本實用新型涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種電荷泵和一種電荷泵電路。

背景技術：

傳統(tǒng)4V電荷泵電路的設計架構如圖1所示。其中，Vref’為電荷泵電路的輸入電壓，VCC’為電荷泵電路的電源電壓，V4V’為電荷泵電路的輸出電壓，CLKA’為電荷泵電路的輸入時鐘，N型場效應晶體管N1’為電荷泵電路的控制開關?？刂崎_關N1’接收使能控制信號ENABLE’，輸出電壓V4V’經電阻3R’和電阻R’分壓后的電壓VDIV’和輸入電壓Vref’接到比較器COMP’的輸入端，比較器COMP’的輸出信號DIFOUT’和輸入時鐘CLKA’接到與門進行與操作，來控制電荷泵電路的時鐘信號的開關，與門的輸出信號CLK’接到電荷泵1’。

傳統(tǒng)4V電荷泵電路的設計架構存在以下缺點：通過控制時鐘信號的開關來控制電荷泵電路的輸出電壓V4V’，本質上是調節(jié)時鐘信號的頻率，使得輸出電壓V4V’紋波較大。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本實用新型實施例的目的在于提供一種電荷泵和電荷泵電路，以解決傳統(tǒng)4V電荷泵電路輸出電壓紋波大的問題。

為了解決上述問題，本實用新型實施例公開了一種電荷泵，包括：第一電容和第二電容，所述第一電容的一端接收第一時鐘信號，所述第二電容的一端接收第二時鐘信號；時鐘信號產生模塊，所述時鐘信號產生模塊對第三時鐘信號和第四時鐘信號進行升壓，以對應生成第五時鐘信號和第六時鐘信號；所述第一時鐘信號、所述第二時鐘信號、所述第三時鐘信號和所述第四時鐘信號互不交疊；第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的漏端和所述第二NMOS管的漏端分別與電荷泵的輸入電壓提供端相連；

第三NMOS管，所述第三NMOS管的漏端與所述第一NMOS管的源端相連，所述第三NMOS管的柵端接收所述第六時鐘信號，所述第三NMOS管的漏端與所述第一NMOS管的源端之間具有第一節(jié)點，所述第一節(jié)點分別與所述第一電容的另一端和所述第二NMOS管的柵端相連；第四NMOS管，所述第四NMOS管的漏端與所述第二NMOS管的源端相連，所述第四NMOS管的柵端接收所述第五時鐘信號，所述第四NMOS管的漏端與所述第二NMOS管的源端之間具有第二節(jié)點，所述第二節(jié)點分別與所述第二電容的另一端和所述第一NMOS管的柵端相連，所述第四NMOS管的源端與所述第三NMOS管的源端作為所述電荷泵的輸出端。

可選地，所述時鐘信號產生模塊包括：第五NMOS管，所述第五NMOS管的漏端與電源相連；第六NMOS管，所述第六NMOS管的漏端與所述電源相連；第三電容，所述第三電容的一端接收所述第四時鐘信號；第一PMOS管，所述第一PMOS管的源端與所述第五NMOS管的源端相連，所述第一PMOS管的源端與所述第五NMOS管的源端之間具有第三節(jié)點，所述第三節(jié)點與所述第三電容的另一端相連；第四電容，所述第四電容的一端接收所述第三時鐘信號；第二PMOS管，所述第二PMOS管的柵端與所述第三節(jié)點相連，所述第二PMOS管的源端與所述第六NMOS管的源端相連，所述第二PMOS管的源端與所述第六NMOS管的源端之間具有第四節(jié)點，所述第四節(jié)點分別與所述第四電容的另一端和所述第一PMOS管的柵端相連；第七NMOS管，所述第七NMOS管的柵端接收所述第三時鐘信號，所述第七NMOS管的源端接地，所述第七NMOS管的漏端與所述第一PMOS管的漏端相連，所述第七NMOS管的漏端和所述第一PMOS管的漏端輸出所述第五時鐘信號；第八NMOS管，所述第八NMOS管的柵端接收所述第四時鐘信號，所述第八NMOS管的源端接地，所述第八NMOS管的漏端與所述第二PMOS管的漏端相連，所述第八NMOS管的漏端和所述第二PMOS管的漏端輸出所述第六時鐘信號。

可選地，所述第五NMOS管和所述第六NMOS管為低閾值高壓NMOS管。

可選地，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管為高壓PMOS管。

可選地，所述第七NMOS管和所述第八NMOS管為高壓NMOS管。

可選地，所述時鐘信號產生模塊還包括：第一驅動模塊，所述第一驅動模塊的輸入端接收所述第三時鐘信號，所述第一驅動模塊的電源端與所述電源相連，所述第一驅動模塊的輸出端與所述第四電容和所述第七NMOS管的柵端相連；第二驅動模塊，所述第二驅動模塊的輸入端接收所述第四時鐘信號，所述第二驅動模塊的電源端與所述電源相連，所述第二驅動模塊的輸出端與所述第三電容和所述第八NMOS管的柵端相連。

可選地，所述第一驅動模塊包括：第一反相器，所述第一反相器的電源端與所述電源相連，所述第一反相器的輸入端接收所述第三時鐘信號，所述第一反相器對所述第三時鐘信號進行反相處理；第二反相器，所述第二反相器的電源端與所述電源相連，所述第二反相器的輸入端接收反相處理后的第三時鐘信號，所述第二反相器對所述反相處理后的第三時鐘信號進行反相處理，所述第二反相器的輸出端作為所述第一驅動模塊的輸出端。

可選地，所述第二驅動模塊包括：第三反相器，所述第三反相器的電源端與所述電源相連，所述第三反相器的輸入端接收所述第四時鐘信號，所述第三反相器對所述第四時鐘信號進行反相處理；第四反相器，所述第四反相器的電源端與所述電源相連，所述第四反相器的輸入端接收反相處理后的第四時鐘信號，所述第四反相器對所述反相處理后的第四時鐘信號進行反相處理，所述第四反相器的輸出端作為所述第二驅動模塊的輸出端。

可選地，所述電荷泵還包括：第三驅動模塊，所述第三驅動模塊的輸入端接收所述第一時鐘信號，所述第三驅動模塊的電源端與電源相連，所述第三驅動模塊的輸出端與所述第一電容的一端相連；第四驅動模塊，所述第四驅動模塊的輸入端接收所述第二時鐘信號，所述第四驅動模塊的電源端與所述電源相連，所述第四驅動模塊的輸出端與所述第二電容的一端相連。

為了解決上述問題，本實用新型實施例還公開了一種電荷泵電路，包括所述的電荷泵。

本實用新型實施例包括以下優(yōu)點：通過第一電容的一端接收第一時鐘信號，第二電容的一端接收第二時鐘信號，時鐘信號產生模塊對第三時鐘信號和第四時鐘信號進行升壓，以生成對應第五時鐘信號和第六時鐘信號，其中，第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號和第四時鐘信號互不交疊，并設置第三NMOS管的柵端接收第六時鐘信號，第四NMOS管的柵端接收第五時鐘信號。這樣，可以避免第三NMOS管在第一節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，以及避免第四NMOS管在第二節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，可以有效減小電荷泵輸出電壓的紋波。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)4V電荷泵電路的設計架構示意圖；

圖2是本實用新型的一種電荷泵實施例的結構示意圖；

圖3是本實用新型的一種電荷泵實施例中信號的波形示意圖；

圖4是本實用新型的一種電荷泵實施例中時鐘信號產生模塊的結構示意圖；

圖5是本實用新型的一種電荷泵實施例中信號產生電路的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

參照圖2，其示出了本實用新型的一種電荷泵實施例的結構示意圖，具體可以包括：第一電容C1和第二電容C2，第一電容C1的一端接收第一時鐘信號CLK1，第二電容C2的一端接收第二時鐘信號CLK2；時鐘信號產生模塊1，時鐘信號產生模塊1對第三時鐘信號CLK3和第四時鐘信號CLK4進行升壓，以對應生成第五時鐘信號CLK5和第六時鐘信號CLK6；參照圖3，第一時鐘信號CLK1、第二時鐘信號CLK2、第三時鐘信號CLK3和第四時鐘信號CLK4互不交疊；第一NMOS管N1和第二NMOS管N2，第一NMOS管N1的漏端和第二NMOS管N2的漏端分別與電荷泵的輸入電壓提供端相連，輸入電壓提供端提供輸入電壓Vin；第三NMOS管N3，第三NMOS管N3的漏端與第一NMOS管N1的源端相連，第三NMOS管N3的柵端接收第六時鐘信號CLK6，第三NMOS管N3的漏端與第一NMOS管N1的源端之間具有第一節(jié)點na1，第一節(jié)點na1分別與第一電容C1的另一端和第二NMOS管N2的柵端相連；第四NMOS管N4，第四NMOS管N4的漏端與第二NMOS管N2的源端相連，第四NMOS管N4的柵端接收第五時鐘信號CLK5，第四NMOS管N4的漏端與第二NMOS管N2的源端之間具有第二節(jié)點na2，第二節(jié)點na2分別與第二電容C2的另一端和第一NMOS管N1的柵端相連，第四NMOS管N4的源端與第三NMOS管N3的源端作為電荷泵的輸出端。

其中，圖2中電荷泵通過第一電容C1、第二電容C2的高通特性，不斷的對第一節(jié)點na1和第二節(jié)點na2充電，以使電荷泵的輸出端維持在所需輸出的高電壓。

這樣，可以避免第三NMOS管在第一節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，以及避免第四NMOS管在第二節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通。另外，由于第三時鐘信號CLK3和第四時鐘信號CLK4互不交疊，則第五時鐘信號CLK5和第六時鐘信號CLK6也互不交疊，因此，第三NMOS管和第四NMOS管不會同時導通，可以有效減小電荷泵輸出電壓的紋波。

可選地，參照圖4，時鐘信號產生模塊1可以包括：第五NMOS管N5，第五NMOS管N5的漏端與電源相連，電源提供電壓VCC；第六NMOS管N6，第六NMOS管N6的漏端與電源相連；第三電容C3，第三電容C3的一端接收第四時鐘信號CLK4；第一PMOS管P1，第一PMOS管P1的源端與第五NMOS管N5的源端相連，第一PMOS管P1的源端與第五NMOS管N5的源端之間具有第三節(jié)點na3，第三節(jié)點na3與第三電容C3的另一端相連；第四電容C4，第四電容C4的一端接收第三時鐘信號CLK3；第二PMOS管P2，第二PMOS管P2的柵端與第三節(jié)點na3相連，第二PMOS管P2的源端與第六NMOS管N6的源端相連，第二PMOS管P2的源端與第六NMOS管N6的源端之間具有第四節(jié)點na4，第四節(jié)點na4分別與第四電容C4的另一端和第一PMOS管P1的柵端相連；第七NMOS管N7，第七NMOS管N7的柵端接收第三時鐘信號CLK3，第七NMOS管N7的源端接地，第七NMOS管N7的漏端與第一PMOS管P1的漏端相連，第七NMOS管N7的漏端和第一PMOS管P1的漏端輸出第五時鐘信號CLK5；第八NMOS管N8，第八NMOS管N8的柵端接收第四時鐘信號CLK4，第八NMOS管N8的源端接地，第八NMOS管N8的漏端與第二PMOS管P2的漏端相連，第八NMOS管N8的漏端和第二PMOS管P2的漏端輸出第六時鐘信號CLK6。其中，輸入電壓Vin可以等于電源電壓VCC。

具體地，當第三時鐘信號CLK3由高電平到低電平變化時，第四時鐘信號CLK4由低電平到高電平變化。根據電容兩端電壓不能突變的特性可知，第一PMOS管P1的源端電壓升高，第一PMOS管P1的柵端電壓降低，所以第一PMOS管P1導通，第二PMOS管P2關斷，同時第七NMOS管N7關斷，第八NMOS管N8導通。此時，最終第六時鐘信號CLK6的電壓從2*VCC降到0，VCC為電源電壓，而第五時鐘信號CLK5的電壓從0升高到2*VCC。

當第三時鐘信號CLK3由低電平到高電平變化時，第四時鐘信號CLK4由高電平到低電平變化。根據電容兩端電壓不能突變的特性可知，第二PMOS管P2的源端電壓升高，第二PMOS管P2的柵端電壓降低，所以第二PMOS管P2導通，第一PMOS管P1關斷，同時第八NMOS管N8關斷，第七NMOS管N7導通。此時，最終第五時鐘信號CLK5的電壓從2*VCC降到0，VCC為電源電壓，而第六時鐘信號CLK6的電壓從0升高到2*VCC。

可選地，第五NMOS管N5和第六NMOS管N6可以為低閾值高壓NMOS管?？蛇x地，第一PMOS管P1和第二PMOS管P2可以為高壓PMOS管?？蛇x地，第七NMOS管N7和第八NMOS管N8可以為高壓NMOS管。

可選地，參照圖4，時鐘信號產生模塊1還可以包括：第一驅動模塊11，第一驅動模塊11的輸入端接收第三時鐘信號CLK3，第一驅動模塊11的輸出端輸出第七時鐘信號CLK_D，第一驅動模塊11的電源端與電源相連，第一驅動模塊11的輸出端與第四電容C4和第七NMOS管N7的柵端相連，第一驅動模塊11用于減少第三時鐘信號CLK3的輸出電阻；第二驅動模塊12，第二驅動模塊12的輸入端接收第四時鐘信號CLK4，第二驅動模塊12的輸出端輸出第八時鐘信號CLK_B_D，第二驅動模塊12的電源端與電源相連，第二驅動模塊12的輸出端與第三電容C3和第八NMOS管N8的柵端相連，第二驅動模塊12用于減少第四時鐘信號CLK4的輸出電阻。

可選地，參照圖4，第一驅動模塊11可以包括：第一反相器F1，第一反相器F1的電源端與電源相連，第一反相器F1的輸入端接收第三時鐘信號CLK3，第一反相器F1對第三時鐘信號CLK3進行反相處理；第二反相器F2，第二反相器F2的電源端與電源相連，第二反相器F2的輸入端接收反相處理后的第三時鐘信號CLK3，第二反相器F2對反相處理后的第三時鐘信號CLK3進行反相處理，第二反相器F2的輸出端作為第一驅動模塊11的輸出端輸出第七時鐘信號CLK_D。其中，第一反相器F1、第二反相器F2可以相同或不相同。

可選地，參照圖4，第二驅動模塊12可以包括：第三反相器F3，第三反相器F3的電源端與電源相連，第三反相器F3的輸入端接收第四時鐘信號CLK4，第三反相器F3對第四時鐘信號CLK4進行反相處理；第四反相器F4，第四反相器F4的電源端與電源相連，第四反相器F4的輸入端接收反相處理后的第四時鐘信號CLK4，第四反相器F4對反相處理后的第四時鐘信號CLK4進行反相處理，第四反相器F4的輸出端作為第二驅動模塊12的輸出端輸出第八時鐘信號CLK_B_D。其中，第三反相器F3、第四反相器F4可以相同或不相同。

可選地，參照圖2，電荷泵還可以包括：第三驅動模塊2，第三驅動模塊2的輸入端接收第一時鐘信號CLK1，第三驅動模塊2的電源端與電源相連，第三驅動模塊2的輸出端與第一電容C1的一端相連，第三驅動模塊2用于減少第一時鐘信號CLK1的輸出電阻；第四驅動模塊3，第四驅動模塊3的輸入端接收第二時鐘信號CLK2，第四驅動模塊3的電源端與電源相連，第四驅動模塊3的輸出端與第二電容C2的一端相連，第四驅動模塊3用于減少第二時鐘信號CLK2的輸出電阻。

可選地，參照圖2，第三驅動模塊2可以包括：第五反相器F5，第五反相器F5的電源端與電源相連，第五反相器F5的輸入端接收第一時鐘信號CLK1，第五反相器F5對第一時鐘信號CLK1進行反相處理；第六反相器F6，第六反相器F6的電源端與電源相連，第六反相器F6的輸入端接收反相處理后的第一時鐘信號CLK1，第六反相器F6對反相處理后的第一時鐘信號CLK1進行反相處理，第六反相器F6的輸出端作為第三驅動模塊2的輸出端。其中，第五反相器F5、第六反相器F6可以相同或不相同。

可選地，參照圖2，第四驅動模塊3可以包括：第七反相器F7，第七反相器F7的電源端與電源相連，第七反相器F7的輸入端接收第二時鐘信號CLK2，第七反相器F7對第二時鐘信號CLK2進行反相處理；第八反相器F8，第八反相器F8的電源端與電源相連，第八反相器F8的輸入端接收反相處理后的第二時鐘信號CLK2，第八反相器F8對反相處理后的第二時鐘信號CLK2進行反相處理，第八反相器F8的輸出端作為第四驅動模塊3的輸出端。其中，第七反相器F7、第八反相器F8可以相同或不相同。

可選地，產生第一時鐘信號CLK1、第二時鐘信號CLK2、第三時鐘信號CLK3和第四時鐘信號CLK4的電路可以如圖5所示，該電路包括：第一或非門AN1，第一或非門AN1的第一輸入端接收電荷泵的輸入時鐘CLK。2N個依次連接的第九反相器F9，2N個依次連接的第九反相器F9的輸入端與第一或非門AN1的輸出端相連。2M+1個依次連接的第十反相器F10，2M+1個依次連接的第十反相器F10的輸入端與2N個依次連接的第九反相器F9的輸出端相連，2M+1個依次連接的第十反相器F10的輸出端輸出第一時鐘信號CLK1。第十一反相器F11，第十一反相器F11的輸入端接收電荷泵的輸入時鐘CLK。第二或非門AN2，第二或非門AN2的第一輸入端與2N個依次連接的第九反相器F9的輸出端相連，第二或非門AN2的第二輸入端與第十一反相器F11的輸出端相連。2P個依次連接的第十二反相器F12，2P個依次連接的第十二反相器F12的輸入端與第二或非門AN2的輸出端相連，2P個依次連接的第十二反相器F12的輸出端與第一或非門AN1的第二輸入端相連。2Q+1個依次連接的第十三反相器F13，2Q+1個依次連接的第十三反相器F13的輸入端與2P個依次連接的第十二反相器F12的輸出端相連，2Q+1個依次連接的第十三反相器F13中第一個反相器的輸出端輸出第三時鐘信號CLK3。第一或門A1，第一或門A1的第一輸入端與2Q+1個依次連接的第十三反相器F13的輸出端相連，第一或門A1的第二輸入端與第十一反相器F11的輸出端相連，第一或門A1的輸出端輸出第二時鐘信號CLK2。第二或門A2，第二或門A2的第一輸入端與第一或門A1的輸出端相連，第二或門A2的第二輸入端與第十一反相器F11的輸出端相連，第二或門A2的輸出端輸出第四時鐘信號CLK4。其中，N、M、P、Q為大于0的整數，N、M、P、Q可以相等、部分相等或全不相等。圖5中，N、M、P、Q為1。其中，第九反相器F9、第十反相器F10、第十一反相器F11、第十二反相器F12、第十三反相器F13可以相同或不相同。第一或非門AN1、第二或非門AN2可以相同或不相同。第一或門A1、第二或門A2可以相同或不相同。

本實用新型實施例的電荷泵包括以下優(yōu)點：通過第一電容的一端接收第一時鐘信號，第二電容的一端接收第二時鐘信號，時鐘信號產生模塊對第三時鐘信號和第四時鐘信號進行升壓，以生成第五時鐘信號和第六時鐘信號，其中，第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號和第四時鐘信號互不交疊，并設置第三NMOS管的柵端接收第五時鐘信號，第四NMOS管的柵端接收第六時鐘信號。這樣，可以避免第三NMOS管在第一節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，以及避免第四NMOS管在第二節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，可以有效減小電荷泵輸出電壓的紋波。

本實用新型實施例還公開了一種電荷泵電路，該電荷泵電路可以包括上述的電荷泵。

本實用新型實施例的電荷泵電路包括以下優(yōu)點：通過設置電荷泵中第一電容的一端接收第一時鐘信號，第二電容的一端接收第二時鐘信號，時鐘信號產生模塊對第三時鐘信號和第四時鐘信號進行升壓，以生成第五時鐘信號和第六時鐘信號，其中，第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號和第四時鐘信號互不交疊，并設置第三NMOS管的柵端接收第五時鐘信號，第四NMOS管的柵端接收第六時鐘信號。這樣，可以避免電荷泵中第三NMOS管在第一節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，以及避免第四NMOS管在第二節(jié)點電壓低于電荷泵所需輸出電壓時導通，可以有效減小電荷泵輸出電壓的紋波。

對于電荷泵電路實施例而言，由于其包括電荷泵，所以描述的比較簡單，相關之處參見電荷泵實施例的部分說明即可。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

盡管已描述了本實用新型實施例的優(yōu)選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本實用新型實施例范圍的所有變更和修改。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的相同要素。

以上對本實用新型所提供的一種電荷泵和一種電荷泵電路，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。