公开/公告号CN108233691A
专利类型发明专利
公开/公告日2018-06-29
原文格式PDF
申请/专利权人 普冉半导体(上海)有限公司;
申请/专利号CN201711349124.0
申请日2017-12-15
分类号H02M1/36(20070101);H02M3/07(20060101);
代理机构上海元好知识产权代理有限公司;
代理人包姝晴;张静洁
地址 201210 上海市浦东新区上海自由贸易试验区盛夏路560号406室
入库时间 2023-06-19 05:51:03
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2020-07-10
专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):H02M1/36 变更前: 变更后: 申请日:20171215
专利权人的姓名或者名称、地址的变更
2020-02-07
授权
授权
2018-07-24
实质审查的生效 IPC(主分类):H02M1/36 申请日:20171215
实质审查的生效
2018-06-29
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种电荷泵启动完成标志信号产生电路,适用于基于运算放大器反馈的电荷泵。
背景技术
传统的电荷泵启动完成标志位的产生,都是基于比较器反馈或者基于输出钳位的电荷泵。而基于运算放大器反馈的电荷泵,由于没有明显的、跟启动完成相关的信号,不容易产生启动完成标志信号。
发明内容
本发明的目的是提供一种电荷泵启动完成标志信号产生电路,可以在基于运算放大器反馈的电荷泵电路中,产生一个启动完成标志信号,用于监控电荷泵是否完成启动。
为了达到上述目的,本发明的技术方案在于提供一种电荷泵启动完成标志信号产生电路,用于基于运算放大器反馈的电荷泵电路:
一启动完成标志位产生电路,包含第一半导体类型的MOS管P5管、第二半导体类型的N5管、施密特反相器;
P5管的门极施加有从运算放大器引出的一偏置信号pbias; N5管的门极施加有从所述运算放大器引出的另一偏置信号nbias;
P5、N5管的漏极,与施密特反相器的输入端相连,对应于out信号;在施密特反相器的输出端产生一个标志信号Pump_ready,用来表征电荷泵是否已经启动完成。
优选地,所述运算放大器包含第一半导体类型的MOS管P2管、第二半导体类型的N2管;所述P2管和P5管为源极相连的镜像管;N2管和N5管为源极相连的镜像管;所述偏置信号pbias对应P2管的门极,偏置信号nbias对应N2管的门极。
优选地,所述N5管与N2管尺寸相同;P5管和P2管有相同沟道长度,所述P5管的沟道宽度小于P2管的沟道宽度,所述P5管与P2管的沟道宽度之比略小于1。例如4:5、3:4等等。
优选地,电荷泵输出的电压信号,经过分压电路后,向所述运算放大器提供fdbk信号;电荷泵未启动完成时,fdbk信号电压小于运算放大器的参考电压Vref,P5管的电流大于N5管的电流,out信号为高电平,标志信号Pump_ready置低;
当电荷泵启动完成时,fdbk信号电压等于参考电压Vref,运算放大器处于稳定状态,P2管和N2管处于饱和区,并且P2管的电流等于N2管的电流,使P5管的电流小于N5管的电流,out信号为低电平,标志信号Pump_ready置高。
优选地,所述P2管和N2管的漏极、运放输出级中第一半导体类型的MOS管N6的门极、补偿电容C0的一端相连;所述补偿电容C0另一端连接电荷泵的输出端;MOS管N6的漏极与电荷泵的时钟驱动电路相连,MOS管N6的源极与N2管及N5管的源极相连。
优选地,所述运算放大器还包含第一半导体类型的MOS管P0管、P1管、P3管,第二半导体类型的N0管、N1管、N3管,电流源I0;
其中,P2管、P3管的门极相连,并与P3管的漏极连接;P2管、N2管的漏极相连,P3管、N3管的漏极相连;
P2管、P3管的源极与电流源I0的输入端连接;电流源I0的输出端与P0管、P1管的源极相连,P0管的门极对应于参考电压Vref,P1管的门极与分压电路的输出端连接,对应于fdbk信号;
N0管、N2管的门极相连,并与P0管、N0管的漏极连接,对应于偏置信号nbias;N1管、N3管的门极相连,并与P1管、N1管的漏极相连;N2管、N0管、N1管、N3管的源极接地。
附图说明
图1是本发明所述电荷泵启动完成标志信号产生电路的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种电荷泵启动完成标志信号产生电路。图1示出的电路结构,包含时钟驱动电路、主电荷泵、分压电路、运算放大器(OTA)电路、补偿电容C0、运放输出级(NMOS管N6)、启动完成标志位产生电路。
所述启动完成标志位产生电路,包含PMOS管P5、NMOS管N5、施密特反相器。P5和N5的门极,分别与所述运算放大器电路引出的两个偏置信号pbias和nbias连接。P5、N5的漏极,与施密特反相器的输入端相连,对应于out信号;在施密特反相器的输出端产生一个标志信号,即Pump_ready信号,用来表征电荷泵是否已经启动完成。
一路偏置信号pbias接所述运算放大器中PMOS管P2的门极,另一路偏置信号nbias接所述运算放大器中NMOS管N2的门极,使P2和P5成为镜像管,N2和N5成为镜像管。P2和P5的源极相连,N2和N5的源极相连。
设计中要求,N5与N2尺寸相同;P5和P2有相同沟道长度,P5的沟道宽度相比P2的要小,即P5与P2的沟道宽度之比略小于1,如4:5或3:4或2:3等。
所述P2和N2的漏极、运放输出级N6的门极与补偿电容C0的一端相连;补偿电容C0另一端连接主电荷泵的输出端,对应于输入到分压电路的VPP电压。N6的漏极与时钟驱动电路相连,源极与N2和N5的源极相连。
所述运算放大器包含PMOS管P0、P1、P2、P3,NMOS管N0、N1、N2、N3,电流源I0。其中,P2、P3的门极相连,并与P3的漏极连接。P2、N2的漏极相连,P3、N3的漏极相连。P2、P3的源极与电流源I0的输入端连接,对应于VCC电压。电流源I0的输出端与P0、P1的源极相连,P0的门极对应于Vref电压,P1的门极与分压电路的输出端连接,对应于fdbk信号。N0、N2的门极相连,并与P0、N0的漏极连接,对应于偏置信号nbias; N1、N3的门极相连,并与P1、N1的漏极相连。N2、N0、N1、N3的源极接地。
当电荷泵未启动完成时,fdbk信号电压小于Vref电压,P5的电流大于N5的电流,out信号被拉高,Pump_ready信号置低;当电荷泵启动完成时,fdbk信号电压等于Vref电压,OTA处于稳定状态,P2和N2都处于饱和区,并且P2的电流等于N2的电流,因此P5的电流小于N5的电流,out信号被拉低,Pump_ready信号置高。由于P2和N2都处于饱和区,增益很大,Pump_ready由0变1的转换点非常接近电荷泵的稳定状态,因此Pump_ready信号可以作为电荷泵启动完成的标志信号。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
机译: 控制信号产生电路和电荷泵驱动电路,时钟驱动器是控制信号产生电路,
机译: 控制信号产生电路,电荷泵驱动电路,时钟驱动器以及驱动电荷泵的方法
机译: 控制信号产生电路,电荷泵驱动电路,时钟驱动器和电荷泵驱动方法