一种电荷泵的制作方法

文档序号:13176637阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种电荷泵,其特征在于,其包括电压源、电压转换模块、第一输出模块、第二输出模块和驱动模块,所述电压转换模块包括第一电容、第二电容和九个开关,所述九个开关分别为第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第九开关,其中,第一开关、第四开关、第六开关依次连接于电压源的正极与第一电压输出端之间,电压源的负极与地节点相连;第一电容的一端与所述第一开关和第四开关之间的连接节点相连,第一电容的另一端经第二开关与地节点相连;第二电容的一端与所述第四开关和第六开关之间的连接节点相连,第二电容的另一端经第五开关与地节点相连;第三开关的一端与电压源VIN的正极相连,其另一端与第一电容和第二开关之间的连接节点相连;第八开关的一端与第一开关和第四开关之间的连接节点相连,第八开关的另一端与第二电容和第五开关之间的连接节点相连;第七开关的一端与第一电容和第二开关之间的连接节点相连,第七开关的另一端与所述第一电压输出端相连;第九开关的一端与第四开关和第六开关之间的连接节点相连;第九开关的另一端与第二电压输出端相连,所述第一输出模块包括第一输出电容,所述第一输出电容连接于第一电压输出端和地节点之间;第二输出模块包括第二输出电容,所述第二输出电容连接于第二电压输出端和地节点之间;所述驱动模块输出驱动信号以控制第一开关至第九开关的导通或关断,其中,在控制第一开关和第二开关导通时,控制第三开关至第九开关关断;在控制第三开关、第四开关和第五开关导通时,控制第一开关、第二开关、第六开关至第九开关;在控制第三开关、第八开关和第六开关导通时,控制第一开关、第二开关、第四开关、第五开关、第七开关和第九开关关断;在控制第七开关、第八开关和第九开关导通时,控制第一开关至第六开关关断。2.根据权利要求1所述的电荷泵,其特征在于,所述驱动模块输出的驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号,所述电压转换模块还包括第一逻辑控制电路和第二逻辑控制电路,其中,第一驱动信号与第一开关和第二开关的控制端相连,以控制第一开关和第二开关的导通或者关断;第二驱动信号与第四开关、第五开关的控制端相连,以控制第四开关、第五开关的导通或者关断;第三驱动信号与第六开关控制端相连,以控制第六开关的导通或者关断;第四驱动信号与第七开关和第九开关的控制端相连,以控制第七开关和第九开关的导通或者关断;第八开关的控制端与第一逻辑控制电路的输出端相连,第一逻辑控制电路的第一输入端和第二输入端分别与第三驱动信号和第四驱动信号相连,第一逻辑控制电路基于第三驱动信号和第四驱动信号输出第五驱动信号,以控制第八开关的导通或者关断;第三开关的控制端与第二逻辑控制电路的输出端相连,第二逻辑控制电路的第一输入端和第二输入端分别与第二驱动信号和第三驱动信号相连,第二逻辑控制电路基于第三驱动信号和第二驱动信号输出第六驱动信号,以控制第八开关的导通或者关断。3.权利要求2所述的电荷泵,其特征在于,所述九个开关都为MOS晶体管,第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号都为时钟信号。4.根据权利要求3所述的电荷泵,其特征在于,第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号之间存在一定的死区时间,以避免所述九个开关同时导通。5.根据权利要求4所述的电荷泵,其特征在于,驱动信号为高电平时使对应的开关导通,驱动信号为低电平时使对应的开关关断,当第一驱动信号为高电平时,第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号为低电平,第一逻辑控制电路输出的第五驱动信为低电平,第二逻辑控制电路输出的第六驱动信号为低电平,满足如下关系:VC1=VIN(1);当第二驱动信号为高电平时,第一驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号为低电平,第一逻辑控制电路输出的第五驱动信号为低电平,第二逻辑控制电路输出的第六驱动信号为高电平,满足如下关系:VC2=VIN+VC1(2);当第三驱动信号为高电平时,第一驱动信号、第二驱动信号和第四驱动信号为低电平,第一逻辑控制电路输出的第五驱动信号为高电平,第二逻辑控制电路输出的第六驱动信号高电平,满足如下关系:VO1=VIN+VC2+VC1(3)其中,VO1为第一输出电容两端的电压值,VO1等于第一电压输出端的电压值,VC2为第二电容两端的电压值,VC1为第一电容两端的电压值,VIN为电压源VIN的电压值,联合公式(1)、(2)和(3)求解得:VO1=4VIN,即第一电压输出端的电压值为电压源的电压值的4倍;当第四驱动信号为高电平时,第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号为低电平,第一逻辑控制电路输出的第五驱动信号为高电平,第二逻辑控制电路输出的第六驱动信号为低电平,满足如下关系:VO2=VO1+VC1+VC2(4)其中,VO2为第二输出电容两端的电压值,VO2等于第二电压输出端的电压值,VO1为第一输出电容两端的电压值,VC1为第一电容两端的电压值,VC2为第二电容两端的电压值,联合公式(1)、(2)、(3)和(4)求解得:VO2=7VIN,即第二电压输出端的电压值为电压源的电压值的7倍。6.根据权利要求5所述的电荷泵,其特征在于,所述第一逻辑控制电路包括第一或门;所述第二逻辑控制电路包括第二或门。7.根据权利要求1所述的电荷泵,其特征在于,所述第一电容和第二电容为飞电容。
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