本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種電荷泵電路以及電荷泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電荷泵電路是一種用于電壓轉(zhuǎn)換的器件，可以實(shí)現(xiàn)電壓變換，例如可以是升壓、降壓、反相等。

2、電荷泵電路通過(guò)開關(guān)對(duì)電容充放電實(shí)現(xiàn)升壓，電荷泵電路沒(méi)有電感元件儲(chǔ)能，驅(qū)動(dòng)能力較弱，可以用于小電流場(chǎng)合，故常用于閃存中進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

3、然而，目前的電荷泵電路的升壓性能較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提高電荷泵電路的升壓性能。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電荷泵電路，包括：

3、比較單元，適于接收基準(zhǔn)信號(hào)和分壓信號(hào)，并比較所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述分壓信號(hào)，得到反饋信號(hào)；

4、信號(hào)處理單元，與所述比較單元連接，適于接收所述反饋信號(hào)，并對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理后的反饋信號(hào)，所述處理后的反饋信號(hào)的占空比大于所述反饋信號(hào)的占空比；

5、驅(qū)動(dòng)單元，與所述信號(hào)處理單元連接，適于接收時(shí)鐘信號(hào)和處理后的反饋信號(hào)，并對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)和所述處理后的反饋信號(hào)進(jìn)行或非操作，得到驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

6、以及電荷泵單元，與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，適于接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制關(guān)下開啟或關(guān)斷；

7、其中，在所述時(shí)鐘信號(hào)處于第二電平狀態(tài)期間，所述處理后的反饋信號(hào)保持為第一電平狀態(tài)；所述第一電平狀態(tài)和所述第二電平狀態(tài)邏輯相反。

8、可選的，所述信號(hào)處理單元，還適于接收處理信號(hào)，并基于所述處理信號(hào)對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理，得到所述處理后的反饋信號(hào)。

9、可選的，所述處理后的反饋信號(hào)與所述時(shí)鐘信號(hào)同步。

10、可選的，所述信號(hào)處理單元包括：脈沖信號(hào)產(chǎn)生模塊，與所述比較單元連接，適于接收處理信號(hào)，并根據(jù)所述處理信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào)；采樣模塊，與所述脈沖信號(hào)產(chǎn)生模塊連接，適于接收所述反饋信號(hào)和所述脈沖信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，得到與所述時(shí)鐘信號(hào)同步的所述處理后的反饋信號(hào)。

11、可選的，所述脈沖信號(hào)產(chǎn)生模塊包括：第一子模塊，適于接收所述處理信號(hào)，并對(duì)所述處理信號(hào)的上升沿進(jìn)行處理，得到第一子脈沖信號(hào)；第二子模塊，與所述第一子模塊并聯(lián)連接，適于接收所述處理信號(hào)，并對(duì)所述處理信號(hào)的下降沿進(jìn)行處理，得到第二子脈沖信號(hào)；合并子模塊，與所述第一子模塊和所述第二子模塊連接，適于接收所述第一子脈沖信號(hào)和所述第二子脈沖信號(hào)，并對(duì)所述第一子脈沖信號(hào)和所述第二子脈沖信號(hào)進(jìn)行合并，得到所述脈沖信號(hào)。

12、可選的，所述第一子模塊包括：第一反相器、第一延遲器、第一或非門；其中：所述第一反相器的輸入端適于接收所述處理信號(hào)，所述第一反相器的輸出端與所述第一延遲器的輸入端連接；所述第一延遲器的輸出端與所述第一或非門的第二輸入端連接；所述第一或非門的第一輸入端適于接收所述處理信號(hào)，所述第一或非門的輸出端適于輸出第一子脈沖信號(hào)。

13、可選的，所述第二子模塊包括：第二反相器、第二延遲器、第二或非門；其中：所述第二反相器的輸入端適于接收所述處理信號(hào)，所述第二反相器的輸出端與所述第二延遲器的輸入端連接；所述第二延遲器的輸出端與所述第二或非門的第二輸入端連接；所述第二或非門的第一輸入端適于接收所述處理信號(hào)，所述第二或非門的輸出端適于輸出第二子脈沖信號(hào)。

14、可選的，所述合并子模塊包括：第三或非門；所述第三或非門的第一輸入端適于接收所述第一子脈沖信號(hào)，所述第三或非門的第二輸入端適于接收所述第二子脈沖信號(hào)，所述第三或非門的輸出端適于輸出所述脈沖信號(hào)。

15、可選的，所述采樣模塊包括：觸發(fā)器；所述觸發(fā)器的第一輸入端適于接收所述反饋信號(hào)，所述觸發(fā)器的第二輸入端適于接收脈沖信號(hào)，所述觸發(fā)器的輸出端適于輸出同步處理后的反饋信號(hào)。

16、可選的，所述驅(qū)動(dòng)單元包括：第四或非門和第三反相器；其中：所述第四或非門的第一輸入端適于接收所述時(shí)鐘信號(hào)，所述第四或非門的第二輸入端適于接收處理后的反饋信號(hào)，所述第四或非門的輸出端連接所述第三反相器的輸入端連接；所述第三反相器的輸出端與所述電荷泵單元連接。

17、可選的，所述比較單元包括：比較器；所述比較器的第一輸入端適于接收基準(zhǔn)信號(hào)，所述比較器的第二輸入端適于接收分壓信號(hào)，所述比較器的輸出端適于輸出反饋信號(hào)。

18、可選的，所述電荷泵電路還包括：分壓電路，與所述比較器的第二輸入端連接，適于產(chǎn)生分壓信號(hào)。

19、可選的，所述電荷泵電路還包括：基準(zhǔn)電路，與所述比較器的第一輸入端連接，適于產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)。

20、相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種電荷泵系統(tǒng)，包括多個(gè)互相級(jí)聯(lián)的以上所述的電荷泵電路，各所述電荷泵電路包括輸入端和輸出端，前一級(jí)所述電荷泵電路的輸出端與后一級(jí)所述電荷泵電路的輸入端連接。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

22、本發(fā)明技術(shù)方案中，在電荷泵電路中增加了信號(hào)處理單元，通過(guò)所述信號(hào)處理單元對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，可以得到占空比增大的處理后的反饋信號(hào)。由于在時(shí)鐘信號(hào)處于第二電平狀態(tài)期間，處理后的反饋信號(hào)保持為第一電平狀態(tài)，進(jìn)而可以在時(shí)鐘信號(hào)處于第二電平狀態(tài)期間，驅(qū)動(dòng)信號(hào)能夠驅(qū)動(dòng)電荷泵單元保持在開啟狀態(tài)，并進(jìn)行升壓處理，至達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值，而不會(huì)因處理后的反饋信號(hào)狀態(tài)變化，使得電荷泵單元由開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換為關(guān)斷狀態(tài)，導(dǎo)致電荷泵單元的升壓時(shí)間減少且沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值，從而可以提升電荷泵的升壓性能。

23、進(jìn)一步，由于處理后的反饋信號(hào)與所述時(shí)鐘信號(hào)同步，故時(shí)鐘信號(hào)處于第二電平狀態(tài)的時(shí)長(zhǎng)與處理后的反饋信號(hào)保持為第一電平狀態(tài)的時(shí)長(zhǎng)相等，由此減少因處理后的反饋信號(hào)保持為第一電平狀態(tài)的時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，而導(dǎo)致的功耗增加，盡可能地降低電荷泵的功耗。

技術(shù)特征：

1.一種電荷泵電路，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其特征在于，所述信號(hào)處理單元，還適于接收處理信號(hào)，并基于所述處理信號(hào)對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理，得到所述處理后的反饋信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的電荷泵電路，其特征在于，所述處理后的反饋信號(hào)與所述時(shí)鐘信號(hào)同步。

4.如權(quán)利要求3所述的電荷泵電路，其特征在于，所述信號(hào)處理單元包括：脈沖信號(hào)產(chǎn)生模塊，與所述比較單元連接，適于接收處理信號(hào)，并根據(jù)所述處理信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào)；

5.如權(quán)利要求4所述的電荷泵電路，其特征在于，所述脈沖信號(hào)產(chǎn)生模塊包括：

6.如權(quán)利要求5所述的電荷泵電路，其特征在于，所述第一子模塊包括：第一反相器、第一延遲器、第一或非門；其中：

7.如權(quán)利要求5所述的電荷泵電路，其特征在于，所述第二子模塊包括：第二反相器、第二延遲器、第二或非門；其中：

8.如權(quán)利要求5所述的電荷泵電路，其特征在于，所述合并子模塊包括：第三或非門；

9.如權(quán)利要求4所述的電荷泵電路，其特征在于，所述采樣模塊包括：觸發(fā)器；

10.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括：第四或非門和第三反相器；其中：

11.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其特征在于，所述比較單元包括：比較器；所述比較器的第一輸入端適于接收基準(zhǔn)信號(hào)，所述比較器的第二輸入端適于接收分壓信號(hào)，所述比較器的輸出端適于輸出反饋信號(hào)。

12.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其特征在于，還包括：分壓電路，與所述比較器的第二輸入端連接，適于產(chǎn)生分壓信號(hào)。

13.如權(quán)利要求1所述的電荷泵電路，其特征在于，還包括：基準(zhǔn)電路，與所述比較器的第一輸入端連接，適于產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)。

14.一種電荷泵系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)互相級(jí)聯(lián)的權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的電荷泵電路，各所述電荷泵電路包括輸入端和輸出端，前一級(jí)所述電荷泵電路的輸出端與后一級(jí)所述電荷泵電路的輸入端連接。

技術(shù)總結(jié)
一種電荷泵電路以及電荷泵系統(tǒng)，其中電荷泵電路包括：比較單元，適于接收基準(zhǔn)信號(hào)和分壓信號(hào)，并比較所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述分壓信號(hào)，得到反饋信號(hào)；信號(hào)處理單元，與所述比較單元連接，適于接收所述反饋信號(hào)，并對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理后的反饋信號(hào)；驅(qū)動(dòng)單元，與所述信號(hào)處理單元連接，適于接收時(shí)鐘信號(hào)和處理后的反饋信號(hào)，并對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)和所述處理后的反饋信號(hào)進(jìn)行或非操作，得到驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及電荷泵單元，與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，適于接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制關(guān)下開啟或關(guān)斷。通過(guò)所述信號(hào)處理單元對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，可以得到占空比增大的處理后的反饋信號(hào)，從而可以提升電荷泵的升壓性能。

技術(shù)研發(fā)人員：賈敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19