【技術實現步驟摘要】
本申請涉及集成電路,尤其涉及一種升壓電荷泵電路及功率放大器。
技術介紹
1、在具有高邊驅動電路的產品中,通常采用自舉電容來實現高邊驅動。但是每一個半橋輸出級就需要一個自舉電容,當通道數比較多的時候,自舉電容式高邊驅動需要較多的電容引腳,使得封裝體變大,占用pcb的面積也較大。
2、也有一些產品采用升壓電荷泵電路來提高產生高邊驅動的gate電壓。現有升壓電荷泵結構如圖1所示,通過該升壓電荷泵電路實現在輸入電源vin1基礎上抬升vin2電壓以獲得抬升后的輸出電壓值vout。其中s1、s2、s3、s4分別表示四個功率mos管。如圖1所示的拓撲結構中,一種工作狀態下,s1和s4導通,s2和s3截止,電容cfly的第一端即a點的電壓為vin2,電容cfly的第二端即b點的電壓為0。即,該狀態下實現對電容cfly的充電。在此后的另一種工作狀態下,s1和s4截止,s2和s3導通,該狀態下,電容cfly的第二端即b點的電壓為vin1,由于電容的電壓不可突變,電容cfly的第一端即a點的電壓為vin2+vin1,從而實現將輸入vin1抬升至輸出vin2+vin1,即通過該升壓電荷泵實現升壓。在該配置下,現有升壓電荷泵中包括的任一功率mos管的最大耐壓值必須達到vin1,否則會出現擊穿導致器件燒毀。因此,該結構下四個功率mos管的最大耐壓值較大,相應的功率mos管面積較大。由于該拓撲結構采用片上實現,每個升壓電荷泵中功率mos管在芯片上的面積消耗較大,不利于芯片的小型化。
3、比如,d類功放(class?d)作為一種典型的具
4、因此,需要尋找一種能有效克服上述缺陷的升壓電荷泵電路。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種升壓電荷泵電路及功率放大器,該升壓電荷泵電路能有效減小芯片占用面積,降低芯片成本。
2、為實現上述申請目的,本申請第一方面提供一種升壓電荷泵電路,所述升壓電荷泵電路包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元及第一電容;
3、所述第一開關單元連接在第一電源和所述第一電容的第一端之間,所述第二開關單元連接在所述第一電容的第一端和輸出端之間;所述第三開關單元連接在第二電源和所述第一電容的第二端之間,所述第四開關單元連接在所述第一電容的第二端和接地端之間;
4、所述第一電源的電壓值高于所述第二電源的電壓值;
5、所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元及所述第四開關單元中任一開關單元的最大耐壓值均與所述第二電源的電壓值相等。
6、在一種較佳的實施方式中,所述第一開關單元包括第一開關管,所述第二開關單元包括第二開關管,所述第三開關單元包括第三開關管,所述第四開關單元包括第四開關管。
7、在一種較佳的實施方式中,所述第一開關管為pmos開關管,所述第一開關管的源極與所述第一電源連接,所述第一開關管的漏極與所述第一電容的第一端連接;或,所述第一開關管為nmos開關管,所述第一開關管的源極與所述第一電容的第一端連接,所述第一開關管的漏極與所述第一電源連接。
8、在一種較佳的實施方式中,所述第二開關管為pmos開關管,所述第二開關管的源極與所述第一電容的第一端連接,所述第二開關管的漏極與輸出端連接;或,所述第二開關管為nmos開關管,所述第二開關管的源極與輸出端連接,所述第二開關管的漏極與所述第一電容的第一端連接。
9、在一種較佳的實施方式中,所述第三開關管為pmos開關管,所述第三開關管的源極與所述第二電源連接,所述第三開關管的漏極與所述第一電容的第二端連接;所述第三開關管為nmos開關管,所述第三開關管的源極與所述第一電容的第二端連接,所述第三開關管的漏極與所述第二電源連接。
10、在一種較佳的實施方式中,所述第四開關管為pmos開關管,所述第四開關管的源極與所述第一電容的第二端連接,所述第四開關管的漏極與接地端連接;或,所述第四開關管為nmos開關管,所述第四開關管的源極與接地端連接,所述第四開關管的漏極與所述第一電容的第二端連接。
11、在一種較佳的實施方式中,所述升壓電荷泵電路還包括第二電容,所述第二電容連接于所述第二開關單元與接地端之間;或,
12、所述第二電容連接于所述第二開關單元與所述第一電源之間。
13、在一種較佳的實施方式中,所述第一開關管為nmos開關管,所述第二開關管為pmos開關管,所述第三開關管為pmos開關管,所述第四開關管為nmos開關管。
14、在一種較佳的實施方式中,與所述第一開關管的柵極及所述第二開關管的柵極分別連接的第一驅動級工作在第一電源域內,所述第一電源域的電壓值不小于所述第一電源電壓值且不大于所述輸出端電壓值;
15、與所述第三開關管的柵極與所述第四開關管的柵極分別連接的第二驅動級工作在第二電源域內,所述第二電源域的電壓值不小于接地端電壓值且不大于所述第二電源電壓值。
16、本申請第二方面提供一種功率放大器,所述功率放大器包括如第一方面任意一項所述的升壓電荷泵電路。
17、與現有技術相比,本申請具有如下有益效果:
18、本申請提供一種升壓電荷泵電路及功率放大器,升壓電荷泵電路包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元及第一電容;第一開關單元連接在第一電源和所述第一電容的第一端之間,第二開關單元連接在第一電容的第一端和輸出端之間;第三開關單元連接在第二電源和第一電容的第二端之間,第四開關單元連接在第一電容的第二端和接地端之間;第一電源的電壓值高于第二電源的電壓值;第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元中任一開關單元的最大耐壓值均與第二電源的電壓值相等;該升壓電荷泵電路通過調整兩個電源與各開關單元之間的連接關系以及采用具有較小的最大耐壓值的開關單元的方式,實現基于第一電源進行電壓抬升后的輸出電壓,在滿足輸出電壓要求的前提下,相較于現有技術能大大減小該升壓電荷泵電路在芯片上的占用面積;以及,該升壓電荷泵電路在工作狀態下輸出的電流值較大,在大電流驅動的電荷泵產品中的驅動功率更大、穩定性更佳;
19、與第一開關管的柵極及第二開關管的柵極分別連接的第一驅動級工作在第一電源域內,第一電源域的電壓值不小于所述第一電源電壓值且不大于所述輸出端電壓值;與第三開關管的柵極及第四開關管的柵極分別連接的第二驅動級工作在第二電源域內,第二電源域的電壓值不小于接地端電壓值且不大于第二電源電壓值;該升壓電荷泵電路的四個開關管的柵極驅動電路只需以第一電源、第二電源和輸出電壓作為第三電源來供電,無需額外用于柵極驅動的電源產生電路,大大簡化驅動級以進一步減小片上本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種升壓電荷泵電路,其特征在于,所述升壓電荷泵電路包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元及第一電容;
2.如權利要求1所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,所述第一開關單元包括第一開關管,所述第二開關單元包括第二開關管,所述第三開關單元包括第三開關管,所述第四開關單元包括第四開關管。
3.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
4.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
5.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
6.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
7.如權利要求1所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,所述升壓電荷泵電路還包括第二電容,所述第二電容連接于所述第二開關單元與接地端之間;或,
8.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,所述第一開關管為NMOS開關管,所述第二開關管為PMOS開關管,所述第三開關管為PMOS開關管,所述第四開關管為NMOS開關管。
9.如權利要求8所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,與所述第一開關管
10.一種功率放大器,其特征在于,所述功率放大器包括如權利要求1至9任意一項所述的升壓電荷泵電路。
...【技術特征摘要】
1.一種升壓電荷泵電路,其特征在于,所述升壓電荷泵電路包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元及第一電容;
2.如權利要求1所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,所述第一開關單元包括第一開關管,所述第二開關單元包括第二開關管,所述第三開關單元包括第三開關管,所述第四開關單元包括第四開關管。
3.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
4.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
5.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
6.如權利要求2所述的升壓電荷泵電路,其特征在于,
7.如權利要求1所述的升壓電荷泵電路,...
【專利技術屬性】
技術研發人員:萬幸,
申請(專利權)人:芯聆半導體蘇州有限公司,
類型:新型
國別省市:
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