電荷泵電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是一種電荷栗電路。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)圖像傳感器來(lái)說(shuō)，功耗是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。電荷栗作為圖像傳感器中的一個(gè)重要的模塊，也要求它的功耗越低越好。
[0003]當(dāng)前，常用的電荷栗的電路如I所示，包括:倍壓器101、負(fù)載電容(^以及電壓調(diào)節(jié)器102，所述倍壓器101的輸出提供給動(dòng)態(tài)負(fù)載103和所述電壓調(diào)節(jié)器102，所述電壓調(diào)節(jié)器102的輸出端向所述倍壓器101提供電源電壓，所述負(fù)載電容(^的兩端連接于所述倍壓器1I的輸出端和地端之間。
[0004]所述電荷栗的工作模式包括動(dòng)態(tài)負(fù)載對(duì)其輸出電壓進(jìn)行采樣以及采樣完成之后兩種工作模式。在不同的工作模式下，電荷栗的負(fù)載也是不一樣的，從而導(dǎo)致所述電荷栗的功耗也不同。當(dāng)動(dòng)態(tài)負(fù)載對(duì)所述電荷栗的輸出電壓進(jìn)行采樣時(shí)，需要所述電荷栗提供非常大的驅(qū)動(dòng)能力，此時(shí)所述電荷栗的功耗很大。而所述當(dāng)動(dòng)態(tài)負(fù)載對(duì)所述電荷栗的輸出電壓采樣完成之后，只需要提供很小的驅(qū)動(dòng)能力就能滿足要求，此時(shí)，所述電荷栗的功耗也相應(yīng)的較小。
[0005]為了滿足不同的工作模式，就需要所述電荷栗能夠提供足夠大的驅(qū)動(dòng)能力以及較低的輸出紋波，通常的做法是采用較高頻率的時(shí)鐘信號(hào)clkl以及較大的負(fù)載電容的電荷栗。在所述電荷栗工作時(shí)，負(fù)載電容會(huì)隨著時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行周期性的充電和放電，在電壓調(diào)節(jié)器的反饋?zhàn)饔孟庐a(chǎn)生一個(gè)恒定電壓值給像素陣列(pixel array)使用，該恒定電壓的電壓值高于系統(tǒng)給定的標(biāo)準(zhǔn)電源電壓。而在此過(guò)程中，負(fù)載電容的寄生電容以及相關(guān)的反相器的寄生電容也會(huì)隨著時(shí)鐘進(jìn)行周期性的充電和放電，從而產(chǎn)生額外的功耗，并且這部分功耗完全地被浪費(fèi)了。由于時(shí)鐘信號(hào)的頻率比較高，并且相應(yīng)的寄生電容也非常大，這部分完全浪費(fèi)掉的功耗占整個(gè)電荷栗電路功耗的比重也是非常大的。
[0006]當(dāng)前，針對(duì)該問(wèn)題主要采用以下技術(shù)方案，第一種方案是采用具有較低寄生電容的電容作為負(fù)載電容，該方案與工藝有關(guān)，同時(shí)這并不能減小與負(fù)載電容相關(guān)的反相器的寄生電容導(dǎo)致的功耗問(wèn)題。第二種方案是減小負(fù)載電容的大小，該方案會(huì)降低電荷栗的驅(qū)動(dòng)能力;第三種方案是降低所述電荷栗的時(shí)鐘信號(hào)的頻率，該方案會(huì)產(chǎn)生較大的輸出紋波。第二種方案和第三種方案雖然能降低電荷栗的功耗，但是也會(huì)降低所述電荷栗其它方面的性能指標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電荷栗電路，以降低電荷栗電路中的寄生電容導(dǎo)致的電路功耗。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電荷栗電路，包括:第一倍壓器，第二倍壓器，負(fù)載電容，時(shí)鐘控制邏輯器以及電壓調(diào)節(jié)器;其中，
[0009]所述第一倍壓器的輸出端和第二倍壓器的輸出端連接于第一節(jié)點(diǎn)，所述負(fù)載電容連接于所述第一節(jié)點(diǎn)和地之間，所述第一節(jié)點(diǎn)與動(dòng)態(tài)負(fù)載連接；
[0010]所述時(shí)鐘控制邏輯器與所述第一倍壓器和第二倍壓器連接，用以分別向所述第一倍壓器和第二倍壓器提供時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)所述第二倍壓器的時(shí)鐘信號(hào)；
[0011 ]所述電壓調(diào)節(jié)器與所述第一倍壓器和第二倍壓器連接，用以向所述第一倍壓器和第二倍壓器提供電源電壓信號(hào)。
[0012]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述第二倍壓器的寄生電容是所述第一倍壓器的寄生電容的N倍，其中N2 1
[0013]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述時(shí)鐘控制邏輯器的一個(gè)輸入端與一標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)連接，另一個(gè)輸入端與動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)連接，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)與所述動(dòng)態(tài)負(fù)載相關(guān)。
[0014]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述時(shí)鐘控制邏輯器的一個(gè)輸出端與所述第一倍壓器連接，向所述第一倍壓器提供一第一時(shí)鐘信號(hào)，另一個(gè)輸出端與所述第二倍壓器連接，向所述第二倍壓器提供一第二時(shí)鐘信號(hào)。
[0015]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率與所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率相同。
[0016]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述第二時(shí)鐘信號(hào)根據(jù)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載的工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)變化，當(dāng)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載對(duì)所述第一節(jié)點(diǎn)的輸出電壓進(jìn)行采樣時(shí)，所述第二時(shí)鐘信號(hào)的頻率與所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率相同；當(dāng)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載對(duì)所述第一節(jié)點(diǎn)的輸出電壓采樣完成后，所述第二時(shí)鐘信號(hào)的頻率為零。
[0017]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率與所述負(fù)載工作的頻率相同。
[0018]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率小于所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0019]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)輸入端與第一節(jié)點(diǎn)連接，另一個(gè)輸入端與一參考輸入電壓連接，輸出端分別與所述第一倍壓器和第二倍壓器連接。
[0020]優(yōu)選的，在上述的電荷栗電路中，所述參考輸入電壓的電壓值為0.5V?3V。
[0021]在本實(shí)用新型提供的電荷栗電路中，時(shí)鐘控制邏輯器分別向第一倍壓器和第二倍壓器提供時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)該電荷栗電路的動(dòng)態(tài)負(fù)載動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)所述第二倍壓器的時(shí)鐘信號(hào)，使得所述第二倍壓器周期性的處于工作狀態(tài)/休眠狀態(tài)，從而使得第二倍壓器中寄生電容周期性的產(chǎn)生功耗，進(jìn)而有效的降低所述電荷栗電路中的功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電荷栗電路的不意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中電荷栗電路的不意圖；
[0024]圖中:101-倍壓器；102-電壓調(diào)節(jié)器；103-動(dòng)態(tài)負(fù)載；
[0025]201-第一倍壓器；202-第二倍壓器；203-時(shí)鐘控制邏輯器；204-電壓調(diào)節(jié)器；205-動(dòng)態(tài)負(fù)載;α-負(fù)載電容。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)的描述。根據(jù)下列描述并結(jié)合權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電荷栗電路，如圖2所示，包括:第一倍壓器201，第二倍壓器202，負(fù)載電容Cl，時(shí)鐘控制邏輯器203以及電壓調(diào)節(jié)器204。
[0028]所述時(shí)鐘控制邏輯器203的一個(gè)輸入端連接于一標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)clk，另一輸入端連接于動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)clk_reg，所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)elk為能使所述第一倍壓器201和第二倍壓器202正常工作的時(shí)鐘信號(hào)，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)Clk_reg與所述電荷栗電路的動(dòng)態(tài)負(fù)載205相關(guān)。
[0029]具體的，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)clk_reg的頻率與所述動(dòng)態(tài)負(fù)載205工作的頻率相同。即當(dāng)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載205對(duì)所述電荷栗電路的輸出電壓進(jìn)行采樣時(shí)，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)Clk_reg處于高電平狀態(tài)，當(dāng)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載205對(duì)所述電荷栗電路的輸出電壓采樣完成之后，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)clk_reg處于低電平狀態(tài)。由于所述動(dòng)態(tài)負(fù)載205工作的頻率與所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)elk的頻率無(wú)關(guān)，且小于所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)elk的頻率，因此所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)c I k_reg的頻率也與所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)c I k無(wú)關(guān)，也小于所述標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘信號(hào)elk的頻率。
[0030]所述時(shí)鐘控制邏輯器203的一個(gè)輸出端連接于所述第一倍壓器201，向所述第一倍壓器201提供一第一時(shí)鐘信號(hào)，另一個(gè)輸出端連接于所述第二倍壓器202，向所述第二倍壓器202提供一第二時(shí)鐘信號(hào)。并根據(jù)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載205的工作狀態(tài)狀態(tài)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)所述第二時(shí)鐘信號(hào)。
[0031]具體的，當(dāng)所述動(dòng)態(tài)負(fù)載205對(duì)所述電荷栗電路的輸出電壓進(jìn)行采樣時(shí)，所述動(dòng)態(tài)參考時(shí)鐘信號(hào)clk_