一种高效率快速电压发生电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用于集成电路中的升压技术，尤其是涉及一种高效率快速电压发生电路。
【背景技术】
[0002]目前，集成电路中都设置有电压发生器，电压发生器可以为某些电路提供稳定的、不同电平值的电压，以满足各电路单元供电、源信号等的需要。现有的电压发生器大多存在升压缓慢和元器件数量多的问题，造成了集成电路的反应时间慢和成本高。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中存在的不足问题，本发明提供一种高效率快速电压发生电路，该电路是采用多组相互串联的升压单元来进行电路升压，该升压方式的升压效率快而且使用的元器件比较少，减小了集成电路的成本和提高了集成电路的反应速率，其具体技术内容如下:
一种高效率快速电压发生电路，包括电压输入端与电压输出端，该电压输入端与电压输出端之间依次连接有若干升压单元，该升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的第一 MOS管和第二 MOS管，以及用于储存电能的第一电容，各升压单元设有一控制节点；该控制节点与该第一 MOS管的栅极相连，该控制节点反相后与该第二 MOS管的栅极相连，该第一电容的一端连接前一级电路，另一端连接于该第一MOS管和第二MOS管的串联连接点，该串联连接点连接后一级电路;该电压输出端处设有第一二极管与第二电容。
[0004]于本发明的一个或多个实施例当中，该升压单元有四个，包括依次连接第一升压单元、第二升压单元、第三升压单元和第四升压单元，该第一升压单元的第一电容连接该电压输入端，该第四升压单元的第一 MOS管和第二 MOS管的串联连接点连接该第一二极管的阳极，以该第一二极管的阴极作为输出。
[0005]于本发明的一个或多个实施例当中，该些升压单元的控制节点输入的是周期开关信号，该周期开关信号为方波或正弦波。
[0006]于本发明的一个或多个实施例当中，该第一升压单元的第一电容与该电压输入端之间连接有反相器。
[0007]本发明提供一种高效率快速电压发生电路，该电路是采用多组相互串联的升压单元来进行电路升压，各个升压单元在控制节点的信号控制下，能够瞬间实现电容多次重复逐级累加充电，从而达到提高输出电压值的效果，该升压方式的升压效率快而且使用的元器件比较少，减小了集成电路的成本和提高了集成电路的反应速率。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的高效率快速电压发生电路的电路图。
[0009]图2为图1各节点的电压信号波形图。
【具体实施方式】
[0010]如下结合附图1和2，对本申请方案作进一步描述:
一种高效率快速电压发生电路，包括电压输入端E与电压输出端0UT，该电压输入端与电压输出端之间依次连接有第一、第二、第三和第四升压单元，
该第一升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的MOS管Ql(即第一 MOS管)和MOS管Q2(即第二MOS管)，以及用于储存电能的电容Cl(即第一电容)，该第一升压单元设有一控制节点D;该控制节点D与该MOS管Ql的栅极相连，该控制节点D反相后与该MOS管Q2的栅极相连，该电容Cl的一端通过反相器连接电压输入端E，另一端连接于该MOS管Ql和MOS管Q2的串联连接点Nd;
该第二升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的MOS管Q3和MOS管Q4，以及用于储存电能的电容C2，该第一升压单元设有一控制节点C;该控制节点C与该MOS管Q3的栅极相连，该控制节点C反相后与该MOS管Q4的栅极相连，该电容C2的一端连接第一升压单元的点Nd，另一端连接于该MOS管Q3和MOS管Q4的串联连接点Ne ；
该第三升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的MOS管Q5和MOS管Q6，以及用于储存电能的电容C3，该第一升压单元设有一控制节点B;该控制节点B与该MOS管Q5的栅极相连，该控制节点B反相后与该MOS管Q6的栅极相连，该电容C3的一端连接第二升压单元的点Ne，另一端连接于该MOS管Q5和MOS管Q6的串联连接点Nb ；
该第四升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的MOS管Q7和MOS管Q8，以及用于储存电能的电容C4，该第一升压单元设有一控制节点A;该控制节点A与该MOS管Q7的栅极相连，该控制节点A反相后与该MOS管Q8的栅极相连，该电容C4的一端连接第三升压单元的点Nb，另一端连接于该MOS管Q7和MOS管Q8的串联连接点Na;
该第四升压单元的点Na连接二极管Dl(即第一二极管)的阳极，二极管D的阴极作为输出，并连接有电容C5(即第二电容)。
[0011]该些升压单元的控制节点A、B、C和D输入的是周期开关信号，该周期开关信号为方波或正弦波，参见附图2。
[0012]本实施例的具体工作原理是:
第四升压单元的控制节点A给MOS管Q7的栅极提供一个高电平，MOS管Q7导通为电容C4进行充电，MOS管Q8截止，充满后电容C4两端形成5V的电压；当第三升压单元的控制节点B给MOS管Q5的栅极提供一个高电平，MOS管Q5导通为电源C2进行充电，MOS管Q6截止，充满后电容C3两端形成5V的电压;此时电容Cl两端同样保持5V的电压，第三升压单元和第四升压单元相当于串联，产生1V的电压；
以此类推，每串联一个升压单元，对应的输出电压则增加5V;如本实施例的四个升压单元将产生四倍(即20V)的输出电压，同时，当反向器输出端的电平翻转(提一个高电平，意昧着升压动作完成)时，该输出电压将推高至25V，这使得电路轻松获得电压提升。
[0013]本实施例的一种高效率快速电压发生电路能够瞬间实现电容多次重复累加充电，每级控制信号充电时产生叠加的有效总电容量，利用多级电压叠加的原理实现输出电压的提高，具有较高的升压效率，而且电路结构简单，元器件少，能够有效减小集成电路的的体积与成本。
[0014]上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种高效率快速电压发生电路，包括电压输入端与电压输出端，其特征在于:该电压输入端与电压输出端之间依次连接有若干升压单元，该升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的第一 MOS管和第二 MOS管，以及用于储存电能的第一电容，各升压单元设有一控制节点；该控制节点与该第一 MOS管的栅极相连，该控制节点反相后与该第二 MOS管的栅极相连，该第一电容的一端连接前一级电路，另一端连接于该第一 MOS管和第二 MOS管的串联连接点，该串联连接点连接后一级电路;该电压输出端处设有第一二极管与第二电容。2.根据权利要求1所述的一种高效率快速电压发生电路，其特征在于:该升压单元有四个，包括依次连接第一升压单元、第二升压单元、第三升压单元和第四升压单元，该第一升压单元的第一电容连接该电压输入端，该第四升压单元的第一 MOS管和第二 MOS管的串联连接点连接该第一二极管的阳极，以该第一二极管的阴极作为输出。3.根据权利要求1所述的一种高效率快速电压发生电路，其特征在于:该些升压单元的控制节点输入的是周期开关信号，该周期开关信号为方波或正弦波。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种高效率快速电压发生电路，其特征在于:该第一升压单元的第一电容与该电压输入端之间连接有反相器。
【专利摘要】本发明公开了一种高效率快速电压发生电路，包括电压输入端与电压输出端，该电压输入端与电压输出端之间依次连接有若干升压单元，该升压单元包括串联连接于电源端VCC与地端之间的第一MOS管和第二MOS管，以及用于储存电能的第一电容，各升压单元设有一控制节点；该控制节点与该第一MOS管的栅极相连，该控制节点反相后与该第二MOS管的栅极相连，该第一电容的一端连接前一级电路，另一端连接于该第一MOS管和第二MOS管的串联连接点，该串联连接点连接后一级电路；该电压输出端处设有第一二极管与第二电容。本发明利用多级电压叠加的原理实现输出电压的提高，具有较高的升压效率，而且电路结构简单，元器件少，能够有效减小集成电路的体积与成本。
【IPC分类】H02M3/07
【公开号】CN105529917
【申请号】CN201610042213
【发明人】方镜清
【申请人】中山芯达电子科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月21日