电荷泵输出电压调节电路的制作方法

本申请涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种电荷泵输出电压调节电路。

背景技术：

1、电荷泵是一种直流-直流转换器，利用电容器为储能元件，用来产生所需要的输出电压。输出电压可变的电荷泵中，电荷泵输出电压偏差较大，而且在输入电压源较高时，普通的电荷泵结构容易导致输出电压出现超出普通器件耐压的情况，降低器件工作寿命。现有技术中，通过二极管钳位限制输出电压或输入电压对输出电压进行限制，功耗较大，且输出电压的偏差较大。

2、因此，现有技术中电荷泵电路结构存在输出电压偏差较大的问题。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种电荷泵输出电压调节电路，以解决现有技术电荷泵电路结构中存在输出电压偏差较大的技术问题，将电荷泵输出电压控制在所需范围内，降低输出电压超出器件耐压的情况，实现了输出电压可控，降低功率损耗的技术效果。

2、为了实现上述目的，本申请的第一方面，提出了一种电荷泵输出电压调节电路，包括：电荷泵电路、输出电压控制电路，其中，

3、所述电荷泵电路被配置为根据输入电压和时钟信号进行电压转换，得到输出电压；

4、所述输出电压控制电路被配置为根据输出采样电压和预设参考电压的比较结果生成所述时钟信号。

5、在本申请的一些可选实施例中，输出电压控制电路包括采样电路，比较器电路和频率调节电路，其中，

6、所述采样电路被配置为对所述电荷泵电路的输出电压进行分压采样，得到所述输出采样电压；

7、所述比较器电路被配置为将所述输出采样电压与所述预设参考电压进行比较，以判断所述输出采样电压是否位于预设电压范围；

8、所述频率调节电路被配置为根据所述比较器电路的输出结果对预设时钟信号进行频率调节处理，以生成所述时钟信号。

9、在本申请的一些可选实施例中，所述预设参考电压包括第一预设参考电压；

10、所述频率调节电路被配置为若所述输出采样电压大于所述第一预设参考电压，则对所述预设时钟信号进行分频处理；

11、所述频率调节电路还被配置为若当前所述输出采样电压大于所述第一预设参考电压，且采用当前的分频系数持续进行分频处理的时间大于设定时间，则增大分频系数。

12、在本申请的一些可选实施例中，其特征在于，所述预设参考电压包括第二预设参考电压；

13、所述频率调节电路被配置为若所述输出采样电压小于所述第二预设参考电压，则对所述预设时钟信号进行倍频处理；

14、所述频率调节电路还被配置为若当前所述输出采样电压小于所述第二预设参考电压，且采用当前的倍频系数持续进行倍频处理的时间大于设定时间，则增大倍频系数。

15、在本申请的一些可选实施例中，所述预设参考电压包括第一预设参考电压和所述第二预设参考电压，所述第二预设参考电压小于所述第一预设参考电压；

16、所述比较器电路包括第一比较器、第二比较器和逻辑电路；

17、所述第一比较器电路的反相输入端与第一预设参考电压端耦接，以接收所述第一预设参考电压，所述第一比较器电路的正相输入端与采样电压输出端耦接，以接收输出采样电压；

18、所述第二比较器电路的反相输出端与第二预设参考电压端耦接，已接收所述第二预设参考电压，所述第二比较器电路的正相输入端与采样电压输出端耦接，以接收输出采样电压；

19、所述第一比较器的输出端与所述逻辑电路的第一输入端耦接，所述第二比较器的输出端与所述逻辑电路的第二输入端耦接。

20、在本申请的一些可选实施例中，所述输出电压控制电路还包括采样控制电路和采样开关，其中，

21、所述采样控制电路被配置为根据所述比较器电路的输出结果生成采样控制信号；

22、所述采样开关被配置为根据所述采样控制信号控制所述采样电路对电荷泵电路进行输出电压采样。

23、在本申请的一些可选实施例中，当所述比较器电路的输出结果发生预设变化时，所述采样控制电路在预设时间之后关断所述采样开关；

24、所述预设变化为所述输出采样电压的大小由预设电压范围之外变化为所述预设电压范围之内。

25、在本申请的一些可选实施例中，所述采样控制电路包括d触发器和延时器，其中，

26、所述延时器的输入端被配置为与所述比较器电路的输出端连接，以接收所述比较器电路的输出结果；

27、所述d触发器的d输入端被配置与所述延时器的输出端连接；

28、所述d触发器的输出端被配置为与所述采样开关连接，以控制所述采样开关的导通和关断。

29、在本申请的一些可选实施例中，所述采样电路包括：

30、采样开关的第一端与第一采样电阻的一端连接，所述采样开关的第二端与电荷泵电路的输出端连接；

31、第一采样电阻的另一端与第二采样电阻的一端连接；

32、第二采样电阻的另一端接地。

33、在本申请的一些可选实施例中，所述电荷泵电路包括：

34、第一电压源与第一开关的第一端耦接，且所述第一电压源与第三开关的第一端藕接；

35、所述第一开关的第二端与第二开关的第一端耦接，且所述第一开关的第二端与第二电容的一端耦接；

36、所述第三开关的第二端与第一电容的一端耦接，且所述第三开关的第二端与第四开关的第一端耦接；

37、所述第二开关的第二端与第四开关的第二端耦接，所述第二开关的第二端与第三电容的一端耦接，所述第三电容的另一端接地；

38、所述第二电压源与第一反相器耦接，以便为所述电荷泵电路提供增量电压输入源；

39、所述第一反相器的输入端耦接所述输出电压控制电路的输出端，以接收所述时钟信号，所述第一反相器的输出端耦接第二反相器的输入端；

40、所述第一电容的另一端与所述第二反相器的输入端耦接；

41、所述第二电容的另一端与所述第二反相器的输出端耦接。

42、在本申请中，提出了一种电荷泵输出电压调节电路，包括：电荷泵电路、输出电压控制电路，其中，所述电荷泵电路被配置为根据输入电压和时钟信号进行电压转换，得到输出电压；所述输出电压控制电路被配置为根据输出采样电压和预设参考电压的比较结果生成所述时钟信号。通过对电荷泵电路增加输出电压控制电路，将电荷泵电路的输出电压与所需电压进行比较，根据比较结果控制分频器对时钟信号进行分频或倍频处理，当输出电压高于所需电压时，分频器对时钟信号分频后使得电荷泵的pwm信号频率降低，以便电荷泵电路的输出电压降低，实现输出电压上限的精准控制。将电荷泵输出电压控制在所需范围内，降低输出电压超出器件耐压的情况，实现了输出电压可控，降低功率损耗的技术效果。

技术特征：

1.一种电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，包括：电荷泵电路、输出电压控制电路，其中，

2.根据权利要求1所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，输出电压控制电路包括采样电路，比较器电路和频率调节电路，其中，

3.根据权利要求2所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述预设参考电压包括第一预设参考电压；

4.根据权利要求2或3所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述预设参考电压包括第二预设参考电压；

5.根据权利要求2所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述预设参考电压包括第一预设参考电压和所述第二预设参考电压，所述第二预设参考电压小于所述第一预设参考电压；

6.根据权利要求2所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述输出电压控制电路还包括采样控制电路和采样开关，其中，

7.根据权利要求6所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，当所述比较器电路的输出结果发生预设变化时，所述采样控制电路在预设时间之后关断所述采样开关；

8.根据权利要求7所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述采样控制电路包括d触发器和延时器，其中，

9.根据权利要求2所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述采样电路包括：

10.根据权利要求1所述的电荷泵输出电压调节电路，其特征在于，所述电荷泵电路包括：

技术总结
本申请公开了一种电荷泵输出电压调节电路。包括：电荷泵电路、输出电压控制电路，电荷泵电路被配置为根据输入电压和时钟信号进行电压转换，得到输出电压；输出电压控制电路被配置为根据输出采样电压和预设参考电压的比较结果生成时钟信号。通过对电荷泵电路增加输出电压控制电路，将电荷泵电路的输出电压与所需电压进行比较，根据比较结果控制分频器对时钟信号进行分频或倍频处理，以便电荷泵电路的输出电压降低或升高，实现对输出电压上限和下限的控制。将电荷泵输出电压控制在预设范围内，降低输出电压超出器件耐压的情况，实现了输出电压可控，降低功率损耗的技术效果。

技术研发人员：陈家隆
受保护的技术使用者：圣邦微电子（北京）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15