电荷泵电路及栅极开启电压生成电路的制作方法_2

文档序号:9890859阅读:来源:国知局
模块1,与输出模块13的输出端以及输入模块12的输入端相连,用于监测输出模块13输出端的负载,并根据该负载生成控制信号,并将该控制信号发送至输入模块12。具体地,若负载为预设的高负载,则输出控制信号为第一信号,例如,为高电平(或低电平),若负载为预设的低负载,则输出控制信号为第二信号,例如,为低电平(或高电平)。
[0028]输入模块12,其输出端与电压转换模块11的输入端相连,用于根据控制信号选择输出第一电平Vdd或第二电平Vavdd。具体地,在控制信号为第一信号(或第二信号)时输出第一电平Vdd,在第二信号(或第一信号)时输出第二电平Vavdd。
[0029]电压转换模块11,其输出端与输出模块13的输入端相连,用于对第一电平Vdd或第二电平Vavdd进行转换并输出,图3中节点P处的电压即为电压转换模块11的输出电压。具体地,第一电平Vdd进行转换后,节点P处的电压为第三电平V3,第二电平Vavdd进行转换后,节点P处的电压为第四电平V4。
[0030]输出模块13,用于对电压转换模块11输出的电压进行处理并输出电压Vciut,该Vout可以作为但不限于作为栅极开启电压。具体地,第三电平V3对应输出电压为VQUT1,第四电平V4对应输出电压为Vqut2。
[0031]由上可知,本发明实施例提供的电荷栗电路,借助负载检测模块10实时检测负载为高负载还是低负载,并分别在高负载和低负载时对应输出一种控制信号,输入模块12根据不同的控制信号向电压转换模块11输入不同的信号,电压转换模块11根据输入的不同信号向输出模块输入不同的信号,输出模块13根据输入的不同信号输出不同电压VciUT。因此,本发明实施例提供的电荷栗电路,在高负载时输出电压Vqut为VGH额定电压,而在低负载时输出电压Vout为相对VGH额定电压较小的电压,从而不仅可在低负载时降低功耗,还可避免在高负载时不会出现驱动能力不足的问题。
[0032]如图3所示,上述输入模块12包括:第一晶体管Ml和第二晶体管M2,二者的控制级均与负载监测模块10的输出端相连,二者的第一极分别与第一电平输入端DD和第二电平输入端AVDD相连,二者的第二极均与电压转换模块11的输入端相连。
[0033]在本实施例中,优选地,输出模块13包括:第一子模块131,其输入端与电压转换模块11的输出端相连,用于在输入模块12输出第一电平Vdd时工作且在输出第二电平Vavdd时停止工作;第二子模块132,用于在输入模块12输出第一电平Vdd和第二电平Vavdd时均工作,第一子模块131和第二子模块132的输出端相连,作为输出模块13的输出端。可以理解,米用双路输出,可独立设置各路电路的输出值,因此,适应性好,使用范围广。
[0034]具体地,如图3所示,第一子模块131包括:第一PNP三极管TI,其发射极作为所述第一子模块131的输入端,基极作为第一子模块131的控制端,且串接第一电阻R1,并与电压转换模块11的输出端相连,集电极作为第一子模块131的输出端,串接第二电阻R2接地。
[0035]第二子模块132包括:第二PNP三极管T2,其发射极作为第二子模块132的输入端,基极作为第二子模块132的控制端,且串接第三电阻R3,并与电压转换模块11的输出端相连,集电极作为所述第二子模块132的输出端,且串接第四电阻R4接地。
[0036]进一步优选地,输出模块13还包括第一反馈子模块133和第二反馈子模块134,其中,第一反馈子模块133的第一输入端与第一子模块131的输出回路相连,具体地,如图3所示,输出回路为接地端、第二电阻R2和负载电路(图中未示出)串接形成的回路,第二输入端与第一基准电压输入端REFl相连,输出端与第一子模块131的控制端相连。
[0037]具体地,如图3所示,第一反馈子模块133包括:第一分压电阻R5,其串接在第一子模块131的输出回路中,此时,输出回路为接地端、第一分压电阻R5、第二电阻R2和负载电路(图中未示出)串接形成的回路,用以采集第一子模块131的输出回路中的信号;第一反馈控制器OPl,其反向输入端与第一分压电阻R5的分压端相连,正向输入端与第一基准电压输出端REFl相连,输出端作为第一反馈子模块133的输出端。所谓分压端是指输出有效的分压信号的一端,在此,分压端为R5的下端。反馈具体原理为:输出电压Vciuti通过第一分压电阻R5与第二电阻R2分压,并将获得的分压通过第一反馈控制器OPl与第一基准电压输出端REFl的电压进行比较,控制第一 PNP三极管TI的基极电流,以控制第一 PNP三极管TI的放大程度,进而控制输出电压Vquti。
[0038]第二反馈子模块134的第一输入端与第二子模块132的输出回路相连,具体地,如图3所示,输出回路为接地端、第四电阻R4和负载电路形成的回路,第二输入端与第二基准电压输入端REF2相连,输出端与第二子模块132的控制端相连。借助第一反馈子模块133和第二反馈子模块134可形成反馈回路,借助反馈回路可确保轻负载和重负载切换过程系统的稳定性。
[0039]具体地,如图3所示,第二反馈子模块134包括:第二分压电阻R6,其串接在第二子模块132的输出回路中,此时,输出回路为接地端、第二分压电阻R6、第四电阻R4和负载电路(图中未示出)串接形成的回路,用以采集第二子模块132的输出回路中的信号;第二反馈控制器0P2,其反向输入端与所述第二分压电阻R6的分压端相连,正向输入端与第二基准电压输出端REF2相连,输出端作为第二反馈子模块134的输出端。反馈具体原理为:输出电压Volit2通过第二分压电阻R6与第四电阻R4分压,并将获得的分压通过第一反馈控制器OPl与第一基准电压输出端REFl的电压进行比较,控制第二 PNP三极管T2的基极电流,以控制第一PNP三极管T2的放大程度,进而控制输出电压Vqut2。
[0040]另外,优选地,电荷栗电路还包括:第一单相导通模块141和第二单相导通模块142,其中,第一单相导通模块141串接在第一子模块131的输出端和负载监测模块10的输入端之间,用以保证第一子模块131的输出回路单相导通;第二单相导通模块142串接在第二子模块132的输出端和负载监测模块10的输入端之间,用以保证第二子模块131的输出回路单相导通。采用第一单相导通模块141和第二单相导通模块142,可以防止两路输出相互干扰。
[0041]在电荷栗具有第一单相导通模块141和第二单相导通模块142的情况下,为确保负载发生波动时反馈回路通畅,电荷栗电路还包括:第一充放电模块151和第二充放电模块152,其中,第一充放电模块151并联在第一单相导通模块141的两端;第二充放电模块152并联在第二单相导通142模块的两端。
[0042]具体地,如图3所示,第一单相导通模块141为二极管,二极管的正极与第一子模块131的输出端相连,负极与负载监测模块10的输入端相连。
[0043]第二单相导通模块142为二极管,二极管的正极与第二子模块132的输出端相连,负极与负载监测模块10的输入端相连。
[0044]第一充放电模块151和第二充放电模块152均为电容。
[0045]另外,在本实施例中,电压转换模块11包括:第一稳压二极管Dl、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第七电阻R7,其中,第一稳压二极管Dl的负极与第二稳压二级管D2的正极相连,第二稳压二极管D2的负极与第三稳压二极管D3的正极相连,第三稳压二极管D3的负极与第四稳压二极管D4的正极相连,第一稳压二极管Dl的正极作为电压转换模块11的输入端,第四稳压二极管D4的负极作为电压转换模块11的输出端;第一电容Cl的第一端与第一稳压二极管Dl的负极相连,第二电容C2的第一端与第三稳压二极管D3的负极相连,第一电容Cl的第二端和第二电容C2的第二端均与第七电阻R7的第一端相连,第七电阻R7的第二端与控制信号输入端SW相连;第三电容C3的第一端与第二稳压二极管D2的负极相连,
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