CN204886693U - 一种电荷泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电荷泵,该电荷泵包括:至少两组电荷泵电路,分别连接在电源输入端和输出端之间,用于将电源电压提升至设定电压值或设定电流值输出;至少两个输入控制开关,分别连接在电源输入端与电荷泵电路之间,用于控制电荷泵电路与电源电压的接通或断开;至少两个输出控制开关,分别连接在电荷泵电路与输出端之间,用于控制电荷泵电路与输出端的接通或断开;并联开关,连接在各电荷泵电路的输入端之间,用于控制各电荷泵电路之间的并联关系。本实用新型实施例提供的一种电荷泵,通过控制开关以及并联开关控制两组电荷泵电路的连接关系,从而实现电荷泵高阶输出模式和高效率输出模式之间的切换,提高电荷泵电路的利用率。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及电路技术领域,尤其涉及一种电荷泵。
背景技术
电荷泵电路作为Flash存储器的基本模块,很大程度上决定了Flash的编程/擦除速度。随着集成电路制造工艺的进步以及对低功耗的追求,集成电路的电源电压不断下降,但是有些工作单元模块仍需要较高的电压或者较大的电流,这就使得电荷泵电路逐步显现出更重要的地位。
但是,现有技术中对电荷泵电路的利用率很低,一个完整的电荷泵电路要么只能提供高电压,要么只能提供大电流,同一套电荷泵电路无法方便地实现两种工作模式的切换,造成资源的浪费,同时给使用者带来不方便。
为了解决现有技术中存在的问题,本实用新型实施例提供了一种电荷泵,能够方便地实现电荷泵高阶输出模式和高效率输出模式之间的切换。
实用新型内容
本实用新型提供一种电荷泵,以实现电荷泵两种工作模式的切换。
本实用新型实施例提供一种电荷泵,该电荷泵包括:至少两组电荷泵电路,分别连接在电源输入端和输出端之间,用于将电源电压提升至设定电压值或设定电流值输出;至少两个输入控制开关,分别连接在电源输入端与电荷泵电路之间,用于控制电荷泵电路与电源电压的接通或断开;至少两个输出控制开关,分别连接在电荷泵电路与输出端之间,用于控制电荷泵电路与输出端的接通或断开;并联开关,连接在各电荷泵电路的输入端之间,用于控制各电荷泵电路之间的并联关系。
进一步地,所述电荷泵电路为正电压电荷泵电路。
进一步地,所述电荷泵电路的数量为两组。
进一步地,所述电荷泵电路为N阶电荷泵电路,其中N为大于等于1的正整数。
进一步地,所述N阶电荷泵电路由N+1个二极管依次串联连接,每两个二极管之间通过一电容连接至时钟信号。
本实用新型实施例提供的一种电荷泵,通过控制开关以及并联开关控制两组电荷泵电路的连接关系,从而实现电荷泵高阶输出模式和高效率输出模式之间的切换,提高电荷泵电路的利用率。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的一种电荷泵的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的一种电荷泵电路图,本实施例适用于负载需要工作在高电压和大电流交替的情况。本实施例提供的一种电荷泵电路图,如图1所示,包括:至少两组电荷泵电路,分别连接在电源输入端和输出端之间,用于将电源电压提升至设定电压值或设定电流值输出;至少两个输入控制开关,分别连接在电源输入端与电荷泵电路之间,用于控制电荷泵电路与电源电压的接通或断开;至少两个输出控制开关,分别连接在电荷泵电路与输出端之间,用于控制电荷泵电路与输出端的接通或断开;并联开关,连接在各电荷泵电路的输入端之间,用于控制各电荷泵电路之间的并联关系。
本实施例的技术方案,通过控制开关以及并联开关控制两组电荷泵电路的连接关系,从而实现电荷泵高阶输出模式和高效率输出模式之间的切换,提高电荷泵电路的利用率。
为实现上述功能可采用如图1所示的具体电路结构。
所述电荷泵电路为正电压电荷泵电路,电荷泵电路的数量为两组。
所述电荷泵电路优选为N阶电荷泵电路,其中N为大于等于1的正整数。
所述N阶电荷泵电路可以由N+1个二极管依次串联连接,每两个二极管之间通过一电容连接至时钟信号。
电荷泵的工作原理是通过电容对电荷的积累效应而产生高电压,时钟信号的幅值决定了每一阶电荷泵电压所能抬升的最大值,因此通常采用时钟信号控制电荷泵的充放电,从而实现输入电压的升高。如图1所示,其中,V1为电压源,V3为输出电压,CLK和CLKB为时钟信号。为了更加清楚地描述如何实现电荷泵两种工作模式的切换,假设电荷泵电路的输入电压值为VIN,输出电压值为VOUT,时钟信号CLK和CLKB的幅值为VDD,每个二极管的阈值损失为Vth,对于每组N阶电荷泵有VOUT=VIN+N*(VDD-Vth)-Vth。当开关S1、S3和S5闭合时同时S2和S4断开,两组N阶电荷泵电路串联形成2*N阶电荷泵,输出电压V3=V1+{N*(VDD-Vth)-Vth}+{N*(VDD-Vth)-Vth},电荷泵的输出电压能力增强,实现了电荷泵的高阶输出。将电荷泵进行折叠,开关S1、S2、S4和S5闭合同时S3断开,两组N阶电荷泵并联,电荷泵提供负载电流的能力加倍,电荷泵效率加倍,实现电荷泵的高效率输出。
需要说明的是电压源电压V1以及时钟信号CLK和CLKB的幅值VDD此处不作限定,可以根据实际需要适当选取。
本实施例的技术方案,通过控制开关以及并联开关控制两组电荷泵电路的连接关系,从而实现电荷泵高阶输出模式和高效率输出模式之间的切换,提高电荷泵电路的利用率。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型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实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (5)
1.一种电荷泵,其特征在于,该电荷泵包括:
至少两组电荷泵电路,分别连接在电源输入端和输出端之间,用于将电源电压提升至设定电压值或设定电流值输出;
至少两个输入控制开关,分别连接在电源输入端与电荷泵电路之间,用于控制电荷泵电路与电源电压的接通或断开;
至少两个输出控制开关,分别连接在电荷泵电路与输出端之间,用于控制电荷泵电路与输出端的接通或断开;
并联开关,连接在各电荷泵电路的输入端之间,用于控制各电荷泵电路之间的并联关系。
2.根据权利要求1所述的电荷泵,其特征在于,所述电荷泵电路为正电压电荷泵电路。
3.根据权利要求1所述的电荷泵,其特征在于,所述电荷泵电路的数量为两组。
4.根据权利要求1所述的电荷泵,其特征在于,所述电荷泵电路为N阶电荷泵电路,其中N为大于等于1的正整数。
5.根据权利要求4所述的电荷泵,其特征在于,所述N阶电荷泵电路由N+1个二极管依次串联连接,每两个二极管之间通过一电容连接至时钟信号。
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