CN105490522A - 稳压电荷泵装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种稳压电荷泵装置，包括：电荷泵电路，其包括电源输入端，电源输出端，第一时钟输入端和控制端；分压电路，其包括第一输入端，第二输入端和输出端，第一输入端连接电荷泵电路的电源输出端，第二输入端连接第一参考电压；比较器，其包括第三输入端，第四输入端和输出端，第三输入端连接第二参考电压，第四输入端连接分压电路的输出端；计数锁存电路，其包括数据输入端，数据输出端，第二时钟输入端和控制端，数据输入端连接比较器的输出端，数据输出端连接电荷泵电路的控制端。本发明消除了输出电压毛刺现象的影响，保证电荷泵电路的正常运行，改善显示驱动芯片的整体性能，灵活调节输出电压的纹波波形。

Description

稳压电荷泵装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种稳压电荷泵装置及其控制方法。
背景技术
显示驱动芯片通常配置电荷泵电路来产生不同电平的电源电压以供内部电路使用。电荷泵电路按照预设的倍率将其输入电压进行调升或者调降，因此其输出电压便与其输入电压直接正相关。稳压电荷泵的一种实现方法是将输出电压的比例分压和参考电压进行比较，利用比较器的输出控制电荷泵工作时钟的启停。
图1所示为已知电荷泵装置的一个优选实施例，包括电荷泵电路10，分压电路50和比较器30。其中，分压电路50将电荷泵电路10的输出电压转换为比例分压，通过比较器30与参考电压Vref进行比较，输出控制信号，当电荷泵电路10的输出电压达到预设值时，比较器30的输出翻转，电荷泵电路10启动或停止工作。然而，由于电路设计和实际使用中的某些原因，电荷泵电路10的输出电压可能不稳定，输出电压的毛刺频繁触发比较器30的输出信号翻转，导致电荷泵电路10频繁启停，影响电荷泵电路10的正常运行，进而影响显示驱动芯片的整体性能。另外，电荷泵电路10的输出电压的纹波波形也不可控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳压电荷泵装置及其控制方法，消除输出电压毛刺现象的影响，保证电荷泵电路的正常运行，改善显示驱动芯片的整体性能，调节输出电压的纹波波形。
基于以上考虑，本发明的一个方面提供一种稳压电荷泵装置，包括：电荷泵电路，所述电荷泵电路包括电源输入端，电源输出端，第一时钟输入端和控制端；分压电路，所述分压电路包括第一输入端，第二输入端和输出端，所述第一输入端连接电荷泵电路的电源输出端，所述第二输入端连接第一参考电压；比较器，所述比较器包括第三输入端，第四输入端和输出端，所述第三输入端连接第二参考电压，所述第四输入端连接所述分压电路的输出端；计数锁存电路，所述计数锁存电路包括数据输入端，数据输出端，第二时钟输入端和控制端，所述数据输入端连接所述比较器的输出端，所述数据输出端连接所述电荷泵电路的控制端。
其中，所述第一时钟输入端和所述第二时钟输入端共用同一输入时钟信号。
其中，所述第一时钟输入端和所述第二时钟输入端采用不同输入时钟信号。
其中，所述分压电路包括连接于所述第一输入端和所述输出端之间的第一电阻,以及连接于所述第二输入端和所述输出端之间的第二电阻。
其中，所述第一电阻和第二电阻为可程控调整的可变电阻。
其中，所述电荷泵电路包括至少两个单级电荷泵电路，前级电荷泵电路的电源输出端连接后级电荷泵电路的电源输入端。
本发明另一方面提供一种具有上述特征的稳压电荷泵装置的控制方法，其中，当所述计数锁存电路的数据输入端接收的信号电平发生变化时，所述计数锁存电路通过第二时钟输入端输入的时钟信号进行计数，达到由其控制端输入的计数控制信号设定的计数值时，使数据输出端的输出信号等于数据输入端的输入信号。
其中，所述电荷泵电路的控制端接收所述计数锁存电路的数据输出端的输出信号，控制所述电荷泵电路的工作状态。
其中，所述第一时钟输入端和所述第二时钟输入端共用同一输入时钟信号。
其中，所述第一时钟输入端和所述第二时钟输入端采用不同输入时钟信号。
本发明的稳压电荷泵装置及其控制方法，通过计数锁存电路对比较器的输出信号进行锁存，控制比较器输出信号翻转到电荷泵电路启停之间的时间间隔，消除输出电压毛刺现象的影响，保证电荷泵电路的正常运行，改善显示驱动芯片的整体性能，灵活调节输出电压的纹波波形。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为现有的稳压电荷泵装置的电路示意图；
图2为本发明的稳压电荷泵装置的电路示意图。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。
具体实施方式
为解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种稳压电荷泵装置及其控制方法，通过计数锁存电路对比较器的输出信号进行锁存，控制比较器输出信号翻转到电荷泵电路启停之间的时间间隔，消除输出电压毛刺现象的影响，保证电荷泵电路的正常运行，改善显示驱动芯片的整体性能，灵活调节输出电压的纹波波形。
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
图2示出本发明稳压电荷泵装置的一个优选实施例。所述稳压电荷泵装置包括电荷泵电路110，分压电路150，比较器130和计数锁存电路140。
其中，所述电荷泵电路110包括电源输入端120a，电源输出端120b，时钟输入端120c和控制端120d。电源输入端120a接收输入电压，电荷泵电路按照预设的倍率将其进行调升或者调降后由电源输出端120b输出。在未示出的其他实施例中，所述电荷泵电路110还可以包括至少两个单级电荷泵电路，各个单级电荷泵电路之间为串联关系，前级电荷泵电路的电源输出端110b连接后级电荷泵电路的电源输入端110a。
分压电路150包括第一输入端150a，第二输入端150b和输出端150c，所述第一输入端150a连接电荷泵电路110的电源输出端110b，所述第二输入端150b连接第一参考电压Vres。分压电路150还包括连接于所述第一输入端150a和所述输出端150c之间的第一电阻Ra,以及连接于所述第二输入端150b和所述输出端150c之间的第二电阻Rb，优选地，所述第一电阻Ra和第二电阻Rb为可程控调整的可变电阻，以便通过调整第一电阻Ra和第二电阻Rb的比例来调节分压电路150的输出端150c输出的比例分压的数值。
比较器130包括第三输入端130a，第四输入端130b和输出端130c，所述第三输入端130a连接第二参考电压Vref，所述第四输入端130b连接所述分压电路的输出端150c，从而将分压电路150输出的比例分压与第二参考电压Vref进行比较，当电荷泵电路110的输出电压低于预设值时，比较器130的输出端130c输出第一电平信号，当电荷泵电路110的输出电压高于预设值时，比较器130输出端130c输出第二电平信号。
计数锁存电路140包括数据输入端140a，数据输出端140b，第二时钟输入端140c和控制端140d，所述数据输入端140a连接所述比较器的输出端130c，所述数据输出端140b连接所述电荷泵电路110的控制端110d。当所述计数锁存电路140的数据输入端140a接收的信号电平发生变化时，所述计数锁存电路140通过第二时钟输入端140c输入的时钟信号进行计数，达到由其控制端140d输入的计数控制信号设定的计数值时，使数据输出端140b的输出信号等于数据输入端140a的输入信号，即比较器130输出的第一电平信号或第二电平信号。所述电荷泵电路110的控制端110d接收所述计数锁存电路的数据输出端140b的输出信号，控制所述电荷泵电路110的工作状态。
由于计数锁存电路140对比较器130的输出信号进行了锁存，控制了比较器输出信号翻转到电荷泵电路启停之间的时间间隔，可有效消除输出电压毛刺现象的影响，避免毛刺信号造成的误触发，保证电荷泵电路的正常运行，改善显示驱动芯片的整体性能，另外配合比较器参考电压的设置还可以灵活调节输出电压的纹波波形。
优选地，所述第一时钟输入端和所述第二时钟输入端可以共用同一输入时钟信号，即第一输入时钟信号与第二输入时钟信号为同一外部时钟信号，以简化电路设计；所述第一时钟输入端和所述第二时钟输入端也可以采用不同输入时钟信号，例如，第二输入时钟信号的频率高于第一输入时钟信号的频率，以便对输出电压纹波幅度进行更精细的调节。
本发明的稳压电荷泵装置及其控制方法，通过计数锁存电路对比较器的输出信号进行锁存，控制比较器输出信号翻转到电荷泵电路启停之间的时间间隔，消除输出电压毛刺现象的影响，保证电荷泵电路的正常运行，改善显示驱动芯片的整体性能，灵活调节输出电压的纹波波形。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种稳压电荷泵装置，其特征在于，包括：
电荷泵电路(110)，所述电荷泵电路(110)包括电源输入端（110a），电源输出端（110b），第一时钟输入端（110c）和控制端（110d）；
分压电路（150），所述分压电路（150）包括第一输入端（150a），第二输入端（150b）和输出端（150c），所述第一输入端（150a）连接电荷泵电路（110）的电源输出端（110b），所述第二输入端（150b）连接第一参考电压（Vres）；
比较器（130），所述比较器（130）包括第三输入端(130a)，第四输入端(130b)和输出端(130c)，所述第三输入端(130a)连接第二参考电压(Vref)，所述第四输入端(130b)连接所述分压电路（150）的输出端（150c）；
计数锁存电路(140)，所述计数锁存电路(140)包括数据输入端(140a)，数据输出端(140b)，第二时钟输入端（140c）和控制端(140d)，所述数据输入端(140a)连接所述比较器的输出端(130c)，所述数据输出端(140b)连接所述电荷泵电路(110)的控制端(110d)。
2.如权利要求1所述的稳压电荷泵装置，其特征在于，所述第一时钟输入端（110c）和所述第二时钟输入端（140c）共用同一输入时钟信号。
3.如权利要求1所述的稳压电荷泵装置，其特征在于，所述第一时钟输入端（110c）和所述第二时钟输入端（140c）采用不同输入时钟信号。
4.如权利要求1所述的稳压电荷泵装置，其特征在于，所述分压电路（150）包括连接于所述第一输入端（150a）和所述输出端（150c）之间的第一电阻(Ra),以及连接于所述第二输入端（150b）和所述输出端（150c）之间的第二电阻(Rb)。
5.如权利要求4所述的稳压电荷泵装置，其特征在于，所述第一电阻(Ra)和第二电阻(Rb)为可程控调整的可变电阻。
6.如权利要求1所述的稳压电荷泵装置，其特征在于，所述电荷泵电路（110）包括至少两个单级电荷泵电路，前级电荷泵电路的电源输出端（110b）连接后级电荷泵电路的电源输入端（110a）。
7.如权利要求1所述的稳压电荷泵装置的控制方法，其特征在于，当所述计数锁存电路(140)的数据输入端(140a)接收的信号电平发生变化时，所述计数锁存电路(140)通过第二时钟输入端（140c）输入的时钟信号进行计数，达到由其控制端（140d）输入的计数控制信号设定的计数值时，使数据输出端(140b)的输出信号等于数据输入端(140a)的输入信号。
8.如权利要求7所述的稳压电荷泵装置的控制方法，其特征在于，所述电荷泵电路(110)的控制端(110d)接收所述计数锁存电路(140)的数据输出端(140b)的输出信号，控制所述电荷泵电路(110)的工作状态。
9.如权利要求7所述的稳压电荷泵装置的控制方法，其特征在于，所述第一时钟输入端（110c）和所述第二时钟输入端（140c）共用同一输入时钟信号。
10.如权利要求7所述的稳压电荷泵装置的控制方法，其特征在于，所述第一时钟输入端（110c）和所述第二时钟输入端（140c）采用不同输入时钟信号。
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