本發(fā)明涉及模擬集成電路電源管理，特別涉及一種基于閉環(huán)反饋控制的電荷泵電路。

背景技術(shù)：

1、集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，慣性傳感器在導(dǎo)航、測振、姿態(tài)監(jiān)測等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，由于各種外部干擾(如溫度變化、濕度變化、電磁干擾等)和內(nèi)部因素(如元件老化、制造誤差等)的影響，慣性傳感器的輸出可能會產(chǎn)生偏差或波動。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，慣性傳感器中多采用傳統(tǒng)電荷泵電路，如迪克森電荷泵等，產(chǎn)生高壓電壓源的方案。為了對慣性傳感器進(jìn)行精確反饋控制，需要使用高精度低溫漂高壓源，并將高精度低溫漂高壓源與慣性傳感器進(jìn)行電氣連接。最后，在供電過程中對高精度低溫漂高壓源進(jìn)行實時監(jiān)控和調(diào)整，以確保供電電壓和電流始終保持在規(guī)定的范圍。

3、上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷是：傳統(tǒng)電荷泵電路會產(chǎn)生高壓源電壓，高壓源電壓的絕對值會隨集成電路制造工藝的誤差以及溫度的變化而變化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種基于閉環(huán)反饋控制的電荷泵電路。

2、本發(fā)明實施例提供一種基于閉環(huán)反饋控制的電荷泵電路，包括：兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路、控制信號產(chǎn)生電路和電荷泵主體電路；

3、電荷泵主體電路包括：交叉耦合電路、反饋電路和運放電路；

4、交叉耦合電路的輸入端連接電源vdd，交叉耦合電路的輸出端連接輸出端口vcp和反饋電路的輸入端，反饋電路的輸出端連接運放電路；

5、反饋電路包括第一可調(diào)電阻r1和第二可調(diào)電阻r2；第一可調(diào)電阻r1的一端連接交叉耦合電路的輸出端，第一可調(diào)電阻r1的另一端連接第二可調(diào)電阻r2的一端和運放電路；第二可調(diào)電阻r2的另一端接地；

6、運放電路包括第一運算放大器op1和第二運算放大器op2；第一運算放大器op1的同相輸入端in+連接反饋電路，第一運算放大器op1的反相輸入端in-連接基準(zhǔn)源端口vref，第一運算放大器op1的輸出端out連接第二運算放大器op2的同相輸入端in+；第二運算放大器op2的反相輸入端in-和輸出端out連接運放輸出端口vpvb，運放輸出端口vpvb與控制信號產(chǎn)生電路連接；

7、交叉耦合電路的輸出電壓通過輸出端口vcp輸出，將輸出端口vcp處電壓依次經(jīng)過反饋電路和運放電路處理后通過運放輸出端口vpvb反饋至控制信號產(chǎn)生電路，以實現(xiàn)電荷泵主體電路的反饋控制，得到高壓電壓源。

8、可選地，兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的輸入端連接輸入端口clkin，兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路通過第一輸出端口clk1、第一反相輸出端口clk1n、第二輸出端口clk2和第二反相輸出端口clk2n與控制信號產(chǎn)生電路的輸入端相連；

9、控制信號產(chǎn)生電路通過第一輸出端口ckout1、第一反相輸出端口cknout1、第二輸出端口ckout2和第二反相輸出端口cknout2與電荷泵主體電路的輸入端相連；

10、兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路、控制信號產(chǎn)生電路和電荷泵主體電路均連接電源vdd和接地。

11、可選地，交叉耦合電路包括：a1模塊、a2模塊和a3模塊；a1模塊的輸入端連接電源vdd，a1模塊的輸出端連接a2模塊的輸入端，a2模塊的輸出端連接a3模塊的輸入端，a3模塊的輸出端連接輸出端口vcp。

12、可選地，a1模塊具體包括：第一電容cc1、第二電容cc2、第二n型mos管nm2、第三n型mos管nm3、第三p型mos管pm3和第四p型mos管pm4；

13、第一電容cc1的一端連接控制信號產(chǎn)生電路的第二輸出端口ckout2，第一電容cc1的另一端連接第二n型mos管nm2的s端、第三p型mos管pm3的s端、第三n型mos管nm3的g端和第四p型mos管pm4的g端；第二n型mos管nm2的d端、第三n型mos管nm3的d端和連接電源vdd；第二n型mos管nm2的g端、第三n型mos管nm3的s端、第四p型mos管pm4的s端和第三p型mos管pm3的g端連接第二電容cc2的一端，第二電容cc2的另一端連接控制信號產(chǎn)生電路的第二反相輸出端口cknout，第三p型mos管pm3的d端與第四p型mos管pm4的d端作為a1模塊的輸出端。

14、可選地，a2模塊具體包括：第一電容cc1、第二電容cc2、第二n型mos管nm2、第三n型mos管nm3、第三p型mos管pm3和第四p型mos管pm4；

15、第一電容cc1的一端連接控制信號產(chǎn)生電路的第一輸出端口ckout1，第一電容cc1的另一端與第二n型mos管nm2的s端、第三p型mos管pm3的s端、第三n型mos管nm3的g端和第四p型mos管pm4的g端相連；第二n型mos管nm2的d端、第三n型mos管nm3的d端與a1模塊的輸出端相連，第二n型mos管nm2的g端、第三n型mos管nm3的s端、第四p型mos管pm4的s端、第三p型mos管pm3的g端與第二電容cc2的一端相連；第二電容cc2的另一端連接控制信號產(chǎn)生電路的第一反相輸出端口cknout1，第三p型mos管pm3的d端與第四p型mos管pm4的d端作為a2模塊的輸出端。

16、可選地，a3模塊具體包括：第一電容cc1、第二電容cc2、第二n型mos管nm2、第三n型mos管nm3、第三p型mos管pm3和第四p型mos管pm4；

17、第一電容cc1的一端連接控制信號產(chǎn)生電路的第二輸出端口ckout2，第一電容cc1的另一端與第二n型mos管nm2的s端、第三p型mos管pm3的s端、第二n型mos管nm3的g端和第四p型mos管pm4的g端相連；第二n型mos管nm2的d端、第三n型mos管nm3的d端與a2模塊的輸出端相連，第二n型mos管nm2的g端、第三n型mos管nm3的s端、第四p型mos管pm4的s端、第三p型mos管pm3的g端與第二電容cc2的一端相連；第二電容cc2的另一端連接控制信號產(chǎn)生電路的第二反相輸出端口cknout2，第三p型mos管pm3的d端和第四p型mos管pm4的d端作為a3模塊的輸出端與輸出端口vcp相連。

18、可選地，控制信號產(chǎn)生電路包括：第七p型mos管pm7、第八p型mos管pm8、第九p型mos管pm9、第五n型mos管nm5、第六n型mos管nm6、第十p型mos管pm10、第十一p型mos管pm11、第十二p型mos管pm12、第七n型mos管nm7和第八n型mos管nm8；

19、第七p型mos管pm7的s端連接電源vdd，第七p型mos管pm7的g端連接運放輸出端口vpvb，第七p型mos管pm7的d端連接第八p型mos管pm8的s端和第九p型mos管pm9的s端；第八p型mos管pm8的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第一輸出端口clk1，第八p型mos管pm8的d端和第五n型mos管nm5的d端與控制信號產(chǎn)生電路的第二輸出端口ckout2相連，第五n型mos管nm5的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第一反相輸出端口clk1n，第五n型mos管nm5的s端接地；第九p型mos管pm9的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第一反相輸出端口clk1n，第九p型mos管pm9的d端和第六n型mos管nm6的d端與控制信號產(chǎn)生電路的第二反相輸出端口cknout2相連；第六n型mos管nm6的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第一輸出端口clk1，第六n型mos管nm6的s端接地；

20、第十p型mos管pm10的s端連接vdd，第十p型mos管pm10的g端連接運放輸出端口vpvb，第十p型mos管pm10的d端連接第十一p型mos管pm11的s端和第十二p型mos管pm12的s端；第十一p型mos管pm11的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第二輸出端口clk2，第十一p型mos管pm11的d端和第七n型mos管nm7的d端與控制信號產(chǎn)生電路的第一輸出端口ckout1相連；第七n型mos管nm7的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第二反相輸出端口clk2n，第七n型mos管nm7的s端接地，第十二p型mos管pm12的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第二反相輸出端口clk2n；第十二p型mos管pm12的d端和第八n型mos管nm8的d端與控制信號產(chǎn)生電路的第一輸出端口cknout1相連，第八n型mos管nm8的g端連接兩相不交疊時鐘產(chǎn)生電路的第二輸出端口clk2，第八n型mos管nm8的s端接地。

21、本發(fā)明實施例提供的上述一種基于閉環(huán)反饋控制的電荷泵電路，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：

22、本發(fā)明交叉耦合電路的輸出電壓通過輸出端口vcp輸出，將輸出端口vcp處電壓依次經(jīng)過反饋電路和運放電路處理后通過運放輸出端口vpvb反饋至控制信號產(chǎn)生電路，以實現(xiàn)電荷泵主體電路的反饋控制，得到高壓電壓源。

23、上述過程中，交叉耦合電路的輸出電壓由第一可調(diào)電阻r1和第二可調(diào)電阻r2的阻值決定，可以通過改變第一可調(diào)電阻r1和第二可調(diào)電阻r2的阻值對輸出端口vcp處的電壓值進(jìn)行調(diào)整，對供電電壓波動以及其他器件的工藝溫度波動不敏感。因此，本發(fā)明的高壓源電壓精度高，且高壓源電壓的絕對值不會隨集成電路制造工藝的誤差以及溫度的變化而變化。