[发明专利]一种Fibonacci电荷泵

摘要

本申请公开了一种带节点移动的Fibonacci电荷泵，采用将每阶充电电容第二端的连接点位置左移的方式，使Fibonacci电荷泵拥有更短的充/放电路径，该方案显著改善了系统的驱动电流和功率效率，本申请还以此为基础提出了一种6阶、16倍率电荷泵及其自动倍率选择方案，以实现根据实际供给电压进行10、13和16三种不同倍率的切换。

主权项

1.一种Fibonacci电荷泵，包括顺序连接的N‑1阶电压存储单元，每阶电压存储单元的电压输入端为前一阶电压存储单元的电压输出端，第N‑1阶电压存储单元的电压输出端将变压后的电压输出到电荷泵输出端，每阶电压存储单元包括：电压输入端、电压输出端、第一开关、第二开关、第三开关和充电电容；所述N‑1阶电压存储单元中奇数阶电压存储单元的第一开关和第三开关由第一时钟控制导通或断开，第二开关由第二时钟控制导通或断开，偶数阶电压存储单元的第一开关和第三开关由第二时钟控制导通或断开，第二开关由第一时钟控制导通或断开，第一时钟和第二时钟为互不交叠的两相时钟；第一开关连接在本阶电压存储单元的电压输入端和本阶电压存储单元的电压输出端之间，第三开关连接在本阶电压存储单元的充电电容的第二端和地之间，充电电容的第一端连接本阶电压存储单元的电压输出端，其特征在于：第一阶电压存储单元的第二开关连接在本阶电压存储单元的充电电容的第二端和本阶电压存储单元的电压输入端之间，第M阶电压存储单元的第二开关连接在本阶电压存储单元的充电电容的第二端和J阶电压存储单元的电压输入端之间，其中M为大于或等于2且小于或等于N‑1的整数，J为小于M的整数；该电荷泵还包括一倍率选择单元，所述倍率选择单元包括自动倍率选择模块、第一与非逻辑电路、第二与非逻辑电路、第三与非逻辑电路、或逻辑电路、10倍率开关管M72和13倍开关管M73；所述10倍率开关管M72的两端分别与第一阶电压存储单元的电压输出端以及第五阶电压存储单元的充电电容的第二端连接；所述13倍率开关管的两端分别与第五阶电压存储单元的电压输出端以及电荷泵输出端连接；所述自动倍率选择模块包括用于与电压供给端连接的电压输入端和三路使能信号输出端，使能信号输出端分别用于输出10倍率使能信号、13倍率使能信号和16倍率使能信号，所述自动倍率选择模块根据输入电压的大小在三路使能信号输出端择一地输出使能信号；所述第一与非逻辑电路两个输入端分别输入第二时钟及10倍率使能信号，输出端连接10倍率开关管M72的控制端，根据第二时钟和10倍率使能信号的与非逻辑运算结果控制10倍率开关管M72的导通或断开；所述或逻辑电路的两个输入端分别输入10倍率使能信号及13倍率使能信号，输出端连接第二与非逻辑电路的一输入端，第二与非逻辑电路的另一输入端用于输入第二时钟，所述第二与非逻辑电路的输出端连接13倍率开关管M73的控制端，控制13倍率开关管M73的导通或断开；所述第三与非逻辑电路的两个输入端分别输入16倍率使能信号和第一时钟，其输出端连接开关管M71的控制端，根据第一时钟和16倍率使能信号的与非逻辑运算结果控制开关管M71的导通或断开。