示于圖3中。
[0038]跨導放大器38的輸入通過導體41連接以接收由積分器放大器40及下文所描述的開關(guān)式電容器電路68、69、70產(chǎn)生的輸出電壓Vintg。放大器40的高側(cè)供應端子連接到VDD且其低側(cè)供應端子連接到接地。積分器放大器40的(+)輸入接收導體24上的上文所提及參考信號Vref_SH。積分器放大器40的(-)輸入通過積分電容器42耦合到導體41且也連接到開關(guān)70的一個端子，開關(guān)70的另一端子連接到開關(guān)68的一個端子及電容器69的一個端子。開關(guān)68的另一端子經(jīng)連接以接收導體66上的反饋信號Vfback。電容器69的另一端子連接到接地。
[0039]從迪克森電荷泵50的時鐘輸入接收由常規(guī)電平移位器33產(chǎn)生的0SC_DIV16的經(jīng)電平移位版本。在導體51上0SC_DIV16被移位到的電平由Mt3x_reg控制。從迪克森級50的輸出連接到從泵輸出導體54。由從泵3在導體54上產(chǎn)生的輸出電壓為經(jīng)升壓控制電壓Vctl，經(jīng)升壓控制電壓Vctl可由二階LPF (低通濾波器)56濾波以在導體57上產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)濾波幾乎無紋波的信號Vctl_filt。經(jīng)濾波電壓Vctl_filt驅(qū)動N溝道源極跟隨器晶體管58的柵極，N溝道源極跟隨器晶體管58的漏極經(jīng)連接以接收由主泵2產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)輸出電壓Vunreg。源極跟隨器晶體管58的源極連接到導體60，在導體60上產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓Vreg。
[0040]反饋放大器65可作為單位增益緩沖器操作。其高側(cè)供應電壓端子連接到VDD，且其低側(cè)供應電壓端子連接到接地。反饋放大器65的(-)輸入通過導體63連接到分壓器電阻器62的一個端子，分壓器電阻器62的另一端子連接到接地。導體63也連接到另一分壓器電阻器61的一個端子，分壓器電阻器61的另一端子接收通過源極跟隨器晶體管58、從泵3及二階LPF56的操作而在導體60上產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號Vreg。放大器65的輸出在反饋導體66上產(chǎn)生反饋信號Vfback，反饋導體66連接到放大器65的(+)輸入且還連接到包含積分器放大器40及開關(guān)式電容器電路68、69、70的上文所提及積分器的輸入。
[0041]由主泵2產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg用于通過源極跟隨器晶體管58提供經(jīng)調(diào)節(jié)的經(jīng)高度升壓的電壓Vbias,以用于驅(qū)動相對大的且可變負載75( S卩，用戶應用)。從電荷泵3用于產(chǎn)生經(jīng)高度升壓的無紋波控制電壓Vctl，其驅(qū)動包含二階LPF56的輸入電容、源極跟隨器晶體管58的柵極電容及微小量的相關(guān)聯(lián)PN結(jié)泄漏電流的極小、恒定負載。由于從三倍器36僅需要能夠驅(qū)動小的電容性負載及來自耦合到如圖2中所展示的從三倍器36的電荷泵激區(qū)段的高電壓晶體管的低電平反向PN結(jié)泄漏，因此可最小化從三倍器36與從迪克森電荷泵50的組合大小，且可顯著減輕其在經(jīng)計時泵事件之間的瞬態(tài)輸出下降特性。
[0042]提供施加到源極跟隨器晶體管58的柵極的經(jīng)濾波電壓Vctl_filt的極低噪聲振幅對于實現(xiàn)源極跟隨器晶體管58的源極上的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Vreg的低總紋波電壓振幅極為重要，因為Vctl_filt的任何紋波噪聲分量直接耦合到Vreg。從電荷泵3的上文所提及的極輕負載實質(zhì)上促成實現(xiàn)極低Vbias輸出紋波電壓振幅，此減輕和電荷泵的輸出紋波頻率分量與RF信號頻率之間的所產(chǎn)生混合頻率相關(guān)聯(lián)的調(diào)制間失真項。二階LPF56及二階LPF72提供對vBIAS中的亂真RF噪聲分量的更進一步衰減，因此減小與RF信號混合的水平。
[0043]從泵3的物理大小可顯著小于主泵2的大小，因為從泵3的用途是僅驅(qū)動包含源極跟隨器晶體管58的柵極電容的小負載以便控制由主泵2驅(qū)動的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓Vreg。也就是說，主泵2驅(qū)動Vbias被施加到的大得多的可變負載75或用戶應用，而從泵3僅驅(qū)動源極跟隨器晶體管58的柵極的相對小的電容性負載連同從泵2的高電壓晶體管中存在的小水平的PN結(jié)泄漏。
[0044]因此，在高電壓主/從電荷泵I中，從電荷泵3僅具有極低且固定水平的負載，且是對負載重得多且可變的主從電荷泵2的調(diào)節(jié)的源。通過設計，對由從電荷泵3產(chǎn)生的參考電壓的調(diào)節(jié)具有極低紋波電壓，且因此通過調(diào)節(jié)由主電荷泵2產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)輸出電壓Vunreg而產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Vreg也具有極低紋波電壓含量。此外，對于標準RF頻帶內(nèi)的頻率含量，尤其如此。相比之下，現(xiàn)有技術(shù)僅使用一個電荷泵來既驅(qū)動大的且可變的輸出負載又提供其自身的自我調(diào)節(jié)，且因此不能夠在供應到大的且可變的輸出負載的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓中具有此極低紋波電壓含量。
[0045]在一個實施方案中，Vdd可為3伏，且導體6上的未調(diào)節(jié)輸出Mt3x可為3 X VDD X (電壓三倍器5的效率)，即，可接近于但小于9伏。跨導放大器12的“GmCl濾波”功能使用未調(diào)節(jié)輸出電壓Mt3x來控制源極跟隨器晶體管14的柵極電壓。放大器10及跨導放大器12的輸出一起操作以驅(qū)動源極跟隨器晶體管14的柵極。放大器10的電壓輸出在跨導放大器12的輸入級中被轉(zhuǎn)換為電流且接著在跨導放大器12的輸出上被重新轉(zhuǎn)換回到輸入電壓的4倍?？鐚Х糯笃?2的GmCl濾波功能從由主三倍器5產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)電壓Mt3x濾除大部分的噪聲。將導體16上的所得電壓Mt3x_reg調(diào)節(jié)為針對主迪克森泵30在其可靠性極限內(nèi)的最大操作效率設計的固定電壓。由主迪克森電荷泵30產(chǎn)生的未調(diào)節(jié)電壓Vunreg需要在適當?shù)馗哂趯w60上的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Vreg的特定范圍內(nèi)以提供適合電壓余量。而且，Vreg不應超過由各種相關(guān)聯(lián)集成電路組件的最大容許操作電壓強加的最大操作電平。
[0046]從泵3的輸出電壓Vctl不被調(diào)節(jié)到固定電壓，而是根據(jù)控制源極跟隨器晶體管58的先前所提及反饋控制環(huán)路來調(diào)節(jié)以便產(chǎn)生經(jīng)濾波的經(jīng)調(diào)節(jié)幾乎無紋波的輸出電壓Vreg，因為Vreg緊密遵循施加到源極跟隨器晶體管58的柵極的電壓Vctl_fiI。導體60上的所得經(jīng)調(diào)節(jié)電壓Vreg由電阻性分壓器61、62劃分以將Vreg的經(jīng)按比例縮小復制物提供到緩沖放大器65的㈠輸入?？缭?舉例來說)2.3伏到3.6伏的完整所指定Vdd供應范圍，Vreg可為大致30伏。在所述情況中，導體66上的反饋電壓Vfback可為如通過電阻器分壓器網(wǎng)絡61及62產(chǎn)生且通過單位增益緩沖器65緩沖的30Vref =伏的經(jīng)按比例縮小表示，且將極接近于從泵3的積分器放大器40的參考電壓Vref_SH。導體66上的反饋電壓Vfback連同開關(guān)式電容器電路68、69、70提供極低帶寬反饋且需要極少的電流/功率消耗。積分器40的輸出Vintg行進到充當GmC2濾波器的跨導放大器38 ( S卩，類似于跨導放大器12而操作)的輸入?？鐚Х糯笃?8的輸出通過導體44連接到源極跟隨器晶體管46的柵極。從泵3中的源極跟隨器晶體管46的源極連接到從迪克森電荷泵50的第一級輸入。
[0047]現(xiàn)有技術(shù)圖2展示可用于實施圖1中的主三倍器5及從三倍器36兩者的電壓三倍器5。電壓三倍器5為對用于多級電壓升壓器電路(包含電壓三倍器)的眾所周知的基本結(jié)構(gòu)的輕微修改。導體79上的可用供應電壓Vdd為到包含N溝道晶體管麗I及ΜΝ0、Ρ溝道晶體管MPO及MP2以及電容器C6及C7的第一升壓級的輸入。分別經(jīng)由導體84及85將不重疊時鐘信號CLK及其邏輯補數(shù)nCLK施加到電容器C6及C7的下部端子。電容器C6的上部端子通過導體81連接到晶體管麗I的源極、晶體管MPO的柵極及晶體管MP2的漏極。電容器C7的上部端子通過導體80連接到晶體管MNO的源極、晶體管MP2的柵極及晶體管MPO的漏極。晶體管麗I及MNO的漏極連接到Vdd輸入導體79，且晶體管MPO及MP2的源極連接到導體78，在導體78上產(chǎn)生經(jīng)升壓的電壓2 XVdd。存儲電容器Cl存儲在導體78上維持經(jīng)升壓的電壓2XVdd所必需的經(jīng)周期性補充的電荷。鎖存電路90、NOR門88及89以及緩沖器86及87操作以響應于由圖1中的時鐘信號電路4產(chǎn)生的基本時鐘信號OSC而產(chǎn)生不重疊時鐘信號CLK及nCLK。電壓三倍器5為經(jīng)啟用電路使得即使系統(tǒng)時鐘OSC繼續(xù)也可關(guān)斷主/從電荷栗I。
[0048]類似地，導體79上的“經(jīng)升壓一次”的電壓2XVdd為到電壓三倍器5的第二升壓級的輸入。所述第二升壓級包含N溝道晶體管麗3及MN4、P溝道晶體管MP5及MP4以及電容器C3及C4。分別經(jīng)由導體84及85將不重疊時鐘信號CLK及nCLK施加到電容器C3及C4的下部端子。電容器C3的上部端子通過導體82連接到晶體管麗3的源極、晶體管MP5的柵極及晶體管MP4的漏極。電容器C4的上部端子通過導體83連接到晶體管MN4的源極、晶體管MP4的柵極及晶體管MP5的漏極。晶體管麗3及MN4的漏極連接到2 X Vdd導體78，且晶體管MP5及MP4的源極連接到“經(jīng)升壓兩次”電壓三倍器輸出導體6，在輸出導體6上產(chǎn)生經(jīng)升壓的電壓3XVdd。存儲電容器C2存儲在電壓三倍器輸出導體6上維持經(jīng)升壓的電壓3XVDD所必需的經(jīng)周期性補充的電荷。(注意，如果需要，那么可添加額外類似升壓級以給電壓三倍器輸出電壓提供額外“VDD電平升壓”。)
[0049]二極管連接P溝道晶體管MP3的源極、柵極及體電極連接到電壓三倍器5的輸出導體6。二極管連接晶體管MP3的漏極連接到電壓三倍器5的輸入導體79。當電壓三倍器5被通電時，二極管連接晶體管MP3操作以在輸出導體6上提供等于低于Vdd的一個二極管壓降的初始電壓，此可有助于將輸出導體6上的電壓朝向3 X VDD升壓。
[0050]作為電壓三倍器5的操作的實例，由于導體81上的電壓為高而假定晶體管麗I關(guān)斷且晶體管MNO接通，且還假定nCLK為低而CLK為高。而且，晶體管MPO將關(guān)斷。由于晶體管MNO接通，因此電容器C7將被充電以將導體80的電壓升壓到VDD。接著，當nCLK變高且CLK變低時，導體80上的電壓將被升壓到2XVdd且晶體管MPO將關(guān)斷。此將致使電容器C7上的電荷被“推送”穿過晶體管MPO以便補充導體78上的2XVdd。當由于導體80上的電壓為高而晶體管MNO關(guān)斷且晶體管MNl接通時，操作為類似的。當CLK為低且nCLK為高時，晶體管MPl將關(guān)斷且晶體管麗I將接通，因此電容器C6將經(jīng)充電以將導體81的電壓升壓到VDD。接著，當CLK變?yōu)楦唠娖角襫CK變?yōu)榈碗娖綍r，導體81的電壓將被升壓到2XVDD且MPl將接通。此將致使電容器C6上的電荷被“推送”穿過晶體管MPl以補充導體78上的 2XVdd。
[0051 ] 包含N溝道晶體管麗3及MN4、P溝道晶體管MP5及MP4以及電容器C3及C4的上文所提及第二升壓級的操作完全類似于第一升壓級的前述操作，只不過到第二升壓級的輸入為2 X Vdd而非Vdd且其輸出為3 X Vdd而非2 X VDD。
[0052]圖3展示可用于實施圖1中的主迪克森電荷泵30及從迪克森電荷泵50的迪克森電荷泵30。參考圖3，導體16上的迪克森電荷泵輸入電壓Vin可為圖1中的Mt3x_reg或St3x_reg。導體16連接到二極管DO的陽極、N溝道晶體管MNO的漏極、二極管Dl的陽極及N溝道晶體管麗5的漏極。晶體管MNO的源極通過導體94連接到二極管DO的陰極、泵電容器CO的一個端子、P溝道晶體管MPO的源極、晶體管麗5的柵極及P溝道晶體管MPlO的柵極。晶體管MN5的源極通過導體95連接到二極管Dl的陰極、泵電容器Cl的一個端子、晶體管MPlO的源極、晶體管MNO的柵極及晶體管MPO的柵極。晶體管MPO及MPlO的漏極連接到導體34，在導體34上可產(chǎn)生圖1中的Vunreg或Vctl。泵電容器CO的另一端子連接到nCLK且泵電容器Cl的另一端子連接到CLK，CLK與nCLK異相180度。如先前所提及，施加到兩個迪克森電荷泵30及50的時鐘信號CLK及nCLK的頻率為驅(qū)動兩個電壓三倍器5及36的時鐘信號的頻率的十六分之一。大頻率差的原因歸因于以下事實:迪克森電荷泵中存在比電壓三倍器中高得多的電壓增加，且此在電壓三倍器上導致通過使所述電壓三倍器以比迪克森電荷泵高的頻率操作而持續(xù)的重電流負載?？杉壜?lián)適合數(shù)目個迪克森電荷泵以產(chǎn)生較高輸出電壓Vunreg或Vctl。
[0053]作為迪克森電荷泵30的操作的實例，假定nCLK變?yōu)榈碗妷弘娖角褻LK變?yōu)楦唠妷弘娖?。nCLK的低電平致使晶體管MPlO接通且還致使晶體管麗5關(guān)斷。CLK到高電平的轉(zhuǎn)變致使存儲于電容器Cl上的電荷流動穿過晶體管MP10，借此對導體34上的電壓進行充電或“泵激”以驅(qū)動耦合到導體34的可變負載75 (圖1)。CLK的高電平接通晶體管MNO且關(guān)斷晶體管ΜΡ0。因此，導體16上的輸入電壓致使電流流動穿過晶體管MNO以給電容器CO充電。類似地，當CLK變?yōu)榈碗妷弘娖角襫CLK變?yōu)楦唠妷簳r，CLK的低電平致使晶體管MPO接通且還致使晶體管MNO關(guān)斷。nCLK到高電平的轉(zhuǎn)變致使存儲于電容器CO上的電荷流動穿過晶體管MPO且借此對導體34上的電壓進行充電或泵激以便驅(qū)動連接到其的負載。nCLK的高電平接通晶體管麗5且關(guān)斷晶體管MP10。因此，導體16上的輸入電壓致使電流流動穿過晶體管麗5以將電容器Cl充電。
[0054]從三倍器產(chǎn)生未調(diào)節(jié)電壓St3x，未調(diào)節(jié)電壓St3x接著經(jīng)調(diào)節(jié)以產(chǎn)生St3x_reg作為受控制的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓。通過控制Vreg的值的反饋環(huán)路響應于Vfback及參考電壓Vref_SH而控制St3x_reg電壓電平。Vreg經(jīng)電阻性地按比例縮小且緩沖以產(chǎn)生Vfback。在開關(guān)式電容器積分器放大器40的(_)輸入上對Vfback進行取樣，開關(guān)式電容器積分器放大器40操作以控制從迪克森電荷泵3以便使Vfback與Vref_SH匹配。此導致積分器輸出電壓Vintg的低帶寬。接著使Vintg運行穿過具有固定增益的跨導放大器38的GmC2濾波功能以驅(qū)動源極跟隨器晶體管46的柵極，以借此產(chǎn)生受控制的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓St3X_reg電壓，所述電壓耦合到從迪克森電荷泵50的輸入及時鐘電平移位器49的2輸入。
[0055]圖1中所展示的主-從電荷泵拓撲將主泵2的輸出與從泵3的低得多的噪聲輸出解耦，從泵3接著用于控制到源極跟隨器晶體管58的噪聲敏感柵極的輸入。此導致RF通信頻帶中的極低紋波噪聲振幅及低亂真噪聲含量且還導致Vreg及Vbias對可變負載75中的大變化的極小敏感度。
[0056]圖1的主/從電荷泵I通過產(chǎn)生具有極低亂真RF噪聲電平及經(jīng)升壓電壓的極低負載相依變化的經(jīng)精確調(diào)節(jié)的經(jīng)升壓高電壓源而提供適合于低功率、低噪聲應用的高倍增因數(shù)偏置電壓產(chǎn)生。
[0057]本發(fā)明所涉及領域的技術(shù)人員將了解，在所主張發(fā)明的范圍內(nèi)，可對所描述的實例性實施例做出修改且此外許多其它實施例為可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種電荷泵電路,其包括: (a)主電荷泵電路,其包含 1)用于產(chǎn)生第一未調(diào)節(jié)電壓的主電壓倍增器電路及用于調(diào)節(jié)所述第一未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓的相關(guān)聯(lián)第一調(diào)節(jié)電路，及 2)主泵激電路，其用于對所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓； (b)從電荷泵電路，其包含 1)用于產(chǎn)生第二未調(diào)節(jié)電壓的從電壓倍增器電路及用于調(diào)節(jié)所述第二未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓的相關(guān)聯(lián)第二調(diào)節(jié)電路，及 2)從泵激電路，其用于對所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓； (c)第三調(diào)節(jié)電路，其經(jīng)耦合以響應于所述經(jīng)升壓控制電壓而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓；及 (d)反饋電路，其耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓與所述第二調(diào)節(jié)電路之間以根據(jù)預定參考電壓控制對所述經(jīng)升壓控制電壓的調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所述主電壓倍增器電路包含電壓三倍器且所述主泵激電路包含多級迪克森電荷泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所述從電壓倍增器電路包含電壓三倍器且所述從泵激電路包含多級迪克森電荷泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所述第三調(diào)節(jié)電路包含N溝道源極跟隨器晶體管及耦合到所述源極跟隨器晶體管的柵極的第一低通濾波器，所述源極跟隨器晶體管的漏極經(jīng)耦合以接收第一經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓，且所述源極跟隨器晶體管的源極經(jīng)耦合以提供所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電荷泵電路，其包含經(jīng)耦合以接收所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓并對其進行濾波以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲偏置電壓的第二低通濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電荷泵電路，其中所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲偏置電壓耦合到可變負載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其包含接收所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓并對來自所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓的紋波電壓分量及瞬態(tài)電壓分量進行濾波的電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路， 其中所述第一調(diào)節(jié)電路包含第一源極跟隨器晶體管、第一放大器及第一跨導放大器，所述第一源極跟隨器晶體管的漏極耦合到所述第一未調(diào)節(jié)電壓，所述第一源極跟隨器晶體管的源極產(chǎn)生所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓，所述第一源極跟隨器晶體管的所述源極還耦合到所述第一放大器的輸入，所述第一放大器的輸出耦合到所述第一跨導放大器的輸入，且所述第一跨導放大器的輸出耦合到所述第一源極跟隨器晶體管的柵極，所述第一跨導放大器經(jīng)配置以對所述第一未調(diào)節(jié)電壓進行濾波。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所述第二調(diào)節(jié)電路包含第二源極跟隨器晶體管、第二放大器及第二跨導放大器，所述第二源極跟隨器晶體管的漏極耦合到所述第二未調(diào)節(jié)電壓，所述第二源極跟隨器晶體管的源極產(chǎn)生所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓，所述第二跨導放大器的輸出耦合到所述第二源極跟隨器晶體管的柵極，所述第二放大器的輸出耦合到所述第二跨導放大器的輸入，所述第二放大器的第一輸入經(jīng)耦合以接收所述預定參考電壓，所述第二放大器的第二輸入耦合到所述反饋電路的輸出，所述第二跨導放大器經(jīng)配置以對所述第二未調(diào)節(jié)電壓進行濾波。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電荷泵電路，其中所述第二放大器被配置為積分放大器。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電荷泵電路，其中所述主電荷泵電路包含時鐘電平移位電路，以用于產(chǎn)生時鐘信號作為到所述主泵激電路的所述多級迪克森電荷泵的輸入，以致使所述時鐘信號的振幅跟蹤所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓的量值。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電荷泵電路，其中所述從電荷泵電路包含時鐘電平移位電路，以用于產(chǎn)生時鐘信號作為到所述從泵激電路的所述多級迪克森電荷泵的輸入，以致使所述時鐘信號的振幅跟蹤所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓的量值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其中所述反饋電路包含分壓器電路，所述分壓器電路耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓與反饋放大器的輸入之間，以致使參考所述預定參考電壓來按比例放大所述經(jīng)升壓控制電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電荷泵電路，其中所述反饋放大器被配置為單位增益緩沖器。
15.—種用于產(chǎn)生經(jīng)升壓的低噪聲參考電壓的方法,所述方法包括: (a)借助于主電壓倍增器電路產(chǎn)生第一未調(diào)節(jié)電壓，并調(diào)節(jié)所述第一未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓； (b)借助于主泵激電路對所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓； (c)借助于從電壓倍增器電路產(chǎn)生第二未調(diào)節(jié)電壓，并調(diào)節(jié)所述第二未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓； (d)借助于從泵激電路對所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓； (e)響應于所述經(jīng)升壓控制電壓而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓 '及 (f)借助于耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓與第二調(diào)節(jié)電路之間的反饋電路而根據(jù)預定參考電壓控制對所述經(jīng)升壓控制電壓的調(diào)節(jié)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其包含借助于低通濾波器對所述經(jīng)升壓控制電壓進行濾波，并將所述經(jīng)濾波的經(jīng)升壓控制電壓施加到N溝道源極跟隨器晶體管的柵極，所述源極跟隨器晶體管的漏極經(jīng)耦合以接收第一經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓，且所述源極跟隨器晶體管的源極經(jīng)耦合以提供所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其包含借助于主電壓三倍器電路及主迪克森電荷泵激電路產(chǎn)生所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓，并借助于從電壓三倍器電路及主迪克森電荷泵激電路產(chǎn)生所述經(jīng)升壓控制電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其包含對所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓進行濾波以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲偏置電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其包含借助于耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓與反饋放大器的輸入之間的分壓器電路相對于預定參考電壓來按比例放大所述經(jīng)升壓控制電壓。
20.一種用于產(chǎn)生經(jīng)升壓的低噪聲參考電壓的系統(tǒng)，其包括: (a)用于借助于主電壓倍增器電路產(chǎn)生第一未調(diào)節(jié)電壓并調(diào)節(jié)所述第一未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓的構(gòu)件；(b)用于借助于主泵激電路對所述第一經(jīng)調(diào)節(jié)電壓進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓的構(gòu)件； (c)用于借助于從電壓倍增器電路產(chǎn)生第二未調(diào)節(jié)電壓并調(diào)節(jié)所述第二未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓的構(gòu)件； (d)用于借助于從泵激電路對所述第二經(jīng)調(diào)節(jié)電壓進行升壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓控制電壓的構(gòu)件； (e)響應于所述經(jīng)升壓控制電壓而調(diào)節(jié)所述經(jīng)升壓的未調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓的構(gòu)件 '及 (f)借助于耦合于所述經(jīng)升壓的經(jīng)調(diào)節(jié)低噪聲電壓與第二調(diào)節(jié)電路之間的反饋電路而根據(jù)預定參考電壓控制對所述經(jīng)升壓控制電壓的調(diào)節(jié)的構(gòu)件。
【文檔編號】G05F1/10GK103917936SQ201280053905
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】邁克爾·J·謝伊, 瓦迪姆·V·伊萬諾夫 申請人:德州儀器公司