用于g类放大器中的电荷泵的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电荷栗领域，特别涉及一种用于G类放大器中的电荷栗。
【【背景技术】】
[0002]G类放大器(Class G amplifier)通常被用于音频电路中提高效率，节省电能。G类放大器中一般包含了一个电荷栗电路，其能够产生正、负电压。公开号为US20130314151的美国专利申请中描述了一种电荷栗电路，如图1所示的，其通过两个飞电容(flyingcapacitor) Cfl和Cf2构成两种工作模式，第一工作模式下产生-VDD/2和+VDD/2 ;第二工作模式下产生-VDD和+VDD，其中VDD为输入电压。
[0003]两个飞电容需要较多的外围器件，会增加成本，同时因需要较多印刷电路板面积而不利于小型化。同时，两个飞电容需要4个芯片管脚，这样会增加芯片封装，也不利于小型化，且封装越大，成本越高。
[0004]因此有必要提供一种新的解决方案来解决上述问题。
【【实用新型内容】】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于G类放大器中的电荷栗，其只需要一个飞电容，结构简单，成本低。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供一种电荷栗，其包括:第一输出端；第二输出端；输入电压端；第一中间连接节点；第二中间连接节点；连接于第一输出端和接地端之间的第一输出电容；连接于第二输出端和接地端之间的第二输出电容；连接于输入电压端和第一中间连接节点之间的第一开关；连接于第一中间连接节点和第一输出端之间的第三开关；连接于第一中间连接节点和第二输出端之间的第五开关；连接于第一中间连接节点和第二中间连接节点之间的飞电容；连接于第二中间连接节点和第一输出端之间的第二开关；连接于第二中间连接节点和接地端之间的第四开关。
[0007]进一步的，在第一阶段，第一开关和第二开关导通，其余开关截止；在第二阶段，第三开关和第四开关导通，其余开关截止；在第三阶段，第四开关导通和第五开关导通，其余开关截止。
[0008]进一步的，第一时钟信号控制第一开关和第二开关的导通或截止，在第一时钟信号为有效电平时，第一开关和第二开关的导通，在第一时钟信号为无效电平时，第一开关和第二开关的截止；第二时钟信号控制第三开关的导通或截止，在第二时钟信号为有效电平时，第三开关导通，在第二时钟信号为无效电平时，第三开关截止；第三时钟信号控制第五开关的导通或截止，在第三时钟信号为有效电平时，第五开关导通，在第三时钟信号为无效电平时，第五开关截止；第二时钟信号或第三时钟信号共同控制第四开关的导通或截止，在第二时钟信号或第三时钟信号为有效电平时，第四开关导通，在第二时钟信号或第三时钟信号均为无效电平时，第四开关截止，第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号是有效电平不交叠时钟。
[0009]进一步的，所述电荷栗还包括还有第一或门，第一时钟信号与第一开关和第二开关的控制端相连；第二时钟信号与第三开关的控制端相连；第二时钟信号还与所述第一或门的第一输入端相连，第三时钟信号与所述第一或门的第二输入端相连；第三时钟信号还与第五开关的控制端相连，有效电平为高电平，无效电平为低电平。
[0010]进一步的，在第一阶段，第一开关和第二开关导通，其余开关截止；在第二阶段，第三开关和第四开关导通，其余开关截止；在第三阶段，第一开关和第二开关导通，其余开关截止；在第四个阶段，第四开关导通和第五开关导通，其余开关截止。
[0011]进一步的，第一时钟信号和第三时钟信号共同控制第一开关和第二开关的导通或截止，在第一时钟信号或第三时钟信号为有效电平时，第一开关和第二开关的导通，在第一时钟信号或第三时钟信号为无效电平时，第一开关和第二开关的截止；第二时钟信号控制第三开关的导通或截止，在第二时钟信号为有效电平时，第三开关导通，在第二时钟信号为无效电平时，第三开关截止；第四时钟信号控制第五开关的导通或截止，在第四时钟信号为有效电平时，第五开关导通，在第四时钟信号为无效电平时，第五开关截止；第二时钟信号或第四时钟信号共同控制第四开关的导通或截止，在第二时钟信号或第四时钟信号为有效电平时，第四开关导通，在第二时钟信号或第四时钟信号均为无效电平时，第四开关截止，第一时钟信号、第二时钟信号、第三时钟信号和第四时钟信号是有效电平不交叠时钟。
[0012]与现有技术相比，本实用新型中的电荷栗，只需要一个飞电容，结构简单，成本低。
【【附图说明】】
[0013]结合参考附图及接下来的详细描述，本实用新型将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中:
[0014]图1为现有的电荷栗的电路不意图；
[0015]图2为本实用新型中的电荷栗在一个实施中的电路示意图；
[0016]图3为本实用新型中的电荷栗在另一个实施中的电路示意图。
【【具体实施方式】】
[0017]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0018]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本实用新型至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。本实用新型中的“多个”、“若干”表示两个或两个以上。本实用新型中的“和/或”表示“和”或者“或”。
[0019]图2为本实用新型中的电荷栗在一个实施中的电路示意图。如图2所示的，所述电荷栗包括:第一输出端V01、第二输出端V02、输入电压端、第一中间连接节点Ml、第二中间连接节点M2、连接于第一输出端V01和接地端之间的第一输出电容Co 1、连接于第二输出端V02和接地端之间的第二输出电容Co2、连接于输入电压端和第一中间连接节点Ml之间的第一开关S11、连接于第一中间连接节点Ml和第一输出端V01之间的第三开关S21、连接于第一中间连接节点Ml和第二输出端V02之间的第五开关S31、连接于第一中间连接节点Ml和第二中间连接节点M2之间的飞电容C1、连接于第二中间连接节点M2和第一输出端V01之间的第二开关S12、连接于第二中间连接节点M2和接地端之间的第四开关S22。输入电压端与输入电压源VDD相连。
[0020]在一个实施例中，分三个阶段来控制各个开关的导通或截止，以使得所述电荷栗产生相应的输出电压。
[0021]在第一阶段，第一开关S11和第二开关S12导通，其余开关截止。此时飞电容C1与第一输出电容Col串联后，再与输入电压源VDD并联。
[0022]因此有:VC1+V01= VDD (1)
[0023]其中VC1为飞电容C1两端的电压值，VDD为输入电压源VDD的电压值，V01为第一输出端的电压。
[0024]在第二阶段，第三开关S21和第四开关S22导通，其余开关截止。此时，飞电容C1与第一输出电容Col并联。
[0025]因此有:VC1=V01(2)
[0026]在第三阶段，第四开关S22导通和第五开关S31导通，其余开关截止。飞电容C1以反向连接方式与第二输出电容Co2并联。
[0027]因此有:-VCl=V02(3)
[0028]其中V02为第二输出端的电压。
[0029]联立上述三个方程式求解可得:
[0030]VC1 = +VDD/2，V01 = +VDD/2，V02 = -VDD/2
[0031]如图2所不的，第一时钟信号CK1控制第一开关S11和第二开关S12的导通或截止，在第一时钟信号CK1为有效电平时，第一开关S11和第二开关S12的导通，在第一时钟信号CK1为无效电平时，第一开关S11和第二开关S12的截止。第二时钟信号CK2控制第三开关S21的导通或截止，在第二时钟信号CK2为有效电平时，第三开关S21导通，在第二时钟信号CK2为无效电平时，第三开关S21截止。第三时钟信号CK3控制第五开关S31的导通或截止，在第三时钟信号CK3为有效电平时，第五开关S31导通，在第三时钟信号CK3为无效电平时，第五开关S31截止。第二时钟信号CK2或第三时钟信号CK3共同控制第四开关S22的导通或截止，在第二时钟信号CK2或第三时钟信号CK3为有效电平时，第四开关S22导通，在第二时钟信号CK2或第三时钟信号CK3均为无效电平时，第四开关S22截止。第一时钟信号CK1、第二时钟信号CK2和第三时钟信号CK3是有效电平不交叠时钟。
[0032]如图2所不的，所述电荷栗还包括还有第一或门0R11。第一时钟信号CK1与第一开关S11和第二开关S12的控制端相连。第二时钟信号CK2与第三开关S21的控制端相连。第二时钟信号CK2还与所述第一或门0R11的第一输入端相连。第三时钟信号CK3与所述第一或门0R的第二输入端相连。第三时钟信号CK3还与第五开关S31的控制端相连，有效电平为