[发明专利]一种高能效的电荷泵电路及其控制方法

说明书

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种高能效的电荷泵电路及其控制方法。其中，高能效的电荷泵电路，包括：第一晶体管，栅极连接第二控制信号，源极连接电源电位；第二晶体管，栅极连接第一控制信号；第一电容，上极板连接第一晶体管的漏极、第二晶体管的源极，下极板连接地电位；第三晶体管，栅极连接第二控制信号；第二电容，上极板连接第二晶体管的漏极、第三晶体管的漏极并作为输出端，下极板连接地电位；第四晶体管，栅极连接第一控制信号，源极连接地电位；第三电容，上极板连接第三晶体管的源极、第四晶体管的漏极，下极板连接地电位。本发明的第二晶体管和第三晶体管的过驱动电压均减小，大大提高了电荷泵电路的能效。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种电荷泵电路及其控制方法。

背景技术

众所周知，电荷泵电路是锁相环的核心电路单元之一，并且电荷泵电路在张弛振荡器和比较器校准等应用中在过去已经被大量运用。随着便携电子设备的发展，电荷泵由于其无需电感、易于集成，使其在模拟集成电路应用中脱颖而出。由于便携式电子设备一般使用电池供电，这要求电荷泵拥有较高的能效，才能符合日常生活的长续航需求。近些年来，国内外大量的学者朝着能效的电荷泵电路做了大量的研究工作，力求将电荷泵的能效发展到一个新的高度。

发明内容

本发明针对现有技术中缺少一种高能效的电荷泵电路的技术问题，目的在于提供一种高能效的电荷泵电路及其控制方法。

一种高能效的电荷泵电路，包括：

两个输入控制信号，分别为第一控制信号和第二控制信号；

一第一晶体管，栅极连接所述第二控制信号，源极连接电源电位；

一第二晶体管，栅极连接所述第一控制信号；

一第一电容，上极板分别连接所述第一晶体管的漏极、所述第二晶体管的源极，下极板连接地电位；

一第三晶体管，栅极连接所述第二控制信号；

一第二电容，上极板分别连接所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极并作为所述电荷泵电路的输出端，下极板连接地电位；

一第四晶体管，栅极连接所述第一控制信号，源极连接地电位；

一第三电容，上极板分别连接所述第三晶体管的源极、所述第四晶体管的漏极，下极板连接地电位。

作为优选方案，所述第一晶体管和所述第二晶体管为N沟道绝缘栅双极晶体管。

作为优选方案，所述第三晶体管和所述第四晶体管为P沟道绝缘栅双极晶体管。

一种高能效的电荷泵电路的控制方法，包括：

控制所述第一控制信号为高电平且所述第二控制信号为低电平，则所述电荷泵电路处于放电状态，所述电荷泵电路的输出端电位持续降低直至所述第三晶体管截止，放电状态结束；

控制所述第一控制信号为低电平且所述第二控制信号为高电平，则所述电荷泵电路处于充电状态，所述电荷泵电路处于的输出端电位持续升高直至所述第二晶体管截止，充电状态结束。

本发明的积极进步效果在于：本发明采用高能效的电荷泵电路及其控制方法，能实现充电和放电两种工作状态。由于第一电容和第二电容的存在，使得在充电状态下的第二晶体管和放电状态下的第三晶体管的过驱动电压均减小，大大提高了电荷泵电路的能效。本发明在能效的电荷泵电路设计中拥有较为广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的一种电路图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。