防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路及其防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路及其防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，包括升壓控制電路、基準(zhǔn)參考電壓源電路、反饋電路、快速啟動(dòng)參考電壓源電路、延時(shí)電路和開關(guān)電路；在FF工藝角下，基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為T0，臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后T0之內(nèi)任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的穩(wěn)定幅值，在SS工藝角下，臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后T0之內(nèi)的幅值大于同一時(shí)刻基準(zhǔn)參考電壓的幅值。本發(fā)明中在T0內(nèi)開關(guān)電路選擇臨時(shí)參考電壓作為參考電壓輸出，在T0之后開關(guān)電路選擇基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓輸出，既可抑制高電源電壓以及FF工藝角情況下輸出電壓過(guò)沖的問(wèn)題，也可以提高在低電源電壓以及SS工藝角情況下電荷泵的啟動(dòng)速度，輸出電壓收斂性較好。
【專利說(shuō)明】防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路及其防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電荷泵領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)寬電源電壓工作條件下反饋型電荷泵的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路及其防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電荷泵廣泛運(yùn)用于電源、存儲(chǔ)器以及射頻芯片中，不同的芯片應(yīng)用對(duì)電荷泵的要求也不盡相同；有的要求大的電流輸出能力，有的需要精確的輸出電壓，有的則需要快速的啟動(dòng)速度。在一些應(yīng)用中，電荷泵的啟動(dòng)速度至關(guān)重要，需要在啟動(dòng)后特定時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)定的電壓值，考慮到電源電壓、工藝角、溫度等因素的影響，一般電荷泵輸出電壓在啟動(dòng)時(shí)的短時(shí)間內(nèi)會(huì)分布在一個(gè)較大電壓范圍內(nèi)。對(duì)于反饋穩(wěn)壓型電荷泵而言，啟動(dòng)時(shí)影響輸出電壓分布的最大因素是參考電壓。通常反饋型電荷泵的參考電壓由帶隙基準(zhǔn)源提供，啟動(dòng)時(shí)，在低電源電壓以及SS工藝角的情況下參考電壓源電壓上升速度比較緩慢，而在高電源電壓以及FF工藝角時(shí)又比較容易出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷泵啟動(dòng)時(shí)輸出電壓較大的偏差。
[0003]如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中反饋型電荷泵電路結(jié)構(gòu)圖，包括參考電壓源電路1、比較器2、分壓電路4、升壓控制電路3。升壓控制電路3有一個(gè)使能輸入端(節(jié)點(diǎn)en)、一個(gè)控制端(節(jié)點(diǎn)ctrl)和一個(gè)電壓輸出端(節(jié)點(diǎn)O)。參考電壓源電路I包含帶隙基準(zhǔn)源電路和電壓調(diào)整電路，輸出電壓比較精確，其輸出的電壓值決定了電荷泵中升壓控制電路3在節(jié)點(diǎn)ο的輸出電壓Vpp的大小，分壓電路4采集電荷泵輸出電壓Vpp，包括分壓電阻R0’和R1’，CO為電荷泵輸出負(fù)載電容。Vbf表示在分壓電阻RO’和Rl之間的反饋節(jié)點(diǎn)bf處的反饋電壓，即分壓電阻R1’上的壓降，Vbf = Vpp*Rl’ /(Rl’ +R2’)，比較器2比較參考電壓源電路I在節(jié)點(diǎn)ref的處輸出的參考電壓Vref和電荷泵輸出電壓Vpp在反饋節(jié)點(diǎn)bf的反饋電壓Vbf,比較器2根據(jù)比較結(jié)果在節(jié)點(diǎn)ctrl處輸出電荷泵的控制信號(hào)Ctrl，控制信號(hào)Ctrl作用于升壓控制電路3使其進(jìn)行相應(yīng)的升壓動(dòng)作:當(dāng)Vref大于Vbf時(shí)，控制信號(hào)Ctrl為高電平，當(dāng)Vref小于Vbf時(shí)，控制信號(hào)Ctrl為低電平。升壓控制電路3的使能輸入端(節(jié)點(diǎn)en)接收使能信號(hào)EN，當(dāng)EN為GND時(shí)，Vpp電壓為VCC，EN為VCC時(shí)，Vpp電壓受控制端(節(jié)點(diǎn)ctrl)接收的控制信號(hào)Ctrl控制，控制信號(hào)Ctrl為高電平時(shí)，升壓控制電路3內(nèi)部電路執(zhí)行升壓動(dòng)作，輸出電壓Vpp升高,控制信號(hào)Ctrl為低電平時(shí),輸出電壓Vpp由于分壓電阻RO，和R1，的作用而降低。
[0004]本電路啟動(dòng)速度受Vref啟動(dòng)速度和電荷泵的輸出驅(qū)動(dòng)能力的影響較大，參考圖2和圖3，低電源電壓(Low Vcc)以及SS工藝角時(shí)Vref的啟動(dòng)速度較慢，電荷泵的驅(qū)動(dòng)能力也較弱，輸出電壓Vpp上升時(shí)間較長(zhǎng)(由于Vpp與Vbf線性相關(guān)，因此圖3中Vpp的啟動(dòng)趨勢(shì)與圖2中Vbf相同)；高電源電壓(High Vcc)以及FF工藝角的情況下Vref的啟動(dòng)速度較快，電荷泵的驅(qū)動(dòng)能力也較強(qiáng)，輸出電壓Vpp上升較快。
[0005]在某些應(yīng)用中，要求電荷泵的輸出電壓Vpp在啟動(dòng)后特定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，為此需要加快低電源電壓以及SS工藝角情況下電荷泵的啟動(dòng)速度，通常的做法是提高參考電壓Vref的啟動(dòng)速度以及加大電荷泵的尺寸以增加驅(qū)動(dòng)能力。在電荷泵的驅(qū)動(dòng)能力足夠大時(shí)，Vref的啟動(dòng)速度就是唯一制約電荷泵啟動(dòng)速度的因素，但是往往加快低電源電壓以及SS工藝角時(shí)Vref的啟動(dòng)速度的措施會(huì)使得在高電源電壓以及FF工藝角的情況下Vref出現(xiàn)過(guò)沖，如圖2中時(shí)間TO之前Vref出現(xiàn)了一個(gè)陡峭的上升和下落，此部分電壓幅值過(guò)高。而Vref的過(guò)沖會(huì)導(dǎo)致電荷泵輸出電壓Vpp的過(guò)沖，如圖3所示，而在某些情況下電荷泵輸出電壓過(guò)沖會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，因此，圖1所示的電路不適合一些要求啟動(dòng)速度較快同時(shí)又對(duì)輸出電壓范圍要求較精確的場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述在低電源電壓以及SS工藝角的情況下加快啟動(dòng)速度導(dǎo)致的在高電源電壓以及FF工藝角的情況下容易出現(xiàn)輸出電壓過(guò)沖的缺陷，提供一種針對(duì)寬電源電壓工作條件下反饋型電荷泵的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路及其防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，包括升壓控制電路、基準(zhǔn)參考電壓源電路和反饋電路,其中，還包括快速啟動(dòng)參考電壓源電路、延時(shí)電路和開關(guān)電路；當(dāng)所述升壓控制電路的使能輸入端接收到高電平的使能信號(hào)時(shí)，所述升壓控制電路、基準(zhǔn)參考電壓源電路、快速啟動(dòng)參考電壓源電路以及延時(shí)電路同時(shí)啟動(dòng)；
[0008]所述基準(zhǔn)參考電壓源電路用于在啟動(dòng)后輸出基準(zhǔn)參考電壓；
[0009]所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路用于在啟動(dòng)后輸出臨時(shí)參考電壓；
[0010]所述延時(shí)電路用于在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前輸出第一選擇信號(hào)、時(shí)間到達(dá)TO之后輸出第二選擇信號(hào)；
[0011]所述開關(guān)電路用于在接收到所述第一選擇信號(hào)時(shí)選擇所述臨時(shí)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，在接收到所述第二選擇信號(hào)時(shí)選擇所述基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出；
[0012]所述反饋電路用于比較所述輸出電壓的采樣值與所述參考電壓，并且在所述參考電壓大于輸出電壓時(shí)的米樣值時(shí)輸出升壓控制信號(hào)；
[0013]所述升壓控制電路用于接收所述升壓控制信號(hào)，并輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓；
[0014]其中，在FF工藝角或者高電源電壓條件下，所述基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為T0，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的所述穩(wěn)定幅值，在SS工藝角或者低電源電壓條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值大于同一時(shí)刻所述基準(zhǔn)參考電壓的幅值。
[0015]本發(fā)明所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其中，所述基準(zhǔn)參考電壓源電路、快速啟動(dòng)參考電壓源電路以及延時(shí)電路的輸入端均連接至所述升壓控制電路的使能輸入端，所述反饋電路分別與所述開關(guān)電路的輸出端和升壓控制電路的輸出端以及控制端相連，所述延時(shí)電路、基準(zhǔn)參考電壓源電路和快速啟動(dòng)參考電壓源電路的輸出端分別連接至所述開關(guān)電路的控制端和兩個(gè)輸入端。
[0016]本發(fā)明所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其中，所述開關(guān)電路為一個(gè)2選I數(shù)據(jù)選擇器。
[0017]本發(fā)明所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其中，所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路包括:PNP型的第一三極管和第二三極管，第一反相器，P溝道的第一 MOS管，上拉電阻；
[0018]所述第一反相器的輸入端連接至所述升壓控制電路的使能輸入端，所述第一反相器的輸出端連接至所述第一 MOS管的柵極，所述第一 MOS管的源極連接至述升壓控制電路的使能輸入端，所述第一 MOS管的漏極通過(guò)所述上拉電阻連接至所述第二三極管的發(fā)射極，所述第二三極管的基極連接至所述第一三極管的發(fā)射極，所述第二三極管的集電極、第一三極管的集電極以及第一三極管的基極均接地，所述第二三極管的發(fā)射極連接至所述數(shù)據(jù)選擇器的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳。
[0019]本發(fā)明所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其中，所述延時(shí)電路包括依次串聯(lián)的:第二反相器、至少一個(gè)延時(shí)單元、第三反相器，每個(gè)延時(shí)單元均包括一個(gè)P溝道的第二MOS管、兩個(gè)N溝道的第三MOS管和第四MOS管；
[0020]第二反相器的輸入端連接至所述升壓控制電路的使能輸入端，第二反相器的輸出端連接至第一個(gè)延時(shí)單元的輸入端，前一個(gè)延時(shí)單元的輸入端連接至后一個(gè)延時(shí)單元的輸出端，最后一個(gè)延時(shí)單元的輸出端連接至第三反相器的輸入端，第三反相器的輸出端連接至所述數(shù)據(jù)選擇器；
[0021]每個(gè)延時(shí)單元的第二 MOS管的柵極與第三MOS管的柵極相連并作為所述延時(shí)單元的輸入端，每個(gè)延時(shí)單元的第二 MOS管的漏極與第三MOS管的漏極以及第四MOS管的柵極相連并作為所述延時(shí)單元的輸出端，每個(gè)延時(shí)單元的第二 MOS管的源極連接至述升壓控制電路的使能輸入端，第三MOS管的源極、第四MOS管的源極以及第四MOS管的漏極均接地。
[0022]本發(fā)明所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其中，所述反饋電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻、比較器；
[0023]所述第一分壓電阻的第一端連接至所述升壓控制電路的輸出端，所述第一分壓電阻的第二端通過(guò)所述第二分壓電阻接地，所述第一分壓電阻的第二端還連接至所述比較器的反相輸入端，所述比較器的同相輸入端連接至所述數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸出引腳，所述比較器的輸出端連接至所述升壓控制電路的控制端。
[0024]本發(fā)明還公開了一種基于上述的電荷泵電路的防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，其中，所述方法包括:
[0025]S1、所述升壓控制電路的使能輸入端接收到高電平的使能信號(hào)，所述升壓控制電路、基準(zhǔn)參考電壓源電路、快速啟動(dòng)參考電壓源電路以及延時(shí)電路同時(shí)啟動(dòng)；
[0026]S2、所述基準(zhǔn)參考電壓源電路在啟動(dòng)后輸出基準(zhǔn)參考電壓，所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路在啟動(dòng)后輸出臨時(shí)參考電壓；
[0027]S3、若延時(shí)電路在啟動(dòng)后時(shí)間小于T0，轉(zhuǎn)步驟S4，否則，轉(zhuǎn)步驟S5 ；
[0028]S4、所述延時(shí)電路輸出第一選擇信號(hào)至所述開關(guān)電路，所述開關(guān)電路選擇所述臨時(shí)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，轉(zhuǎn)步驟S6 ；
[0029]S5、所述延時(shí)電路輸出第二選擇信號(hào)，至所述開關(guān)電路，所述開關(guān)電路選擇所述基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，轉(zhuǎn)步驟S6 ；
[0030]S6、所述反饋電路比較所述輸出電壓與所述參考電壓，并且在所述參考電壓大于輸出電壓時(shí)輸出升壓控制信號(hào)，所述升壓控制電路接收所述升壓控制信號(hào)，并輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓，轉(zhuǎn)步驟S3 ；
[0031]其中，在FF工藝角或者高電源電壓條件下，所述基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為T0，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的所述穩(wěn)定幅值，在SS工藝角或者低電源電壓條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值大于同一時(shí)刻所述基準(zhǔn)參考電壓的幅值。
[0032]本發(fā)明所述的電荷泵電路的防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，其中，所述步驟S6包括以下子步驟:
[0033]S61、采樣與所述輸出電壓呈線性相關(guān)的反饋電壓；
[0034]S62、比較所述參考電壓與反饋電壓，如果所述參考電壓大于反饋電壓，則輸出高電平的升壓控制信號(hào)，轉(zhuǎn)步驟S63 ;如果所述參考電壓小于等于反饋電壓，則輸出低電平，轉(zhuǎn)步驟S64 ；
[0035]S63、所述升壓控制電路輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓；
[0036]S63、所述升壓控制電路輸出之前的輸出電壓。
[0037]實(shí)施本發(fā)明的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路及其防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，具有以下有益效果:本發(fā)明中參考電壓在啟動(dòng)之后時(shí)間TO之內(nèi)選擇臨時(shí)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，在啟動(dòng)之后時(shí)間TO之后選擇基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，即在基準(zhǔn)參考電壓出現(xiàn)過(guò)沖的時(shí)間段內(nèi)，利用不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖的臨時(shí)參考電壓替代輸出。既可以抑制高電源電壓以及FF工藝角的情況下電荷泵輸出電壓過(guò)沖的問(wèn)題，同時(shí)可以提高在低電源電壓以及SS工藝角的情況下電荷泵的啟動(dòng)速度，輸出電壓收斂性較好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0039]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中反饋型電荷泵電路結(jié)構(gòu)圖，
[0040]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中反饋型電荷泵中的參考電壓Vref和反饋電壓Vbf的啟動(dòng)波形圖；
[0041]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中反饋型電荷泵的輸出電壓Vpp的啟動(dòng)波形圖；
[0042]圖4是本發(fā)明防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖5是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中快速啟動(dòng)參考電壓源電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖6是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中延時(shí)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖7是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中延時(shí)電路的等效電路圖；
[0046]圖8是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中延時(shí)電路中輸入輸出時(shí)序圖；
[0047]圖9是本發(fā)明防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路中的基準(zhǔn)參考電壓Vrefl、臨時(shí)參考電壓Vref2、反饋電壓Vfb的啟動(dòng)波形圖；
[0048]圖10是本發(fā)明防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路的輸出電壓Vpp的啟動(dòng)波形圖。【具體實(shí)施方式】
[0049]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0050]參考圖4是本發(fā)明防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0051 ] 本發(fā)明的電荷泵電路包括:升壓控制電路3、反饋電路2、基準(zhǔn)參考電壓源電路11、快速啟動(dòng)參考電壓源電路12、延時(shí)電路13和開關(guān)電路14 ；[0052]升壓控制電路3包括使能輸入端(節(jié)點(diǎn)en)、輸出端(節(jié)點(diǎn)O)以及控制端(節(jié)點(diǎn)ctrl)。輸出端用于提供輸出電壓Vpp給負(fù)載，使能輸入端接收使能信號(hào)EN，如果EN為低電平，則控制端無(wú)效，升壓控制電路3最后的輸出電壓Vpp為電荷泵內(nèi)部的電壓VCC，否則，如果EN為高電平則控制端有效，此時(shí)的輸出電壓Vpp受到控制端接收的升壓控制信號(hào)Ctrl的控制。
[0053]其中，升壓控制信號(hào)Ctrl與參考電壓Vref和輸出電壓Vpp有關(guān)，此通過(guò)反饋電路
2的比較實(shí)現(xiàn)。反饋電路2，用于比較所述輸出電壓Vpp的采樣值與參考電壓Vref，并且在參考電壓Vref大于輸出電壓Vpp的采樣值時(shí)，在ctrl節(jié)點(diǎn)輸出高電平的升壓控制信號(hào)Ctrl，升壓控制電路3接收到該升壓控制信號(hào)Ctrl后控制進(jìn)行升壓動(dòng)作，將之前的輸出電壓Vpp提升后輸出?？梢妳⒖茧妷篤ref決定了輸出電壓Vpp。此處輸出電壓Vpp的米樣值,具體為通過(guò)電壓采樣獲取的與Vpp線性相關(guān)的反饋電壓Vfb。
[0054]其中，基準(zhǔn)參考電壓源電路11、快速啟動(dòng)參考電壓源電路12以及延時(shí)電路13的輸入端均連接至所述升壓控制電路3的使能輸入端，反饋電路2分別與開關(guān)電路14的輸出端(節(jié)點(diǎn)ref)、升壓控制電路3的輸出端以及升壓控制電路3的控制端相連，所述延時(shí)電路13的輸出端、基準(zhǔn)參考電壓源電路11的輸出端(節(jié)點(diǎn)refl)和快速啟動(dòng)參考電壓源電路12的輸出端(節(jié)點(diǎn)ref2)分別連接至所述開關(guān)電路14的控制端和兩個(gè)輸入端。
[0055]當(dāng)EN為高電平，即所述升壓控制電路3的使能輸入端接收到高電平的使能信號(hào)時(shí)，所述升壓控制電路3、基準(zhǔn)參考電壓源電路11、快速啟動(dòng)參考電壓源電路12以及延時(shí)電路13同時(shí)啟動(dòng)；
[0056]所述升壓控制電路3，用于在啟動(dòng)后接收到升壓控制信號(hào)時(shí)進(jìn)行升壓動(dòng)作，并在其輸出端(節(jié)點(diǎn)ο)輸出一輸出電壓Vpp ；
[0057]所述基準(zhǔn)參考電壓源電路11用于在啟動(dòng)后，通過(guò)其輸出端(節(jié)點(diǎn)refl)輸出基準(zhǔn)參考電壓Vrefl，在FF工藝角條件下，所述基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為TC。基準(zhǔn)參考電壓源電路11包含帶隙基準(zhǔn)源電路和電壓調(diào)整電路，此部分電路為現(xiàn)有技術(shù)，關(guān)于其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)此處不再贅述。結(jié)合圖9，基準(zhǔn)參考電壓Vrefl的啟動(dòng)有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)是:在低電源電壓(Low Vcc，一般為2.5V)以及SS工藝角時(shí)基準(zhǔn)參考電壓Vref的啟動(dòng)速度較慢，而在高電源電壓(High Vcc，一般為3.6V)以及FF工藝角的情況下Vref的啟動(dòng)速度較快，如果要提高低電源電壓(LowVcc)條件下電路的啟動(dòng)速度，一般需要提高基準(zhǔn)參考電壓Vref的啟動(dòng)速度，而提高基準(zhǔn)參考電壓Vref的啟動(dòng)速度容易導(dǎo)致在高電源電壓(High Vcc)條件下出現(xiàn)過(guò)沖，如圖中所示的在時(shí)間TO之前，Vref出現(xiàn)一個(gè)陡峭的上升和回落，而Vref出現(xiàn)過(guò)沖會(huì)導(dǎo)致輸出電壓Vpp的過(guò)沖。
[0058]本發(fā)明中的快速啟動(dòng)參考電壓源電路12正是為了克服掉該缺陷而設(shè)計(jì)的。所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路12用于在啟動(dòng)后通過(guò)其輸出端(節(jié)點(diǎn)ref2)輸出臨時(shí)參考電壓Vref2，結(jié)合圖9，在SS工藝角或者低電源電壓條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值大于同一時(shí)刻所述基準(zhǔn)參考電壓的幅值(當(dāng)然不會(huì)無(wú)限制大，只要小于過(guò)沖值即可，例如小于基準(zhǔn)參考電壓Vrefl在高電源電壓條件下的穩(wěn)定幅值)。因此在低電源電壓(Low Vcc)以及SS工藝角時(shí)啟動(dòng)速度得到提升。在FF工藝角或者高電源電壓條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的所述穩(wěn)定幅值，因此，再加速啟動(dòng)速度的基礎(chǔ)上，并不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象。[0059]為了實(shí)現(xiàn)在時(shí)間TO前選擇臨時(shí)參考電壓Vref2作為參考電壓輸出，設(shè)計(jì)了開關(guān)電路14，而時(shí)間TO的控制結(jié)合延時(shí)電路13實(shí)現(xiàn)。延時(shí)電路13，用于在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前輸出第一選擇信號(hào)、時(shí)間到達(dá)TO之后輸出第二選擇信號(hào)；開關(guān)電路14，用于在接收到所述第一選擇信號(hào)時(shí)選擇臨時(shí)參考電壓Vref2作為參考電壓Vref進(jìn)行輸出，在接收到所述第二選擇信號(hào)時(shí)選擇基準(zhǔn)參考電壓Vrefl作為參考電壓Vref進(jìn)行輸出；
[0060]參考圖4,升壓控制電路3的輸出端并聯(lián)了一個(gè)負(fù)載電容CO,開關(guān)電路14為一個(gè)2選I數(shù)據(jù)選擇器MUX，數(shù)據(jù)選擇器MUX包括一個(gè)數(shù)據(jù)選擇引腳、兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳O和I。所述反饋電路2包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、比較器U1。結(jié)合圖5，所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路12包括:PNP型的第一三極管QO和第二三極管Q1，第一反相器II，P溝道的第一 MOS管MO，上拉電阻R0。結(jié)合圖6，延時(shí)電路13包括依次串聯(lián)的:第二反相器12、至少一個(gè)延時(shí)單元131、第三反相器13，每個(gè)延時(shí)單元131均包括一個(gè)P溝道的第二 MOS管Ml、兩個(gè)N溝道的第三MOS管M2和第四MOS管M3 ;第二 MOS管Ml的寬長(zhǎng)比為:W/L = 1/2，第三MOS管M2和第四MOS管M3的寬長(zhǎng)比為:W/L = 1/5。
[0061]參考圖4，所述第一分壓電阻Rl的第一端連接至所述升壓控制電路3的輸出端，所述第一分壓電阻Rl的第二端通過(guò)所述第二分壓電阻R2接地，所述第一分壓電阻Rl的第二端還連接至所述比較器Ul的反相輸入端，所述比較器Ul的同相輸入端連接至所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的數(shù)據(jù)輸出引腳，所述比較器Ul的輸出端連接至所述升壓控制電路3的控制端。第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2組成電壓采樣電路，其中比較器Ul的反相輸入端記為反饋節(jié)點(diǎn)bf，此處的電壓即為第二分壓電阻R2上的電壓，記為反饋電壓Vfb，Vfb =Vpp*R2/(Rl+R2)。即反饋電壓Vfb與輸出電壓Vpp線性相關(guān)，其啟動(dòng)趨勢(shì)是一致的。
[0062]參考圖5，第一反相器11的輸入端連接至所述升壓控制電路3的使能輸入端，所述第一反相器Il的輸出端連接至所述第一 MOS管MO的柵極，所述第一 MOS管MO的源極連接至述升壓控制電路3的使能輸入端，所述第一 MOS管MO的漏極通過(guò)所述上拉電阻RO連接至所述第二三極管Ql的發(fā)射極，所述第二三極管Ql的基極連接至所述第一三極管QO的發(fā)射極，所述第二三極管Ql的集電極、第一三極管QO的集電極以及第一三極管QO的基極均接地，所述第二三極管Ql的發(fā)射極作為快速啟動(dòng)參考電壓源電路12的輸出端連接至所述數(shù)據(jù)選擇器MUX的數(shù)據(jù)輸入引腳0，連接處記為節(jié)點(diǎn)ref2。
[0063]其中第一三極管QO和第二三極管Ql的作用是鉗位節(jié)點(diǎn)ref2處的臨時(shí)參考電壓Vref2為兩個(gè)PN節(jié)導(dǎo)通電壓，當(dāng)EN為高電平時(shí)，第一 MOS管MO導(dǎo)通，臨時(shí)參考電壓Vref2上升，由于第一三極管Q0、第二三極管Ql和上拉電阻RO的作用，臨時(shí)參考電壓Vref2輸出電壓最終穩(wěn)定在1.3V左右，如圖9中所示。
[0064]基準(zhǔn)參考電壓源電路11由于輸出的基準(zhǔn)參考電壓Vrefl的穩(wěn)定幅值(低電源電壓一般為2.5V)比1.3V大，且由于其內(nèi)部電路包括運(yùn)放等復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定，導(dǎo)致到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間也就比較長(zhǎng)，且其幅值到達(dá)臨時(shí)參考電壓Vref2的穩(wěn)定幅值的時(shí)間Tl大于TC。相比于基準(zhǔn)參考電壓源電路11來(lái)說(shuō)，由于圖4中所示的快速啟動(dòng)參考電壓源電路12電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，因此，節(jié)點(diǎn)ref2輸出的臨時(shí)參考電壓Vref2到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間較短，且小于T0，因此必然的，在時(shí)間TO之前，臨時(shí)參考電壓Vref2總保持大于基準(zhǔn)參考電壓Vrefl，所以整個(gè)電荷泵電路的輸出電壓Vpp的啟動(dòng)速度增加。值得注意的是，雖然本實(shí)施例中，臨時(shí)參考電壓Vref2在時(shí)間TO之前已經(jīng)到達(dá)穩(wěn)定幅值，但本發(fā)明并不限于此，只要保持在低電源電壓條件下臨時(shí)參考電壓Vref2大于同意時(shí)刻的基準(zhǔn)參考電壓Vrefl (當(dāng)然不會(huì)無(wú)限制大，只要小于過(guò)沖值即可，例如小于基準(zhǔn)參考電壓Vrefl在高電源電壓條件下的穩(wěn)定幅值)，則相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)都會(huì)增加輸出電壓Vpp的啟動(dòng)速度。
[0065]由于本發(fā)明的電荷泵電路是嵌入芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，所以延時(shí)電路13 —般利用RC實(shí)現(xiàn)延時(shí)，也可以使用倒比的MOS管和電容實(shí)現(xiàn)，參考圖6，本實(shí)施例中，所述延時(shí)電路13利用MOS管實(shí)現(xiàn)。第二反相器12的輸入端連接至升壓控制電路3的使能輸入端，第二反相器12的輸出端連接至第一個(gè)延時(shí)單元131的輸入端，前一個(gè)延時(shí)單元131的輸入端連接至后一個(gè)延時(shí)單兀131的輸出端,最后一個(gè)延時(shí)單兀131的輸出端連接至第三反相器13的輸入端，第三反相器13的輸出端連接至數(shù)據(jù)選擇器MUX的另一個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳I。
[0066]每個(gè)延時(shí)單元131的第二 MOS管Ml的柵極與第三MOS管M2的柵極相連并作為所述每個(gè)延時(shí)單元131的輸入端，每個(gè)延時(shí)單元131的第二 MOS管Ml的漏極與第三MOS管M2的漏極以及第四MOS管M3的柵極相連并作為所述每個(gè)延時(shí)單元131的輸出端，每個(gè)延時(shí)單元131的第二 MOS管Ml的源極連接至述升壓控制電路3的使能輸入端，第三MOS管M2的源極、第四MOS管M3的源極以及第四MOS管M3的漏極均接地。
[0067]由于第四MOS管M3可以當(dāng)成電容來(lái)使用的，即通常所指的MOS管電容，延時(shí)電路13的等效電路圖如圖7所示，即延時(shí)單元131的輸出端(節(jié)點(diǎn)o’ )其實(shí)是經(jīng)一個(gè)電容Cl接地，結(jié)合圖7和圖8，延時(shí)電路13的工作原理是:
[0068]I)、當(dāng)EN為GND時(shí)，即節(jié)點(diǎn)en輸入為GND時(shí)，第二反相器12的輸出端(節(jié)點(diǎn)n0)為VCC，節(jié)點(diǎn)nl為GND，節(jié)點(diǎn)n2為VCC，節(jié)點(diǎn)O’為GND。
[0069]2)、當(dāng)EN從GND切換到VCC時(shí)，即節(jié)點(diǎn)en由GND變?yōu)閂CC，節(jié)點(diǎn)n0電容較小，第二反相器12輸出驅(qū)動(dòng)很強(qiáng)，電壓很快變?yōu)镚ND ;節(jié)點(diǎn)nl電容較大有額外的電容C1，M0的寬長(zhǎng)比較小，給Cl充電的電流較小，節(jié)點(diǎn)nl從GND到VCC變化較慢，電容Cl需要較長(zhǎng)時(shí)間才能從GND沖到VCC ;同理，節(jié)點(diǎn)n2處對(duì)應(yīng)的Cl放電的電流較小，節(jié)點(diǎn)n2處從VCC到GND變化較慢，Cl需要較長(zhǎng)時(shí)間才能從VCC放電到GND，這個(gè)時(shí)間即為延時(shí)時(shí)間，即圖8中從I的上升沿到O的上升沿的時(shí)間就是T0，因此，為了達(dá)到在時(shí)間TO以內(nèi)保持以臨時(shí)參考電壓Vref2作為參考電壓Vref，只需要設(shè)計(jì)延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)度與時(shí)間TO相同即可。
[0070]本實(shí)施例中，因?yàn)榭焖賳?dòng)參考電壓源電路12與數(shù)據(jù)選擇器MUX的數(shù)據(jù)輸入引腳O連接，所以延時(shí)單元131的數(shù)量為偶數(shù)，如此當(dāng)EN為GND時(shí)，延時(shí)電路13輸出GND，數(shù)據(jù)輸入引腳O被選通，當(dāng)EN從GND變?yōu)閂CC時(shí)，由于延時(shí)作用，延時(shí)電路13輸出從GND變至VCC需要一定的延時(shí)時(shí)間，因此延時(shí)時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)輸入引腳O依舊保持被選通，延時(shí)時(shí)間到達(dá)后，數(shù)據(jù)輸入引腳I被選通，也就完成了快速啟動(dòng)參考電壓源電路12與基準(zhǔn)參考電壓源電路11之間的切換。當(dāng)然，也可以將數(shù)據(jù)選擇器MUX與快速啟動(dòng)參考電壓源電路12和基準(zhǔn)參考電壓源電路11之間連接的引腳互換，在保持延時(shí)電路13輸入不變的情況下，只需將延時(shí)單元數(shù)量設(shè)置為奇數(shù)即可。
[0071]電荷泵電路在啟動(dòng)之后首先使用臨時(shí)參考電壓Vref2作為參考電壓Vref，輸出電壓Vpp升高，當(dāng)反饋電壓Vfb達(dá)到臨時(shí)參考電壓Vref2的電壓幅值時(shí)，輸出電壓Vpp的電壓值為:Vref2*(Rl+R2)/R2，延遲一段時(shí)間后到達(dá)時(shí)間T0，采用基準(zhǔn)參考電壓Vref I作為參考電壓Vref，電荷泵電路最終的輸出電壓Vpp的電壓值為:Vref I* (R1+R2)/R2。
[0072]具體工作原理如下:[0073]I)、當(dāng)EN為GND時(shí)，基準(zhǔn)參考電壓源電路11、快速啟動(dòng)參考電壓源電路12均關(guān)閉、升壓控制電路3均關(guān)閉，輸出電壓Vpp為VCC。
[0074]2)、當(dāng)EN切換到VCC時(shí)，基準(zhǔn)參考電壓源電路11、快速啟動(dòng)參考電壓源電路12均關(guān)閉、升壓控制電路3均啟動(dòng)，由于延時(shí)電路13由于延時(shí)依舊保持輸出GND，因此，數(shù)據(jù)選擇器MUX的數(shù)據(jù)輸入引腳O與數(shù)據(jù)輸出引腳之間導(dǎo)通，即臨時(shí)參考電壓Vref2被選通作為參考電壓Vref輸出至比較器Ul的同相輸入端，升壓控制電路3內(nèi)部電路開始工作，接受升壓控制信號(hào)Ctrl的控制。
[0075]3)、當(dāng)EN為VCC且持續(xù)時(shí)間小于TO，基準(zhǔn)參考電壓源電路11和快速啟動(dòng)參考電壓源電路12均保持開啟狀態(tài)，臨時(shí)參考電壓Vref2迅速升高到設(shè)計(jì)的穩(wěn)定幅值，臨時(shí)參考電壓Vref2通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器MUX傳遞到比較器Ul的同相輸入端，同時(shí)，第二分壓電阻R2上的電壓作為反饋電壓Vfb輸出至比較器Ul的反相輸入端，當(dāng)臨時(shí)參考電壓Vref2大于反饋電壓Vfb時(shí)，比較器Ul輸出高電平的升壓控制信號(hào)Ctrl，升壓控制電路3進(jìn)行升壓動(dòng)作，輸出電壓Vpp開始升高，當(dāng)反饋電壓Vfb到達(dá)臨時(shí)參考電壓Vref2時(shí)，比較器Ul輸出0，升壓控制電路3停止工作，電荷泵電路的輸出電壓Vpp由于負(fù)載電容CO的存在短時(shí)間內(nèi)基本維持不變。
[0076]值得注意的是，雖然本實(shí)施例中，臨時(shí)參考電壓Vref2在時(shí)間TO之前已經(jīng)到達(dá)穩(wěn)定幅值，但本發(fā)明并不限于此，只要保持在低電源電壓條件下臨時(shí)參考電壓Vref2大于同意時(shí)刻的基準(zhǔn)參考電壓Vrefl，則相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)都會(huì)增加輸出電壓Vpp的啟動(dòng)速度。在該段時(shí)間內(nèi)，由于臨時(shí)參考電壓Vref2在SS工藝角條件下，任意時(shí)刻的幅值大于同一時(shí)刻的基準(zhǔn)參考電壓Vrefl的幅值，因此直接導(dǎo)致輸出電壓Vpp的啟動(dòng)速度增加，臨時(shí)參考電壓Vref2在FF工藝角條件下，穩(wěn)定幅值為1.3V，不會(huì)過(guò)沖。
[0077]4)、當(dāng)EN為VCC且持續(xù)時(shí)間大于TO，延時(shí)電路13輸出從GND變?yōu)閂CC，因此，數(shù)據(jù)選擇器MUX的數(shù)據(jù)輸入引腳I與數(shù)據(jù)輸出引腳之間導(dǎo)通，即基準(zhǔn)參考電壓Vrefl被選通作為參考電壓Vref輸出至比較器Ul的同相輸入端，當(dāng)基準(zhǔn)參考電壓Vrefl大于反饋電壓Vfb時(shí)，比較器Ul輸出高電平的升壓控制信號(hào)Ctrl，升壓控制電路3重新開始進(jìn)行升壓動(dòng)作，輸出電壓Vpp開始隨基準(zhǔn)參考電壓Vrefl電壓值變化而變化，最終穩(wěn)定到由基準(zhǔn)參考電壓Vrefl決定的設(shè)計(jì)值。
[0078]時(shí)間過(guò)了 TO之后，基準(zhǔn)參考電壓Vrefl已經(jīng)過(guò)了出現(xiàn)過(guò)沖的時(shí)間(T0之前出現(xiàn)過(guò)沖)，所以可直接采用基準(zhǔn)參考電壓Vrefl作為參考電壓。
[0079]從圖9和10可以看出，基準(zhǔn)參考電壓Vrefl的啟動(dòng)與電源電壓以及工藝有關(guān)，高電源電壓(High Vcc)時(shí)輸出電壓Vpp上升速度很快，容易過(guò)沖，而同時(shí)電荷泵電路的輸出能力也會(huì)隨電源電壓的升高而快速提高，Vref I過(guò)高將導(dǎo)致輸出電壓Vpp過(guò)沖太高；而低電壓(Low Vcc)時(shí)Vrefl上升速度又太慢，電荷泵電路需要等待Vrefl上升的時(shí)間太長(zhǎng)，導(dǎo)致電荷泵電路的輸出電壓Vpp上升速度過(guò)慢；臨時(shí)參考電壓Vref 2啟動(dòng)速度很快，且不會(huì)過(guò)沖，輸出電壓值與工藝和溫度有關(guān)，其作為臨時(shí)的參考電壓，在高電源電壓以及FF工藝角時(shí)可以避免Vrefl的過(guò)沖而導(dǎo)致輸出電壓Vpp的過(guò)沖，在低電源電壓以及SS工藝角時(shí)又可以提前啟動(dòng)電荷泵電路，提高電荷泵電路的輸出電壓值。如圖10所示，本發(fā)明提出的電荷泵電路啟動(dòng)后輸出電壓Vpp能快速達(dá)到期望的電壓值范圍，沒(méi)有過(guò)沖現(xiàn)象發(fā)生，適合對(duì)電荷泵啟動(dòng)速度要求較高的場(chǎng)合。[0080]本發(fā)明還公開了一種基于上述的電荷泵電路的防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，所述方法包括:
[0081]S1、所述升壓控制電路3的使能輸入端接收到高電平的使能信號(hào)，所述升壓控制電路3、基準(zhǔn)參考電壓源電路11、快速啟動(dòng)參考電壓源電路12以及延時(shí)電路13同時(shí)啟動(dòng)；
[0082]S2、所述基準(zhǔn)參考電壓源電路11在啟動(dòng)后輸出基準(zhǔn)參考電壓，所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路12在啟動(dòng)后輸出臨時(shí)參考電壓；
[0083]S3、若延時(shí)電路13在啟動(dòng)后時(shí)間小于T0，轉(zhuǎn)步驟S4，否則，轉(zhuǎn)步驟S5 ；
[0084]S4、所述延時(shí)電路13輸出第一選擇信號(hào)至所述開關(guān)電路14，所述開關(guān)電路14選擇所述臨時(shí)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，轉(zhuǎn)步驟S6 ；
[0085]S5、所述延時(shí)電路13輸出第二選擇信號(hào)，至所述開關(guān)電路14，所述開關(guān)電路14選擇所述基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，轉(zhuǎn)步驟S6 ；
[0086]S6、所述反饋電路2比較所述輸出電壓與所述參考電壓，并且在所述參考電壓大于輸出電壓時(shí)輸出升壓控制信號(hào)，所述升壓控制電路3接收所述升壓控制信號(hào)，提升并輸出一輸出電壓，轉(zhuǎn)步驟S3 ；
[0087]其中，在FF工藝角條件下，所述基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為TO ;在？？工藝角條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后的時(shí)間TO之內(nèi)任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的所述穩(wěn)定幅值，在SS工藝角條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后的時(shí)間TO之內(nèi)的幅值大于同一時(shí)刻所述基準(zhǔn)參考電壓的幅值。
[0088]其中，所述步驟S6包括以下子步驟:
[0089]S61、采樣與所述輸出電壓呈線性相關(guān)的反饋電壓；
[0090]S62、比較所述參考電壓與反饋電壓，如果所述參考電壓大于反饋電壓，則輸出高電平的升壓控制信號(hào)，轉(zhuǎn)步驟S63 ;如果所述參考電壓小于等于反饋電壓，則輸出低電平，轉(zhuǎn)步驟S64 ；
[0091]S63、所述升壓控制電路3輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓；
[0092]S63、所述升壓控制電路3輸出之前的輸出電壓。
[0093]綜上，本發(fā)明的電荷泵電路滿足特定應(yīng)用場(chǎng)合下對(duì)電荷泵輸出啟動(dòng)速度和精度的要求，在提高低電源電壓SS工藝角下電荷泵的啟動(dòng)速度的同時(shí)還能避免高電源電壓FF工藝角的情況下電荷泵過(guò)沖的問(wèn)題，使得啟動(dòng)時(shí)在特定時(shí)間內(nèi)電荷泵在很寬的工作條件下能保持輸出電壓較好的收斂性。
[0094]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，包括升壓控制電路(3)、基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)和反饋電路(2)，其特征在于，還包括快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)、延時(shí)電路(13)和開關(guān)電路(14);當(dāng)所述升壓控制電路(3)的使能輸入端接收到高電平的使能信號(hào)時(shí)，所述升壓控制電路(3)、基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)、快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)以及延時(shí)電路(13)同時(shí)啟動(dòng)； 所述基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)用于在啟動(dòng)后輸出基準(zhǔn)參考電壓； 所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)用于在啟動(dòng)后輸出臨時(shí)參考電壓； 所述延時(shí)電路(13)用于在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前輸出第一選擇信號(hào)、時(shí)間到達(dá)TO之后輸出第二選擇信號(hào)； 所述開關(guān)電路(14)用于在接收到所述第一選擇信號(hào)時(shí)選擇所述臨時(shí)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，在接收到所述第二選擇信號(hào)時(shí)選擇所述基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出； 所述反饋電路(2)用于比較所述輸出電壓的采樣值與所述參考電壓，并且在所述參考電壓大于輸出電壓時(shí) 的米樣值時(shí)輸出升壓控制信號(hào)； 所述升壓控制電路(3)用于接收所述升壓控制信號(hào)，并輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓； 其中，在FF工藝角或者高電源電壓條件下，所述基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為T0，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的所述穩(wěn)定幅值，在SS工藝角或者低電源電壓條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值大于同一時(shí)刻所述基準(zhǔn)參考電壓的幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)、快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)以及延時(shí)電路(13)的輸入端均連接至所述升壓控制電路⑶的使能輸入端，所述反饋電路⑵分別與所述開關(guān)電路(14)的輸出端和升壓控制電路⑶的輸出端以及控制端相連，所述延時(shí)電路(13)、基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)和快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)的輸出端分別連接至所述開關(guān)電路(14)的控制端和兩個(gè)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其特征在于，所述開關(guān)電路(14)為一個(gè)2選I數(shù)據(jù)選擇器(MUX)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其特征在于，所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)包括:PNP型的第一三極管(QO)和第二三極管(Ql)，第一反相器(II)，P溝道的第一 MOS管(MO)，上拉電阻(RO)； 所述第一反相器(Il)的輸入端連接至所述升壓控制電路(3)的使能輸入端，所述第一反相器(Il)的輸出端連接至所述第一 MOS管(MO)的柵極，所述第一 MOS管(MO)的源極連接至述升壓控制電路(3)的使能輸入端，所述第一 MOS管(MO)的漏極通過(guò)所述上拉電阻(RO)連接至所述第二三極管(Ql)的發(fā)射極，所述第二三極管(Ql)的基極連接至所述第一三極管(QO)的發(fā)射極，所述第二三極管(Ql)的集電極、第一三極管(QO)的集電極以及第一三極管(QO)的基極均接地，所述第二三極管(Ql)的發(fā)射極連接至所述數(shù)據(jù)選擇器(MUX)的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其特征在于，所述延時(shí)電路(13)包括依次串聯(lián)的:第二反相器(12)、至少一個(gè)延時(shí)單元(131)、第三反相器(13)，每個(gè)延時(shí)單元(131)均包括一個(gè)P溝道的第二 MOS管(Ml)、兩個(gè)N溝道的第三MOS管(M2)和第四 MOS 管(M3)； 第二反相器(12)的輸入端連接至所述升壓控制電路(3)的使能輸入端，第二反相器(12)的輸出端連接至第一個(gè)延時(shí)單兀(131)的輸入端,前一個(gè)延時(shí)單兀(131)的輸入端連接至后一個(gè)延時(shí)單元(131)的輸出端，最后一個(gè)延時(shí)單元(131)的輸出端連接至第三反相器(13)的輸入端，第三反相器(13)的輸出端連接至所述數(shù)據(jù)選擇器(MUX)； 每個(gè)延時(shí)單元(131)的第二 MOS管(Ml)的柵極與第三MOS管(M2)的柵極相連并作為所述延時(shí)單元(131)的輸入端，每個(gè)延時(shí)單元(131)的第二 MOS管(Ml)的漏極與第三MOS管(M2)的漏極以及第四MOS管(M3)的柵極相連并作為所述延時(shí)單元(131)的輸出端，每個(gè)延時(shí)單元(131)的第二 MOS管(Ml)的源極連接至述升壓控制電路(3)的使能輸入端，第三MOS管(M2)的源極、第四MOS管(M3)的源極以及第四MOS管(M3)的漏極均接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防過(guò)沖且快啟動(dòng)的電荷泵電路，其特征在于，所述反饋電路(2)包括第一分壓電阻(Rl)、第二分壓電阻(R2)、比較器(Ul)； 所述第一分壓電阻(Rl)的第一端連接至所述升壓控制電路(3)的輸出端，所述第一分壓電阻(Rl)的第二端通過(guò)所述第二分壓電阻(R2)接地，所述第一分壓電阻(Rl)的第二端還連接至所述比較器(Ul)的反相輸入端，所述比較器(Ul)的同相輸入端連接至所述數(shù)據(jù)選擇器(MUX)的數(shù)據(jù)輸出引腳，所述比較器(Ul)的輸出端連接至所述升壓控制電路(3)的控制端。
7.一種基于權(quán)利要求1所述的電荷泵電路的防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，其特征在于，所述方法包括: 51、所述升壓控制電路(3)的使能輸入端接收到高電平的使能信號(hào)，所述升壓控制電路(3)、基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)、快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)以及延時(shí)電路(13)同時(shí)啟動(dòng); 52、所述基準(zhǔn)參考電壓源電路(11)在啟動(dòng)后輸出基準(zhǔn)參考電壓，所述快速啟動(dòng)參考電壓源電路(12)在啟動(dòng)后輸出臨時(shí)參考電壓； 53、若延時(shí)電路(13)在啟動(dòng)后時(shí)間小于T0，轉(zhuǎn)步驟S4，否則，轉(zhuǎn)步驟S5; 54、所述延時(shí)電路(13)輸出第一選擇信號(hào)至所述開關(guān)電路(14)，所述開關(guān)電路(14)選擇所述臨時(shí)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，轉(zhuǎn)步驟S6 ； 55、所述延時(shí)電路(13)輸出第二選擇信號(hào)，至所述開關(guān)電路(14)，所述開關(guān)電路(14)選擇所述基準(zhǔn)參考電壓作為參考電壓進(jìn)行輸出，轉(zhuǎn)步驟S6 ； 56、所述反饋電路(2)比較所述輸出電壓與所述參考電壓，并且在所述參考電壓大于輸出電壓時(shí)輸出升壓控制信號(hào)，所述升壓控制電路(3)接收所述升壓控制信號(hào)，并輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓，轉(zhuǎn)步驟S3 ； 其中，在FF工藝角或者高電源電壓條件下，所述基準(zhǔn)參考電壓到達(dá)穩(wěn)定幅值的時(shí)間為T0，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值均小于基準(zhǔn)參考電壓的所述穩(wěn)定幅值，在SS工藝角或者低電源電壓條件下，所述臨時(shí)參考電壓在啟動(dòng)后時(shí)間到達(dá)TO之前的任意時(shí)刻的幅值大于同一時(shí)刻所述基準(zhǔn)參考電壓的幅值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電荷泵電路的防過(guò)沖的快啟動(dòng)方法，其特征在于，所述步驟S6包括以下子步驟:. 561、采樣與所述輸出電壓呈線性相關(guān)的反饋電壓； .562、比較所述參考電壓與反饋電壓，如果所述參考電壓大于反饋電壓，則輸出高電平的升壓控制信號(hào)，轉(zhuǎn)步驟S63 ;如果所述參考電壓小于等于反饋電壓，則輸出低電平，轉(zhuǎn)步驟 S64 ； . 563、所述升壓控制電路(3)輸出經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓； . S63、所述升壓控制電 路(3)輸出之前的輸出電壓。
【文檔編號(hào)】H02M1/36GK104022641SQ201410246959
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】劉桂云, 鮑奇兵 申請(qǐng)人:輝芒微電子（深圳）有限公司