CN213635383U - 一种电荷泵电路及flash芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电荷泵电路及flash芯片，在带隙基准输出电压Vref与探测模块Detector的同相输入端之间添加一个电压缓冲器Buffer，此时与探测模块Detector同相输入端相连的是电压缓冲器Buffer的输出，这样可以将参考电压Vref与有纹波的端口隔离，使参考电压Vref不再受采样电压纹波的影响，进而使其他以Vref为基准电压的模块不再受影响；本电荷泵电路结构简单，通过增加一个电压缓冲器，就可以实现消除电荷泵输出电压纹波对带隙基准输出电压Vref的影响，易于实现。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及的是一种电荷泵电路及flash芯片。
背景技术
随着半导体工艺的不断迭代，5nm芯片已经实现商用，而且5G通信技术以及物联网蓬勃发展，越来越多的设备连入互联网，美国咨询公司更是预测，2021年全球联网设备将达到280亿台，而其中有160亿台设备与物联网有关，这一切预示着万物互联的时代正在向我们走来，芯片也将会有更多的应用场景，作为物联网设备核心组成部分，芯片也迎来新的更大的发展机遇。电荷泵（Charge Pump）是一种非常重要电路，它有很多优点，与低压差线性稳压器（LDO）相比它可以实现输出大电流，而与降压型电压转换器(BUCK Conventer)或者升压型电压转换器（BOOST Conventer）相比它即可以实现大电流也可以轻松实现片上集成,更重要的是它不像需要占用较大面积的电感的降压型电压转换器(BUCK Conventer)与升压型电压转换器（BOOST Conventer）那样容易受电磁干扰，也即其可以用于植入人体内的电子器件中。因此， 它既可以实现升压，也可以实现降压，甚至可以实现电压的反向，即生成负电压，而且它的片上集成性很好，不易受电磁信号干扰。
电荷泵有很多优点，但是也有一些缺点，其输出功率管受脉冲控制，即输出管始终处于开启与关断的不断切换中，因此，电荷泵的输出纹波较大，而电荷泵的控制环路需要对电荷泵的输出进行采样，以作为控制模块的一个输入，而使用带隙基准的输出电压Vref作为另一个输入电压，因为电荷泵输出电压纹波较大，导致纹波较大的采样输入可能经过探测器的输入端耦合到参考电压Vref输入端一侧使参考电压波动，导致参考电压Vref不准，而Vref是电路中很多模块的电压基准，这样其他需要此参考电压的模块就会受到影响，输出结果就会不准，这样导致电路模块无法达到预定性能指标，甚至偏差很大，使整个芯片性能受到影响。所以，电荷泵输出电压纹波经采样电路耦合到参考电压Vref输入端一侧的问题必须引起重视。
因此，现有技术还有待改进。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电荷泵电路及flash芯片，以消除电荷泵输出纹波对参考电压的干扰。
本实用新型的技术方案如下：一种电荷泵电路，其中，包括：
电压缓冲器Buffer，用于隔离电荷泵输出波纹和参考电压Vref，避免电荷泵输出波纹影响参考电压Vref；
采样模块，用于采集电荷泵的输出电压V0；
探测模块Detector，用于比较电荷泵的输出电压V0与参考电压Vref的大小；
振荡器Oscillator，用于根据探测模块Detector的比较结果产生振荡信号；
电荷泵Charge Pump，用于根据振荡器Oscillator的振荡信号产生输出电压V0；
所述电压缓冲器Buffer与探测模块Detector连接，探测模块Detector与采样模块连接，探测模块Detector与振荡器Oscillator连接，振荡器Oscillator与电荷泵ChargePump连接，电荷泵Charge Pump与采样模块连接。
所述的电荷泵电路，其中，所述采样模块包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端连接电荷泵Charge Pump的电压输出端，第一电阻R1另一端和第二电阻R2一端连接，第一电阻R1另一端与探测模块Detector的负输入端连接，第二电阻R2另一端接地。
所述的电荷泵电路，其中，所述探测模块Detector采用比较器实现。
所述的电荷泵电路，其中，所述探测模块Detector包括第一mos管P1、第二mos管P2、第三mos管N1、第四mos管N2、第五mos管N3，所述第三mos管N1的栅极连接电压缓冲器Buffer的输出端，第二mos管P2的源极和栅极连接在一起后与第三mos管N1的漏极连接，第三mos管N1的源极与第五mos管N3的漏极连接，第五mos管N3的源极接地，第五mos管N3的栅极连接偏置电压Vivas,第二mos管P2的漏极与第一mos管P1的漏极连接，第一mos管P1的源极连接第四mos管N2的漏极，第一mos管P1的栅极连接第二mos管P2的栅极，第四mos管N2的栅极连接第一电阻R1另一端，第四mos管N2的源极与第五mos管N3的漏极连接。
所述的电荷泵电路，其中，所述第一mos管P1、第二mos管P2采用pmos管，第三mos管N1、第四mos管N2、第五mos管N3采用nmos管。
所述的电荷泵电路，其中，所述电压缓冲器Buffer的正输入端连接参考电压Vref，电压缓冲器Buffer的负输入端与电压缓冲器Buffer的输出端连接在一起后与探测模块Detector的正输入端连接，探测模块Detector的负输入端连接第一电阻R1另一端，探测模块Detector的输出端与振荡器Oscillator的输入端连接，振荡器Oscillator的输出端与电荷泵Charge Pump连接，电荷泵Charge Pump的电压输出端与第一电阻R1的一端。
一种flash芯片，其中，包括如上述任一所述的电荷泵电路。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过提供一种电荷泵电路及flash芯片，在带隙基准输出电压Vref与探测模块Detector的同相输入端之间添加一个电压缓冲器Buffer，此时与探测模块Detector同相输入端相连的是电压缓冲器Buffer的输出，这样可以将参考电压Vref与有纹波的端口隔离，使参考电压Vref不再受采样电压纹波的影响，进而使其他以Vref为基准电压的模块不再受影响；本电荷泵电路结构简单，通过增加一个电压缓冲器，就可以实现消除电荷泵输出电压纹波对带隙基准输出电压Vref的影响，易于实现。
附图说明
图1是本实用新型中电荷泵电路的结构示意图。
图2是本实用新型中探测模块Detector的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示，一种电荷泵电路，包括：
电压缓冲器Buffer，用于隔离电荷泵输出波纹和参考电压Vref，避免电荷泵输出波纹影响参考电压Vref；
采样模块，用于采集电荷泵的输出电压V0；
探测模块Detector，用于比较电荷泵的输出电压V0与参考电压Vref的大小；
振荡器Oscillator，用于根据探测模块Detector的比较结果产生振荡信号；
电荷泵Charge Pump，用于根据振荡器Oscillator的振荡信号产生输出电压V0；
所述电压缓冲器Buffer与探测模块Detector连接，探测模块Detector与采样模块连接，探测模块Detector与振荡器Oscillator连接，振荡器Oscillator与电荷泵ChargePump连接，电荷泵Charge Pump与采样模块连接。
在某些具体实施例中，所述采样模块包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端连接电荷泵Charge Pump的电压输出端，第一电阻R1另一端和第二电阻R2一端连接，第一电阻R1另一端与探测模块Detector的负输入端连接，第二电阻R2另一端接地。
在某些具体实施例中，所述探测模块Detector采用比较器实现。
在某些具体实施例中，如图2所示，所述探测模块Detector包括第一mos管P1、第二mos管P2、第三mos管N1、第四mos管N2、第五mos管N3，所述第三mos管N1的栅极连接电压缓冲器Buffer的输出端，第二mos管P2的源极和栅极连接在一起后与第三mos管N1的漏极连接，第三mos管N1的源极与第五mos管N3的漏极连接，第五mos管N3的源极接地，第五mos管N3的栅极连接偏置电压Vivas,第二mos管P2的漏极与第一mos管P1的漏极连接，第一mos管P1的源极连接第四mos管N2的漏极，第一mos管P1的栅极连接第二mos管P2的栅极，第四mos管N2的栅极连接第一电阻R1另一端，第四mos管N2的源极与第五mos管N3的漏极连接。
在某些具体实施例中，所述第一mos管P1、第二mos管P2采用pmos管，第三mos管N1、第四mos管N2、第五mos管N3采用nmos管。
在某些具体实施例中，所述电压缓冲器Buffer的正输入端连接参考电压Vref，电压缓冲器Buffer的负输入端与电压缓冲器Buffer的输出端连接在一起后与探测模块Detector的正输入端连接，探测模块Detector的负输入端连接第一电阻R1另一端，探测模块Detector的输出端与振荡器Oscillator的输入端连接，振荡器Oscillator的输出端与电荷泵Charge Pump连接，电荷泵Charge Pump的电压输出端与第一电阻R1的一端。
在现有技术中，当电荷泵正常工作时输出电压纹波会经过采样模块与探测模块Detector耦合到参考电压Vref，进而引起参考电压Vref（参考电压Vref为带隙基准输出电压Vref）的波动，其他以参考电压Vref为基准电压的模块也会受到影响；本技术方案中，在带隙基准输出电压Vref（即参考电压Vref）与探测模块Detector的同相输入端之间添加一个电压缓冲器Buffer，此时与探测模块Detector同相输入端相连的是电压缓冲器Buffer的输出，这样可以将参考电压Vref与有纹波的端口隔离，使参考电压Vref不再受采样电压纹波的影响，进而使其他以Vref为基准电压的模块不再受影响。
在带隙基准输出电压Vref（即参考电压Vref）与探测模块Detector的同相输入端之间添加一个电压缓冲器Buffer，此时与探测模块Detector同相输入端相连的是电压缓冲器Buffer的输出，电压缓冲器Buffer有较强的驱动能力，因此探测模块Detector的同相输入端基本可以忽略采样电压纹波的耦合影响。
如图2所示，探测模块Detector的反相输入端为采样电压Vsample，是有纹波的直流电压，探测模块Detector的同相输入端为参考电压Vref经电压缓冲器Buffer的输出，由于电压缓冲器Buffer有较强的电压驱动能力，因此，探测模块Detector同相输入端基本不再受采样电压纹波的影响，带隙基准的参考电压Vref也被电压缓冲器Buffer隔离，因此电荷泵输出电压V0的纹波对参考电压Vref的影响被消除。
本电荷泵电路与现有技术相比，具有以下优势：
（1）本电荷泵电路消除了电荷泵输出电压纹波对带隙基准输出电压Vref的影响，使其他以带隙基准输出电压Vref为电压基准的模块不再受电荷泵输出电压纹波大小的影响。
（2）本电荷泵电路结构简单，通过增加一个电压缓冲器，就可以实现消除电荷泵输出电压纹波对带隙基准输出电压Vref的影响，易于实现。
本技术方案还保护一种flash芯片，包括如上述所述的电荷泵电路。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：
电压缓冲器Buffer，用于隔离电荷泵输出波纹和参考电压Vref，避免电荷泵输出波纹影响参考电压Vref；
采样模块，用于采集电荷泵的输出电压V0；
探测模块Detector，用于比较电荷泵的输出电压V0与参考电压Vref的大小；
振荡器Oscillator，用于根据探测模块Detector的比较结果产生振荡信号；
电荷泵Charge Pump，用于根据振荡器Oscillator的振荡信号产生输出电压V0；
所述电压缓冲器Buffer与探测模块Detector连接，探测模块Detector与采样模块连接，探测模块Detector与振荡器Oscillator连接，振荡器Oscillator与电荷泵Charge Pump连接，电荷泵Charge Pump与采样模块连接。
2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端连接电荷泵Charge Pump的电压输出端，第一电阻R1另一端和第二电阻R2一端连接，第一电阻R1另一端与探测模块Detector的负输入端连接，第二电阻R2另一端接地。
3.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述探测模块Detector采用比较器实现。
4.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述探测模块Detector包括第一mos管P1、第二mos管P2、第三mos管N1、第四mos管N2、第五mos管N3，所述第三mos管N1的栅极连接电压缓冲器Buffer的输出端，第二mos管P2的源极和栅极连接在一起后与第三mos管N1的漏极连接，第三mos管N1的源极与第五mos管N3的漏极连接，第五mos管N3的源极接地，第五mos管N3的栅极连接偏置电压Vivas,第二mos管P2的漏极与第一mos管P1的漏极连接，第一mos管P1的源极连接第四mos管N2的漏极，第一mos管P1的栅极连接第二mos管P2的栅极，第四mos管N2的栅极连接第一电阻R1另一端，第四mos管N2的源极与第五mos管N3的漏极连接。
5.根据权利要求4所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一mos管P1、第二mos管P2采用pmos管，第三mos管N1、第四mos管N2、第五mos管N3采用nmos管。
6.根据权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电压缓冲器Buffer的正输入端连接参考电压Vref，电压缓冲器Buffer的负输入端与电压缓冲器Buffer的输出端连接在一起后与探测模块Detector的正输入端连接，探测模块Detector的负输入端连接第一电阻R1另一端，探测模块Detector的输出端与振荡器Oscillator的输入端连接，振荡器Oscillator的输出端与电荷泵Charge Pump连接，电荷泵Charge Pump的电压输出端与第一电阻R1的一端。
7.一种flash芯片，其特征在于，包括如权利要求1至6任一所述的电荷泵电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023158325.2U CN213635383U (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种电荷泵电路及flash芯片 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202023158325.2U CN213635383U (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种电荷泵电路及flash芯片 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN213635383U true CN213635383U (zh) | 2021-07-06 |
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Family Applications (1)
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| CN202023158325.2U Active CN213635383U (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种电荷泵电路及flash芯片 |
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| CN (1) | CN213635383U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114117980A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-03-01 | 飞腾信息技术有限公司 | 芯片设计方法、芯片设计模块、电子设备和介质 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202023158325.2U patent/CN213635383U/zh active Active
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