用于g類放大器中的電荷泵的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電荷栗領(lǐng)域，特別涉及一種用于G類放大器中的電荷栗。
【【背景技術(shù)】】
[0002]G類放大器(Class G amplifier)通常被用于音頻電路中提高效率，節(jié)省電能。G類放大器中一般包含了一個電荷栗電路，其能夠產(chǎn)生正、負電壓。公開號為US20130314151的美國專利申請中描述了一種電荷栗電路，如圖1所示的，其通過兩個飛電容(flyingcapacitor) Cfl和Cf2構(gòu)成兩種工作模式，第一工作模式下產(chǎn)生-VDD/2和+VDD/2 ;第二工作模式下產(chǎn)生-VDD和+VDD，其中VDD為輸入電壓。
[0003]兩個飛電容需要較多的外圍器件，會增加成本，同時因需要較多印刷電路板面積而不利于小型化。同時，兩個飛電容需要4個芯片管腳，這樣會增加芯片封裝，也不利于小型化，且封裝越大，成本越高。
[0004]因此有必要提供一種新的解決方案來解決上述問題。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種用于G類放大器中的電荷栗，其只需要一個飛電容，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種電荷栗，其包括:第一輸出端；第二輸出端；輸入電壓端；第一中間連接節(jié)點；第二中間連接節(jié)點；連接于第一輸出端和接地端之間的第一輸出電容；連接于第二輸出端和接地端之間的第二輸出電容；連接于輸入電壓端和第一中間連接節(jié)點之間的第一開關(guān)；連接于第一中間連接節(jié)點和第一輸出端之間的第三開關(guān)；連接于第一中間連接節(jié)點和第二輸出端之間的第五開關(guān)；連接于第一中間連接節(jié)點和第二中間連接節(jié)點之間的飛電容；連接于第二中間連接節(jié)點和第一輸出端之間的第二開關(guān)；連接于第二中間連接節(jié)點和接地端之間的第四開關(guān)。
[0007]進一步的，在第一階段，第一開關(guān)和第二開關(guān)導通，其余開關(guān)截止；在第二階段，第三開關(guān)和第四開關(guān)導通，其余開關(guān)截止；在第三階段，第四開關(guān)導通和第五開關(guān)導通，其余開關(guān)截止。
[0008]進一步的，第一時鐘信號控制第一開關(guān)和第二開關(guān)的導通或截止，在第一時鐘信號為有效電平時，第一開關(guān)和第二開關(guān)的導通，在第一時鐘信號為無效電平時，第一開關(guān)和第二開關(guān)的截止；第二時鐘信號控制第三開關(guān)的導通或截止，在第二時鐘信號為有效電平時，第三開關(guān)導通，在第二時鐘信號為無效電平時，第三開關(guān)截止；第三時鐘信號控制第五開關(guān)的導通或截止，在第三時鐘信號為有效電平時，第五開關(guān)導通，在第三時鐘信號為無效電平時，第五開關(guān)截止；第二時鐘信號或第三時鐘信號共同控制第四開關(guān)的導通或截止，在第二時鐘信號或第三時鐘信號為有效電平時，第四開關(guān)導通，在第二時鐘信號或第三時鐘信號均為無效電平時，第四開關(guān)截止，第一時鐘信號、第二時鐘信號和第三時鐘信號是有效電平不交疊時鐘。
[0009]進一步的，所述電荷栗還包括還有第一或門，第一時鐘信號與第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端相連；第二時鐘信號與第三開關(guān)的控制端相連；第二時鐘信號還與所述第一或門的第一輸入端相連，第三時鐘信號與所述第一或門的第二輸入端相連；第三時鐘信號還與第五開關(guān)的控制端相連，有效電平為高電平，無效電平為低電平。
[0010]進一步的，在第一階段，第一開關(guān)和第二開關(guān)導通，其余開關(guān)截止；在第二階段，第三開關(guān)和第四開關(guān)導通，其余開關(guān)截止；在第三階段，第一開關(guān)和第二開關(guān)導通，其余開關(guān)截止；在第四個階段，第四開關(guān)導通和第五開關(guān)導通，其余開關(guān)截止。
[0011]進一步的，第一時鐘信號和第三時鐘信號共同控制第一開關(guān)和第二開關(guān)的導通或截止，在第一時鐘信號或第三時鐘信號為有效電平時，第一開關(guān)和第二開關(guān)的導通，在第一時鐘信號或第三時鐘信號為無效電平時，第一開關(guān)和第二開關(guān)的截止；第二時鐘信號控制第三開關(guān)的導通或截止，在第二時鐘信號為有效電平時，第三開關(guān)導通，在第二時鐘信號為無效電平時，第三開關(guān)截止；第四時鐘信號控制第五開關(guān)的導通或截止，在第四時鐘信號為有效電平時，第五開關(guān)導通，在第四時鐘信號為無效電平時，第五開關(guān)截止；第二時鐘信號或第四時鐘信號共同控制第四開關(guān)的導通或截止，在第二時鐘信號或第四時鐘信號為有效電平時，第四開關(guān)導通，在第二時鐘信號或第四時鐘信號均為無效電平時，第四開關(guān)截止，第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號和第四時鐘信號是有效電平不交疊時鐘。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型中的電荷栗，只需要一個飛電容，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
【【附圖說明】】
[0013]結(jié)合參考附圖及接下來的詳細描述，本實用新型將更容易理解，其中同樣的附圖標記對應同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中:
[0014]圖1為現(xiàn)有的電荷栗的電路不意圖；
[0015]圖2為本實用新型中的電荷栗在一個實施中的電路示意圖；
[0016]圖3為本實用新型中的電荷栗在另一個實施中的電路示意圖。
【【具體實施方式】】
[0017]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0018]此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指與所述實施例相關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性至少可包含于本實用新型至少一個實現(xiàn)方式中。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非必須都指同一個實施例，也不必須是與其他實施例互相排斥的單獨或選擇實施例。本實用新型中的“多個”、“若干”表示兩個或兩個以上。本實用新型中的“和/或”表示“和”或者“或”。
[0019]圖2為本實用新型中的電荷栗在一個實施中的電路示意圖。如圖2所示的，所述電荷栗包括:第一輸出端V01、第二輸出端V02、輸入電壓端、第一中間連接節(jié)點Ml、第二中間連接節(jié)點M2、連接于第一輸出端V01和接地端之間的第一輸出電容Co 1、連接于第二輸出端V02和接地端之間的第二輸出電容Co2、連接于輸入電壓端和第一中間連接節(jié)點Ml之間的第一開關(guān)S11、連接于第一中間連接節(jié)點Ml和第一輸出端V01之間的第三開關(guān)S21、連接于第一中間連接節(jié)點Ml和第二輸出端V02之間的第五開關(guān)S31、連接于第一中間連接節(jié)點Ml和第二中間連接節(jié)點M2之間的飛電容C1、連接于第二中間連接節(jié)點M2和第一輸出端V01之間的第二開關(guān)S12、連接于第二中間連接節(jié)點M2和接地端之間的第四開關(guān)S22。輸入電壓端與輸入電壓源VDD相連。
[0020]在一個實施例中，分三個階段來控制各個開關(guān)的導通或截止，以使得所述電荷栗產(chǎn)生相應的輸出電壓。
[0021]在第一階段，第一開關(guān)S11和第二開關(guān)S12導通，其余開關(guān)截止。此時飛電容C1與第一輸出電容Col串聯(lián)后，再與輸入電壓源VDD并聯(lián)。
[0022]因此有:VC1+V01= VDD (1)
[0023]其中VC1為飛電容C1兩端的電壓值，VDD為輸入電壓源VDD的電壓值，V01為第一輸出端的電壓。
[0024]在第二階段，第三開關(guān)S21和第四開關(guān)S22導通，其余開關(guān)截止。此時，飛電容C1與第一輸出電容Col并聯(lián)。
[0025]因此有:VC1=V01(2)
[0026]在第三階段，第四開關(guān)S22導通和第五開關(guān)S31導通，其余開關(guān)截止。飛電容C1以反向連接方式與第二輸出電容Co2并聯(lián)。
[0027]因此有:-VCl=V02(3)
[0028]其中V02為第二輸出端的電壓。
[0029]聯(lián)立上述三個方程式求解可得:
[0030]VC1 = +VDD/2，V01 = +VDD/2，V02 = -VDD/2
[0031]如圖2所不的，第一時鐘信號CK1控制第一開關(guān)S11和第二開關(guān)S12的導通或截止，在第一時鐘信號CK1為有效電平時，第一開關(guān)S11和第二開關(guān)S12的導通，在第一時鐘信號CK1為無效電平時，第一開關(guān)S11和第二開關(guān)S12的截止。第二時鐘信號CK2控制第三開關(guān)S21的導通或截止，在第二時鐘信號CK2為有效電平時，第三開關(guān)S21導通，在第二時鐘信號CK2為無效電平時，第三開關(guān)S21截止。第三時鐘信號CK3控制第五開關(guān)S31的導通或截止，在第三時鐘信號CK3為有效電平時，第五開關(guān)S31導通，在第三時鐘信號CK3為無效電平時，第五開關(guān)S31截止。第二時鐘信號CK2或第三時鐘信號CK3共同控制第四開關(guān)S22的導通或截止，在第二時鐘信號CK2或第三時鐘信號CK3為有效電平時，第四開關(guān)S22導通，在第二時鐘信號CK2或第三時鐘信號CK3均為無效電平時，第四開關(guān)S22截止。第一時鐘信號CK1、第二時鐘信號CK2和第三時鐘信號CK3是有效電平不交疊時鐘。
[0032]如圖2所不的，所述電荷栗還包括還有第一或門0R11。第一時鐘信號CK1與第一開關(guān)S11和第二開關(guān)S12的控制端相連。第二時鐘信號CK2與第三開關(guān)S21的控制端相連。第二時鐘信號CK2還與所述第一或門0R11的第一輸入端相連。第三時鐘信號CK3與所述第一或門0R的第二輸入端相連。第三時鐘信號CK3還與第五開關(guān)S31的控制端相連，有效電平為