CN111934542B - 电荷泵稳压电路、稳压方法以及非易失存储器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电荷泵稳压电路、稳压方法以及非易失存储器，包括：第一稳压模块接收到第一触发信号时生成第一控制信号；第二稳压模块接收到第二触发信号时生成第二控制信号；切换模块根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；电荷泵模块根据第一控制信号和第二控制信号，控制电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。本发明实施例提供的技术方案通过切换模块产生第一触发信号和第二触发信号，以触发不同的稳压模块进行工作，使得输出至负载的负载电压稳定，减小负载电压的纹波幅度。

Description

电荷泵稳压电路、稳压方法以及非易失存储器

技术领域

本发明实施例涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电荷泵稳压电路、稳压方法以及非易失存储器。

背景技术

电荷泵是一种直流-直流转换器，利用电容器为储能元件，用来产生比输入电压大的输出电压，或是产生负的输出电压。输出电压不稳定会影响电荷泵的可靠性，因此，电荷泵在工作过程中需要稳定输出电压。

图1为现有技术中常用的电荷泵稳压电路，图1中电荷泵稳压电路的工作原理为：电荷泵101产生输出电压VOUT为负载103提供能量，同时输出电压VOUT经过电阻R1和电阻R2分压，生成反馈电压VFB，将反馈电压VFB和基准电压VREF通过比较器102比较，输出控制信号PUMP_EN并传输到振荡器104，振荡器104根据控制信号PUMP_EN产生时钟信号，并传输至电荷泵101，驱动电荷泵101产生输出电压VOUT。电容C1用来维持输出电压VOUT稳定。由于输出电压VOUT会有很小的漏电流到负载103，长时间漏电会使输出电压VOUT电压降低。因此，使用电阻R1和电阻R2分压来检测输出电压VOUT变化，当输出电压VOUT降低时，反馈电压VFB会降低，通过比较器102比较，驱动电荷泵101工作使输出电压VOUT升高，反馈电压VFB也会跟着升高，高于基准电压VREF时，关掉电荷泵101，如此循环，得到稳定的输出电压VOUT。

然而，采用电阻分压的方式检测输出电压VOUT，电阻串联会消耗输出电压VOUT上的电流，进而增大输入电源电压上的损耗。

发明内容

本发明提供一种电荷泵稳压电路、稳压方法以及电荷泵，以实现降低电荷泵的功率损耗。

第一方面，本发明实施例提供了一种电荷泵稳压电路，包括：第一稳压模块、第二稳压模块、切换模块以及电荷泵模块；其中，

所述第一稳压模块，分别与所述切换模块和所述电荷泵模块连接，用于接收到第一触发信号时通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至所述切换模块和所述电荷泵模块；

所述第二稳压模块，分别与所述切换模块和所述电荷泵模块连接，用于接收到第二触发信号时通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至所述切换模块和所述电荷泵模块；

所述切换模块，用于根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；

所述电荷泵模块，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电荷泵稳压方法，包括：

第一稳压模块通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；

第二稳压模块通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；

所述切换模块根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态；生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；

所述电荷泵模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。

第三方面，本发明实施例还提供了一种非易失存储器，所述非易失存储器包含如上述第一方面中任一所述的电荷泵稳压电路。

本发明实施例提供的电荷泵稳压电路、稳压方法以及非易失存储器，包括：第一稳压模块，分别与切换模块和电荷泵模块连接，用于接收到第一触发信号时通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；第二稳压模块，分别与切换模块和电荷泵模块连接，用于接收到第二触发信号时通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；切换模块，用于根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；电荷泵模块，用于根据第一控制信号和第二控制信号，控制电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。本发明实施例提供的技术方案通过切换模块产生第一触发信号和第二触发信号，第一稳压模块接收第一触发信号后，驱动电荷泵模块产生输出电压，第二稳压模块接收第二触发信号后，驱动电荷泵模块产生输出电压，使得输出至负载的负载电压稳定，减小负载电压的纹波幅度。

附图说明

图1为现有技术中常用的电荷泵稳压电路；

图2为本发明实施例一中的电荷泵稳压电路的结构示意图；

图3是本发明实施例一中的电荷泵稳压电路的拓扑结构示意图；

图4是本发明实施例一中的电荷泵稳压电路中的信号时序图；

图5是本发明实施例二中的电荷泵稳压方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图2为本发明实施例一中的电荷泵稳压电路的结构示意图，本实施例可适用于稳定电荷泵电路输出电压的情况，所述电荷泵稳压电路通常配置于非易失存储器中。

如图2所示，本发明实施例中提供的电荷泵稳压电路主要包括如下部分：第一稳压模块210、第二稳压模块220、切换模块230以及电荷泵模块240。

第一稳压模块210，分别与切换模块230和电荷泵模块240连接，用于接收到第一触发信号时通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将第一控制信号输出至切换模块230和电荷泵模块240；第二稳压模块220，分别与切换模块230和电荷泵模块240连接，用于接收到第二触发信号时通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将第二控制信号输出至切换模块230和电荷泵模块240；切换模块230，用于根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块210的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块220的工作状态；电荷泵模块240，用于根据第一控制信号和第二控制信号，控制电荷泵模块240的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。

首先，需要说明的是，非易失存储器(nor Flash/nand Flash)是一种很常见的存储芯片，兼有随机存储器和只读存储器的优点，数据掉电不会丢失，是一种可在系统进行电擦写的存储器。Flash存储器是由内部成千上万个存储单元组成的，每个存储单元存储一位数据，通过在存储单元的字线上施加相应的电压来完成数据的存储操作，所有电压通常由电荷泵电路来产生。

在本实施例中，电荷泵模块240可以理解为产生比输入电压高的输出电压，或是产生负的输出电压输出至负载，为负载提供合适的供电电压。在本实施例中，负载优选为存储单元的字线。需要说明的是，本实施例中仅对电荷泵模块240的功能进行说明，对于电荷泵模块240的拓扑结构以及器件选型并不进行限定，可以根据实际情况设备合适的电荷泵电路。进一步的，电荷泵模块240可以是开关式调整器升压泵、无调整电容式电荷泵、可调整电容式电荷泵中的任意一种。

在本实施例中，第一触发信号可以理解为触发第一稳压模块210开始工作的信号。在本实施例中，第一触发信号可以是高电平信号，也可以是低电平信号。在本实施例中，不对第一触发信号的类型进行限定，可以根据第一稳压模块210的触发条件选择第一触发信号的类型。例如：第一稳压模块210是低电平触发启动工作，那么第一触发信号为低电平信号。第一稳压模块210是高电平触发启动工作，那么第一触发信号为高电平信号。优选的，在本实施例中，第一稳压模块210为高电平触发，第一触发信号为高电平信号。

第二触发信号可以理解为触发第二稳压模块220开始工作的信号。在本实施例中，第二触发信号可以是高电平信号，还可以是低电平信号。在本实施例中，不对第二触发信号的类型进行限定，可以根据第二稳压模块220的触发条件选择第二触发信号的类型。第二稳压模块220是低电平触发启动工作，那么第二触发信号为低电平信号。第二稳压模块220是高电平触发启动工作，那么第二触发信号为高电平信号。优选的，在本实施例中，第二稳压模块220为高电平触发，则第二触发信号为高电平信号。

需要说明的是，第一触发信号和第二触发信号是两个反相信号，即第一触发信号为高电平信号时，第二触发信号为低电平信号；第一触发信号为低电平信号时，第二触发信号为高电平信号。进一步的，第一触发信号为高电平触发第一稳压模块210启动工作时，第二触发信号为低电平，不能触发第二稳压模块220启动工作。第一触发信号为低电平，第一稳压模块210停止工作时，第二触发信号为高电平，触发第二稳压模块220启动工作。这样，可以避免第一稳压模块210和第二稳压模块220同时处于工作状态的问题，提高系统的可靠性和稳定性。

进一步的，第一稳压模块210接收到第一触发信号时，启动工作，通过采样电阻采集电荷泵模块240的输出电压，生成第一反馈电压，根据第一反馈电压生成第一控制信号，根据第一控制信号控制电荷泵模块240的工作状态。需要说明的是，第一控制信号可以是高电平信号也可以是低电平信号。本实施例中，当第一控制信号为高电平信号时，控制电荷泵模块240开始工作，产生输出电压。当第一控制信号为低电平信号时，切换模块230根据低电平的第一控制信号，生成第二触发信号，以触发第二稳压模块220启动工作。

进一步的，第二稳压模块220接收到第二触发信号后，启动工作，通过采样电容采集电荷泵模块240的输出电压，生成第二反馈电压，根据第二反馈电压生成第二控制信号，根据第二控制信号控制电荷泵模块240的工作状态。需要说明的是，第二控制信号可以是高电平信号也可以是低电平信号。本实施例中，当第二控制信号为高电平信号时，控制电荷泵模块240开始工作，产生输出电压。当第二控制信号为低电平信号时，控制电荷泵模块240停止工作。

进一步的，切换模块230统计第二控制信号为高电平信号的出现次数，如果第二控制信号为高电平信号的出现次数达到预设次数，则切换模块230生成第一触发信号，以触发第一稳压模块210启动工作。

本发明实施例提供的电荷泵稳压电路，包括：第一稳压模块，分别与切换模块和电荷泵模块连接，用于接收到第一触发信号时通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；第二稳压模块，分别与切换模块和电荷泵模块连接，用于接收到第二触发信号时通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；切换模块，用于根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；电荷泵模块，用于根据第一控制信号和第二控制信号，控制电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。本发明实施例提供的技术方案通过切换模块产生第一触发信号和第二触发信号，第一稳压模块接收第一触发信号后，驱动电荷泵模块产生输出电压，第二稳压模块接收第二触发信号后，驱动电荷泵模块产生输出电压，使得输出至负载的负载电压稳定，减小负载电压的纹波幅度。

图3是本发明实施例一中的电荷泵稳压电路的拓扑结构示意图，如图3所示，第一稳压模块210包括：电阻检测单元211和第一稳压单元212，其中，电阻检测单元211，通过切换模块230与电荷泵模块240连接，用于若第一触发信号为高电平信号，则检测电荷泵模块240的输出电压，生成第一反馈电压并输出至第一稳压单元212；第一稳压单元212，与电荷泵模块240连接，用于如果第一反馈电压大于第一基准电压，则生成低电平的第一控制信号；如果第一反馈电压小于第一基准电压，则生成高电平的第一控制信号。

在本实施例中，电阻检测单元211包括第一电阻R1和第二电阻R2，第二稳压模块212优选为第一比较器COMP1。第一电阻R1的一端通过切换模块230与电荷泵240的输出端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和第一比较器COMP1的负端连接连接，第二电阻R2的另一端接地。第一比较器COMP1的正端输入第一基准电压VREF。第一比较器COMP1的输出端与电荷泵模块240连接。第一电阻R1和第二电阻R2通过分压原理检测电荷泵模块240的输出电压VOUT1，生成第二反馈电压VFB。第一比较器COMP1的输出端还与切换模块230连接，第一比较器COMP1控制端与切换模块230连接。

进一步的，第二稳压模块220包括：电容检测单元221和第二稳压单元222；其中，电容检测单元221，分别与第二稳压单元222和电荷泵模块240连接，用于接收到第二触发信号后，检测电荷泵模块240的输出电压，生成第二反馈电压并输出至第二稳压单元222；第二稳压单元222，与电荷泵模块连接，用于如果第二反馈电压大于第二基准电压，则生成低电平的第二控制信号；如果第二反馈电压小于第三基准电压，则生成高电平的第二控制信号，其中，第二基准电压大于所述第三基准电压。

进一步的，第二稳压单元为迟滞比较器COMP2，迟滞比较器COMP2的第一输入端与第一电源模块(图中未示出)连接，迟滞比较器COMP2的第二输入端与电容检测单元221连接，迟滞比较器COMP2的第三输入端与第二电源模块连接(图中未示出)，迟滞比较器COMP2的第一输出端与切换模块230连接；其中，第一电源模块，用于提供第二基准电压；第二电源模块，用于提供第三基准电压。

在本实施例中，电容检测单元优选为检测电容C0，检测电容C0的一端连接电荷泵240的输出端，检测电容C0的另一端通过第二开关S2与第二电源模块连接，即接入第三基准电压V2。检测电容C0的另一端体与迟滞比较器COMP2的负端连接，迟滞比较器COMP2的第一正端与第一电源模块连接，即接入第二基准电压V1。迟滞比较器COMP2的第二正端与第二电源模块连接，即接入第三基准电压V2。迟滞比较器COMP2的输出端与切换模块230连接。第一比较器COMP1的输出端与切换模块230连接。

进一步的，切换模块包230包括：计数单元231、信号生成单元232以及开关单元233；其中，计数单元231，分别与信号生成单元232和第二稳压单元222连接，用于统计第二控制信号为高电平信号的出现次数，如果出现次数达到设定次数，则生成计数信号，并输出至信号生成单元232；信号生成单元232，分别与第一稳压单元212和第二稳压单元222连接，用于根据计数信号和第一控制信号，生成第一触发信号以触发第一稳压单元212的启动工作或生成第二触发信号以触发第二稳压单元222的启动工作；开关单元323，与电荷泵模块240连接，用于在接收到第一触发信号后导通，以使第一稳压模块210与电荷泵模块240连接。

具体的，信号生成单元232包括：第一或门电路OR1和反相器NOT；其中，第一或门电路OR1的第一输入端与第一稳压单元212的输出端连接，第一或门电路OR1的第二输入端与计数单元231的输出端连接；第一或门电路OR1的输出端分别与第一稳压单元212的控制端、开关单元232和反相器NOT的输入端连接；反相器NOT的输出端与第二稳压单元222的控制端连接。

进一步的，开关单元233包括：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一电容C1和第二电容C2；其中，第一晶体管M1的第一端分别与电荷泵模块240的输出端和第一电容C1的一端连接，第一晶体管M1的第二端与电荷泵模块240的输出端连接，第一晶体管M1的第三端与第一开关S1的一端连接，第一开关S1的另一端与电阻电测单元211连接；第二晶体管M2的第一端分别与第三开关S3的一端和第二电容的一端连接；所述第二晶体管M2的第二端与电荷泵模块240的输出端连接，第二晶体管M2的第三端与负载连接；第三开关S3的另一端与电荷泵模块240的输出端连接；第二开关S2的一端与第二电源模块(图中未示出)连接，第二开关S2的另一端与电容检测单元221连接。

进一步的，电荷泵模块240包括：第二或门电路OR2、振荡器241和电荷泵242，其中，第二或门电路OR2的第一输入端与第一稳压单元212的输出端连接，第二或门电路OR2的第二输入端与第二稳压单元222的输出端连接，第二或门电路OR2的输出端与振荡器241的输入端连接；振荡器241的输出端与电荷泵242连接。

在电荷泵系统上电之前，第一开关S1、第二开关S2和第二开关S3处于断开状态。第一反馈电压VFB的初始电压低于第一基准电压VREF。第一比较器COMP1输出第一控制信号PUMP_EN为高电平信号。

第一控制信号PUMP_EN为高电平信号时，第一控制信号PUMP_EN通过第二或门电路OR2，产生高电平信号，触发振荡器241启动工作，进而驱动电荷泵242启动，使得输出电压VOUT1开始升高。同时，第一控制信号PUMP_EN通过第一或门电路OR1，产生高电平的第一触发信号RST，高电平的第一触发信号RST控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3闭合。高电平的第一触发信号RST通过反相器NOT生成低电平的第二触发信号RSTB，低电平的第二触发信号RSTB关闭迟滞比较器COMP2。

随着输出电压VOUT1的升高，第二电压VOUT2随之升高，使得第一反馈电压VFB随之升高。第二电压VOUT2满足如下公式：VOUT2＝(VREF×(R1+R2)/R2)时，第一反馈电压VFB升高到与第一基准电压VREF相等。第一比较器COMP1输出的第一控制信号PUMP_EN为低电平信号。由于计数器231输出的计数信号CNT_EN初始为低电平信号，低电平的计数信号CNT_EN和低电平的第一控制信号PUMP_EN输入至第一或门电路OR1，第一或门电路OR1产生低电平的第一触发信号RST，低电平的第一触发信号RST触发第一比较器COMP1关闭，低电平的第一触发信号RST通过反相器NOT生成高电平的第二触发信号RSTB，高电平的第二触发信号RSTB触发迟滞比较器COMP2启动工作。此时，VG＝VOUT1＝(VREF×(R1+R2)/R2+VTH_M1)，其中，负载电压VOUT和第二电压VOUT2基本相等。同时，低电平的第一触发信号RST控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3断开。

第二开关S2断开后，检测电容C0下极板与第二电源模块断开，检测电容C0下极板的第二反馈电压Vd等于第三基准电压V2，迟滞比较器COMP2输出高电平的第二控制信号PUMP_EN1，高电平的第二控制信号PUMP_EN1通过第二或门电路OR2，产生高电平信号，触发振荡器241启动工作，进而驱动电荷泵242启动，使得输出电压VOUT1开始升高。

随着输出电压VOUT1的升高，第二反馈电压Vd随之升高。当第二反馈电压Vd升高到与第二基准电压V1相等时，此时输出电压VOUT1＝(VREF×(R1+R2)/R2+VTH_M1+V1-V2)，迟滞比较器COMP2输出的第二控制信号PUMP_EN1为低电平信号，第一控制信号PUMP_EN和第二控制信号PUMP_EN1通过第二或门电路OR2，产生低电平信号，触发振荡器241停止工作，进而使得驱动电荷泵242停止工作。由于输出电压VOUT1有漏电流到负载中，输出电压VOUT1开始降低。

第二反馈电压Vd从第二基准电压V1开始下降。当第二反馈电压Vd下降到与第三基准电压V2相等时，此时输出电压VOUT1＝(VREF×(R1+R2)/R2+VTH_M1)，迟滞比较器COMP2输出的第二控制信号PUMP_EN1为高电平信号。第二控制信号PUMP_EN1为高电平信号时，通过第二或门电路OR2，产生高电平信号，触发振荡器241启动工作，进而驱动电荷泵242启动，使得输出电压VOUT1开始升高。

当第二反馈电压Vd升高到第二基准电压V1时，第二控制信号PUMP_EN1为低电平信号，通过第二或门电路OR2，产生低电平信号，触发振荡器241停止工作，进而使得驱动电荷泵242停止工作，输出电压VOUT1开始降低。当第二反馈电压Vd下降到第三基准电压V2时，第二控制信PUMP_EN1为高电平信号，通过第二或门电路OR2，产生高电平信号，触发振荡器241启动工作，进而驱动电荷泵242启动，使得输出电压VOUT1开始升高。如此循环，维持输出电压VOUT的稳定，第二反馈电压Vd在第二基准电压V1和第三基准电压V2之间来回变化，即输出电压VOUT1在VOUT1＝(VREF×(R1+R2)/R2+VTH_M1)和VOUT1＝(VREF×(R1+R2)/R2+VTH_M1+V1-V2)之间变化，纹波幅度为(V1-V2)。

需要说明的是，当输出电压VOUT1达到一定值时，低电平的第一触发信号RST控制第三开关S3断开，栅极电压VG悬空，通过第二电容C2维持栅极电压VG，使得负载电压VOUT跟随栅极电压VG变化，不受输出电压VOUT1的影响，使得输出至负载的负载电压VOUT稳定，纹波幅度小。输出电压VOUT1的最低值比负载电压VOUT高一个MOS管的阈值电压，可以避免输出电压VOUT1太低会压低负载电压VOUT。由于第二电容C2存在微小的漏电，第二晶体管的栅极电压VG电压慢慢降低，负载电压VOUT跟随栅极电压VG降低。为了避免负载电压VOUT降低太多，需要帮忙栅极电压VG恢复。因此，使用计数器231统计第二控制信号PUMP_EN1为高电平信号的出现次数，如果出现次数达到设定次数，则生成高电平的计数信号CNT_EN，计数信号CNT_EN输入第一或门电路OR1，输出高电平的第一触发信号RST，高电平的第一触发信号RST控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3闭合，同时高电平的第一触发信号RST，触发第一比较器COMP1启动工作。由于第二晶体管的栅极电压VG和输出电压VOUT1连接，导致输出电压VOUT1会下降一点，第一反馈电压VFB随输出电压VOUT1变化，第一反馈电压VFB低于第一基准电压，则生成高电平的第一控制信号PUMP_EN，第一控制信号PUMP_EN通过第二或门电路OR2，产生高电平信号，触发振荡器241启动工作，进而驱动电荷泵242启动，使得输出电压VOUT1开始升高，帮忙栅极电压VG和输出电压VOUT1恢复到目标值。然后，当输出电压VOUT1＝(VREF×(R1+R2)/R2+VTH_M1)时，产生低电平的第一控制信号PUMP_EN，低电平的第一控制信号输入计数器231，控制计数器231输出低电平的计数信号CNT_EN，低电平的计数信号CNT_EN通过第一或门电路OR1，产生低电平的第一触发信号RST，控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3断开，同时，低电平的第一触发信号RST触发第一比较器COMP1停止工作，低电平的第一触发信号RST通过反相器NOT生成高电平的第二触发信号RSTB，高电平的第二触发信号RSTB打开迟滞比较器COMP2。重复之前的操作，得到稳定负载电压VOUT＝VREF·(R1+R2)/R2。

图4是本发明实施例一中的电荷泵稳压电路中的信号时序图，由于第二电容C2存在微小的漏电，第二晶体管的栅极电压VG电压慢慢降低，负载电压VOUT跟随触发电压VG降低，计数器231设定为对第二控制信号PUMP_EN1上升沿计数四次，产生高电平的计数信号CNT_EN，从而产生高电平的第一触发信号RST，第二反馈电压Vd和第三基准电压V2连接，栅极电压VG和输出电压VOUT1连接，栅极电压VG将输出电压VOUT1瞬间拉低，经第一比较器COMP1比较，产生高电平的第一控制信号PUMP_EN，同时产生低电平的第二触发信号，使得迟滞比较器COMP2关闭，输出低电平的第二控制信号PUMP_EN1，高电平的第一控制信号PUMP_EN打开第一比较器COMP1帮忙栅极电压VG和输出电压VOUT1恢复，达到目标值后，产生低电平的第一控制信号PUMP_EN。通过计数器产生低电平的计数信号CNT_EN跳低，进而产生低电平的第一触发信号RST和高电平的第二触发信号RSTB，打开迟滞比较器COMP2，第二反馈电压Vd和第三基准电压V2断开，且低于第二基准电压V1，经迟滞比较器COMP2，产生高电平的第二控制信号PUMP_EN1，重复之前的时序。

由于电荷泵帮忙栅极电压VG恢复会耗电，可以根据第二电容C2的实际漏电情况设计计数器计数次数，若第二电容C2漏电很小，栅极电压VG下降非常缓慢，可以加大计数器计数次数，降低电荷泵帮忙栅极电压VG恢复的频率，从而进一步减小功耗。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种非易失存储器，非易失存储器包含如上述实施例中任一的电荷泵稳压电路。

本发明实施例所提供的非易失存储器可包括本发明任意实施例所提供的电荷泵稳压电路，具备执行电荷泵稳压电路相应的功能模块和有益效果。

实施例二

图5是本发明实施例二中的电荷泵稳压方法的流程图，本实施例可适用于稳定电荷泵电路输出电压的情况，所述电荷泵稳压方法由上述实施例提供的电荷泵稳压电路执行，通常配置于非易失存储器中。

如图5所示，本发明实施例中提供的电荷泵稳压方法主要包括如下步骤：

S510、第一稳压模块通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；

S520、第二稳压模块通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；

S530、所述切换模块根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态；生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；

S540、所述电荷泵模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。

本发明实施例提供的电荷泵稳压方法，包括：第一稳压模块，接收到第一触发信号时通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；第二稳压模块接收到第二触发信号时通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；切换模块生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；电荷泵模块根据第一控制信号和第二控制信号，控制电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定。本发明实施例提供的技术方案通过切换模块产生第一触发信号第二触发信号，第一稳压模块接收第一触发信号后，驱动电荷泵模块产生输出电压，第二稳压模块接收第二触发信号后，驱动电荷泵模块产生输出电压，使得输出至负载的负载电压稳定，减小负载电压的纹波幅度。

进一步的，所述第一稳压模块通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块，包括：

若所述第一触发信号为高电平信号，电阻检测单元则检测电荷泵模块的输出电压，生成第一反馈电压并输出至所述第一稳压单元；

如果所述第一反馈电压大于第一基准电压，第一稳压单元则生成高电平的第一控制信号；如果所述第一反馈电压小于第一基准电压，第一稳压单元则生成低电平的第一控制信号。

进一步的，第二稳压模块通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块包括：

电容检测单元接收到所述第二触发信号后，检测所述电荷泵模块的输出电压，生成第二反馈电压并输出至所述第二稳压单元；

第二稳压单元如果所述第二反馈电压大于第二基准电压，第二稳压单元则生成高电平的第二控制信号；如果所述第二反馈电压小于第三基准电压，第二稳压单元则生成低电平的第二控制信号，其中，所述第二基准电压大于所述第三基准电压。

具体的，所述第二稳压单元为迟滞比较器，所述迟滞比较器的第一输入端与第一电源模块连接，所述迟滞比较器的第二输入端与所述电容检测单元连接，所述迟滞比较器的第三输入端与第二电源模块连接，所述迟滞比较器的第一输出端与所述切换模块连接；其中，

所述第一电源模块，用于提供第二基准电压；

所述第二电源模块，用于提供第三基准电压。

进一步的，切换模块根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态；生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态，包括：

计数单元统计第二控制信号为高电平信号的出现次数，如果所述出现次数达到设定次数，则生成计数信号，并输出至所述信号生成单元；

信号生成单元根据计数信号和第一控制信号，生成第一触发信号以触发第一稳压单元的启动工作或生成第二触发信号以触发第二稳压单元的启动工作；

开关单元在接收到第一触发信号后导通，以使所述第一稳压模块与所述电荷泵模块连接。

具体的，所述信号生成单元包括：第一或门电路和反相器；其中，

所述第一或门电路的第一输入端与第一稳压单元的输出端连接，所述第一或门电路的第二输入端与所述计数单元的输出端连接；所述第一或门电路的输出端分别与所述第一稳压单元的控制端、所述开关单元和所述反相器的输入端连接；所述反相器的输出端与所述第二稳压单元的控制端连接。

具体的，所述开关单元包括：第一开关、第二开关、第三开关、第一晶体管、第二晶体管、第一电容和第二电容；其中，

所述第一晶体管的第一端分别与所述电荷泵模块的输出端和第一电容的一端连接，所述第一晶体管的第二端与所述电荷泵模块的输出端连接，所述第一晶体管的第三端与所述第一开关的一端连接，所述第一开关的另一端与所述电阻电测单元连接；

所述第二晶体管的第一端分别与所述第三开关的一端和第二电容的一端连接；所述第二晶体管的第二端与所述电荷泵模块的输出端连接，所述第二晶体管的第三端与负载连接；所述第三开关的另一端与所述电荷泵模块的输出端连接；

所述第二开关的一端与所述第二电源模块连接，所述第二开关的另一端与所述电容检测单元连接。

具体的，所述电荷泵模块包括：第二或门电路、振荡器和电荷泵，其中，

所述第二或门电路的第一输入端与第一稳压单元的输出端连接，所述第二或门电路的第二输入端与第二稳压单元的输出端连接，所述第二或门电路的输出端与所述振荡器的输入端连接；

所述振荡器的输出端与所述电荷泵连接。

本发明实施例所提供的电荷泵稳压方法由本发明任意实施例所提供的电荷泵稳压电路来执行，具备电荷泵稳压电路相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种电荷泵稳压电路，其特征在于，包括：第一稳压模块、第二稳压模块、切换模块以及电荷泵模块；其中，

所述第一稳压模块，分别与所述切换模块和所述电荷泵模块连接，用于接收到第一触发信号时通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至所述切换模块和所述电荷泵模块；

所述第二稳压模块，分别与所述切换模块和所述电荷泵模块连接，用于接收到第二触发信号时通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至所述切换模块和所述电荷泵模块；

所述切换模块，用于根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；

所述电荷泵模块，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定；

所述第一稳压模块包括：电阻检测单元和第一稳压单元，其中，

所述电阻检测单元，通过所述切换模块与所述电荷泵模块连接，用于若所述第一触发信号为高电平信号，则检测所述电荷泵模块的输出电压，生成第一反馈电压并输出至所述第一稳压单元；

所述第一稳压单元，与所述电荷泵模块连接，用于如果所述第一反馈电压大于第一基准电压，则生成低电平的第一控制信号；如果所述第一反馈电压小于第一基准电压，则生成高电平的第一控制信号；

所述第二稳压模块包括：电容检测单元和第二稳压单元；其中，

所述电容检测单元，分别与第二稳压单元和所述电荷泵模块连接，用于接收到所述第二触发信号后，检测所述电荷泵模块的输出电压，生成第二反馈电压并输出至所述第二稳压单元；

所述第二稳压单元，与所述电荷泵模块连接，用于如果所述第二反馈电压大于第二基准电压，则生成低电平的第二控制信号；如果所述第二反馈电压小于第三基准电压，则生成高电平的第二控制信号，其中，所述第二基准电压大于所述第三基准电压；

所述切换模块包括：计数单元、信号生成单元以及开关单元；其中，

所述计数单元，分别与所述信号生成单元和所述第二稳压单元连接，用于统计所述第二控制信号为高电平信号的出现次数，如果所述出现次数达到设定次数，则生成计数信号，并输出至所述信号生成单元；

所述信号生成单元，分别与所述第一稳压单元和所述第二稳压单元连接，用于根据所述计数信号和所述第一控制信号，生成第一触发信号以触发所述第一稳压单元的启动工作或生成第二触发信号以触发所述第二稳压单元的启动工作；

所述开关单元，与所述电荷泵模块连接，用于在接收到第一触发信号后导通，以使所述第一稳压模块与所述电荷泵模块连接。

2.根据权利要求1所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述第二稳压单元为迟滞比较器，所述迟滞比较器的第一输入端与第一电源模块连接，所述迟滞比较器的第二输入端与所述电容检测单元连接，所述迟滞比较器的第三输入端与第二电源模块连接，所述迟滞比较器的第一输出端与所述切换模块连接；其中，

所述第一电源模块，用于提供第二基准电压；

所述第二电源模块，用于提供第三基准电压。

3.根据权利要求1所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述信号生成单元包括：第一或门电路和反相器；其中，

所述第一或门电路的第一输入端与第一稳压单元的输出端连接，所述第一或门电路的第二输入端与所述计数单元的输出端连接；所述第一或门电路的输出端分别与所述第一稳压单元的控制端、所述开关单元和所述反相器的输入端连接；所述反相器的输出端与所述第二稳压单元的控制端连接。

4.根据权利要求2所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关、第二开关、第三开关、第一晶体管、第二晶体管、第一电容和第二电容；其中，

所述第一晶体管的第一端分别与所述电荷泵模块的输出端和第一电容的一端连接，所述第一晶体管的第二端与所述电荷泵模块的输出端连接，所述第一晶体管的第三端与所述第一开关的一端连接，所述第一开关的另一端与所述电阻检测单元连接；

所述第二晶体管的第一端分别与所述第三开关的一端和第二电容的一端连接；所述第二晶体管的第二端与所述电荷泵模块的输出端连接，所述第二晶体管的第三端与负载连接；所述第三开关的另一端与所述电荷泵模块的输出端连接；

所述第二开关的一端与所述第二电源模块连接，所述第二开关的另一端与所述电容检测单元连接。

5.根据权利要求3所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述电荷泵模块包括：第二或门电路、振荡器和电荷泵，其中，

所述第二或门电路的第一输入端与第一稳压单元的输出端连接，所述第二或门电路的第二输入端与第二稳压单元的输出端连接，所述第二或门电路的输出端与所述振荡器的输入端连接；

所述振荡器的输出端与所述电荷泵连接。

6.一种电荷泵稳压方法，其特征在于，包括：

第一稳压模块通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；

第二稳压模块通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块；

所述切换模块根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态；

所述电荷泵模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述电荷泵模块的工作状态，以使输出至负载的负载电压稳定；

所述第一稳压模块通过采样电阻采集第一反馈电压并生成第一控制信号，将所述第一控制信号输出至切换模块和电荷泵模块，包括：

若所述第一触发信号为高电平信号，电阻检测单元则检测所述电荷泵模块的输出电压，生成第一反馈电压并输出至第一稳压单元；

如果所述第一反馈电压大于第一基准电压，所述第一稳压单元则生成高电平的第一控制信号；如果所述第一反馈电压小于所述第一基准电压，所述第一稳压单元则生成低电平的第一控制信号；

所述第二稳压模块通过采样电容采集第二反馈电压并生成第二控制信号，将所述第二控制信号输出至切换模块和电荷泵模块包括：

电容检测单元接收到所述第二触发信号后，检测所述电荷泵模块的输出电压，生成所述第二反馈电压并输出至所述第二稳压单元；

所述第二稳压单元，用于如果所述第二反馈电压大于第二基准电压，所述第二稳压单元则生成高电平的第二控制信号；如果所述第二反馈电压小于第三基准电压，所述第二稳压单元则生成低电平的第二控制信号，其中，所述第二基准电压大于所述第三基准电压；

所述切换模块根据第一控制信号和第二控制信号，生成第一触发信号，以触发第一稳压模块的工作状态，或生成第二触发信号以触发第二稳压模块的工作状态，包括：

计数单元统计所述第二控制信号为高电平信号的出现次数，如果所述出现次数达到设定次数，则生成计数信号，并输出至信号生成单元；

所述信号生成单元根据所述计数信号和所述第一控制信号，生成所述第一触发信号以触发所述第一稳压单元的启动工作或生成所述第二触发信号以触发所述第二稳压单元的启动工作；

开关单元在接收到所述第一触发信号后导通，以使所述第一稳压模块与所述电荷泵模块连接。

7.一种非易失存储器，其特征在于，所述非易失存储器包含如权利要求1至5中任一项所述的电荷泵稳压电路。

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