CN114123761A - 降低电磁干扰的控制电路及方法 - Google Patents

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CN114123761A CN202010906663.5A CN202010906663A CN114123761A CN 114123761 A CN114123761 A CN 114123761A CN 202010906663 A CN202010906663 A CN 202010906663A CN 114123761 A CN114123761 A CN 114123761A
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Abstract

本发明实施例提供一种降低电磁干扰的控制电路及方法，控制电路包括：偏置单元、驱动单元、多个开关管以及飞电容；驱动单元耦接至偏置单元；多个开关管的第一端与飞电容连接；偏置单元适于产生偏置电压或偏置电流；驱动单元适于接收控制信号、偏置电压或偏置电流、以及输出第一电压，其中，第一电压用于控制多个开关管的断开或闭合；多个开关管中的部分开关管的第二端适于输入第二电压；多个开关管中的至少一个开关管的第二端适于输出第三电压。本发明实施例的技术方案可以降低飞电容在充放电过程中产生的电磁干扰，不影响电荷泵的驱动能力的同时减小控制电路的面积。

Description

降低电磁干扰的控制电路及方法
技术领域
本发明涉及电路设计领域，尤其涉及降低电磁干扰的控制电路及方法。
背景技术
电荷泵(Charge Pump)可以为电子设备中液晶显示面板的显示驱动芯片提供偏压；其可以包括一个升压单元或级联的多个升压单元，每个升压单元都可以相对于其输入电压而升高输出电压，例如升高至二倍。
升压单元包括若干个开关管和飞电容(Flying Capacitor)；电荷泵的升压过程是飞电容能量转移的过程。
图1示意了电荷泵中的一个升压单元。升压单元10包括四个开关管S1、S2、S3和S4以及一个飞电容Cfly，开关管S1和S2的一端均连接飞电容Cfly的一端、另一端分别连接输入电压V1和输出电压V2，开关管S3和S4的一端均连接飞电容Cfly的另一端、另一端分别连接地和输入电压V1。
飞电容Cfly的能量转移过程包括充电过程和放电过程。在充电过程中，开关管S1和S3闭合而S2和S4断开，输入电压V1对飞电容Cfly进行充电，并使其电压充至V1；在放电过程中，开关管S1和S3断开而S2和S4闭合，输入电压V1和飞电容Cfly同时向输出端充电，使得输出电压V2等于输入电压V1的二倍。
但是，在该能量转移的过程中，会产生较强的电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)，这影响了电子设备中相关元件的工作。
发明内容
本发明解决的技术问题是电荷泵在能量转移的过程中产生较强电磁干扰等。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种降低电磁干扰的控制电路，包括：偏置单元；驱动单元；多个开关管；以及飞电容；驱动单元耦接至偏置单元；多个开关管的第一端与飞电容连接；偏置单元适于产生偏置电压或偏置电流；驱动单元适于接收控制信号、偏置电压或偏置电流、以及输出第一电压，其中，第一电压用于控制多个开关管的断开或闭合；多个开关管中的部分开关管的第二端适于输入第二电压；多个开关管中的至少一个开关管的第二端适于输出第三电压。
可选地，偏置单元包括至少一个偏置单元，驱动单元包括多个驱动单元，至少一个偏置单元提供偏置电压或者偏置电流给多个驱动单元。
可选地，偏置电压或偏置电流可连续调节和/或离散调节。
可选地，偏置单元包括至少一个开关，至少一个开关的输入端分别接收控制电压或控制电流、输出端连接至驱动单元。
可选地，第一电压的上升或者下降的电压变化率为可控制。
可选地，作用在飞电容上的电压变化率可通过多个开关管控制。
可选地，驱动单元包括多个驱动单元，多个驱动单元中的每个驱动单元驱动至少一个开关管。
可选地，多个驱动单元中的至少一个驱动单元包括第一PMOS管、第一NMOS管、第一可变电流源、第二可变电流源、输入端和输出端；输入端用于接收控制信号；输出端用于输出第一电压。
可选地，第一PMOS管和第一NMOS管二者的栅极均连接至输入端以接收控制信号、二者的漏极均连接至输出端以输出第一电压，第一PMOS管的源极通过第一可变电流源连接至电源电压，第一NMOS管的源极通过第二可变电流源连接至地。
可选地，偏置单元向至少一个驱动单元提供偏置电压，偏置电压包括分别提供至第一可变电流源和第二可变电流源的第一偏置电压和第二偏置电压；其中，第一偏置电压和第二偏置电压中的至少一者可连续调节。
可选地，偏置单元向每个驱动单元分别提供偏置电压，偏置电压包括分别提供至每个驱动单元的第一可变电流源和第二可变电流源的第一偏置电压和第二偏置电压；其中，第一偏置电压中的至少一者可连续调节，第二偏置电压中的至少一者可连续调节。
可选地，偏置单元包括低压差线性稳压器，其输入端接收可调的控制电压、输出端连接至第一可变电流源或第二可变电流源。
可选地，偏置单元包括第一低压差线性稳压器和第二低压差线性稳压器，第一低压差线性稳压器的输入端接收可调的第一控制电压、输出端连接至驱动单元的第一可变电流源，第二低压差线性稳压器的输入端接收可调的第二控制电压、输出端连接至第二可变电流源。
可选地，低压差线性稳压器包括运算放大器、第一电阻和第二电阻，其中，运算放大器的同相端接收可调的控制电压，反相端连接至第一电阻的第二端和第二电阻的第一端，第一电阻的第一端连接至用于提供偏置电压的、运算放大器的输出端，第二电阻的第二端接地。
可选地，低压差线性稳压器包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一开关和第二开关，其中，运算放大器的同相端接收可调的控制电压，反向端连接至第一电阻的第二端和第二电阻的第一端，第一电阻的第一端连接至用于提供偏置电压的、运算放大器的输出端，第二电阻的第二端接地，第一开关的第一端连接至电源电压、第二端连接至运算放大器的输出端，第二开关的第一端连接至运算放大器的输出端、第二端连接至地。
可选地，偏置单元向至少一个驱动单元提供偏置电流，偏置电流包括分别提供至驱动单元的第一可变电流源和第二可变电流源的第一偏置电流和第二偏置电流，其中，第一偏置电流和第二偏置电流中的至少一者可连续调节。
可选地，偏置单元向每个驱动单元分别提供偏置电流，偏置电流包括分别提供至每个驱动单元的第一可变电流源和第二可变电流源的第一偏置电流和第二偏置电流，其中，第一偏置电流中的至少一者可连续调节，第二偏置电流中的至少一者可连续调节。
可选地，提供至偏置单元的控制电流由电流镜调节。
可选地，偏置单元包括MOS管，其输入端接收可调的控制电流、输出端连接至第一可变电流源或第二可变电流源。
可选地，偏置单元包括第二PMOS管和第二NMOS管，第二PMOS管的输入端接收可调的第一控制电流、输出端连接至第一可变电流源，第二NMOS管的输入端接收可调的第二控制电流、输出端连接至第二可变电流源。
本发明实施例还提供一种用于上述控制电路降低电磁干扰的方法，包括：接收偏置电压或偏置电流；接收控制信号；接收第二电压；基于控制信号、偏置电压或偏置电流、以及第二电压，输出第三电压。
可选地，基于控制信号、偏置电压或偏置电流、以及第二电压，输出第三电压包括：基于控制信号、偏置电压或偏置电流，确定第一电压；基于第一电压，控制多个开关管的断开或闭合的时间；基于多个开关管的断开或闭合的时间和第二电压，控制飞电容上的电压的变化率；输出第三电压。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案可以降低飞电容在充放电过程中产生的电磁干扰，不影响电荷泵的驱动能力的同时减小控制电路的面积。
附图说明
图1是现有技术中升压单元的结构示意图；
图2是本发明实施例中控制电路的结构示意图；
图3是本发明实施例中驱动单元的结构示意图；
图4是本发明实施例中包括电压控制型偏置单元的控制电路的结构示意图；
图5是本发明实施例中包括电流控制型偏置单元的控制电路的结构示意图；
图6是本发明实施例中连续可调型偏置单元的结构示意图；
图7和8是本发明实施例中离散可调型偏置单元的结构示意图，其分别示出了产生偏置信号BP和BN的结构；
图9是本发明实施例中连续和离散可调型偏置单元的结构示意图；
图10是本发明实施例中降低电磁干扰的方法的流程图。
具体实施方式
电荷泵或升压单元的开关管具有开关频率fs，在一个周期(1/fs)内飞电容可以完成一次充电和放电过程；飞电容处的电压在理想情况下是方波，根据公式(1)，在方波的上升沿和下降沿会产生极大的瞬时电流脉冲，这会对电子设备中相关元件产生电磁干扰。
I＝C*dV/dt (1)
其中，I、C和V分别为飞电容的电流、电容和电压参数。
瞬时电流脉冲的频谱分布在M*fs(M为大于或等于1的整数)的频率点上。例如，对于工作范围为1KHz～1MHz的开关频率fs，相应的频谱会对电子设备，尤其是其中工作于低中频部分的元件，产生很强的电磁干扰。
在本发明的实施例中，控制电路包括偏置单元和驱动单元，偏置单元可以产生偏置电压或偏置电流，驱动单元可以接收控制信号、偏置电压或偏置电流，以及输出用于控制多个开关管断开或闭合的第一电压，并且，多个开关管与飞电容连接，可以通过改变第一电压的变化率(例如上升的电压变化率、下降的电压变化率)来控制多个开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(即dV/dt)，从而可以选择性地降低由其产生的电磁干扰。
在本发明的实施例中，可以不通过降低开关管的尺寸或减少开关管的数量来降低飞电容在充电或放电过程中电压的变化率，其可以降低飞电容产生的电磁干扰，因为该方式会降低开关管的驱动能力，使得电荷泵的输出电压降低；而可以通过偏置单元和驱动单元来调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率，从而选择性地降低由其产生的电磁干扰，其中，未降低开关管的尺寸或减少开关管的数量，因而未降低开关管的驱动能力和电荷泵的输出电压。
在本发明的实施例中，可以不通过多个驱动单元驱动多个开关管中的每个开关管来调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率，其可以降低由其产生的电磁干扰，因为该方式对于每个开关管应用多个驱动单元，增大了驱动单元或驱动电路的面积；而可以通过偏置单元和驱动单元来调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率，从而选择性地降低由其产生的电磁干扰，其中，每个驱动单元驱动至少一个开关管，而不是多个驱动单元驱动一个开关管，从而可以减小驱动单元的数量，进而可以减小控制电路的面积。
在本发明的实施例中，可以不提供多个偏置单元以分别向多个驱动单元提供偏置电压或偏置电流；而可以仅提供一个偏置单元，其向多个驱动单元分别提供偏置电压或偏置电流，从而可以减小偏置单元的数量，进而可以减小控制电路的面积。
在本发明的实施例中，偏置电压或偏置电流不仅可以离散地调节，还可以连续地调节。可以通过离散地调节偏置电压或偏置电流而将飞电容在充电或放电过程中电压的变化率调节至较精确的数值，从而既可以避免由于变化率较高所产生的电磁干扰、又可以避免由于变化率较小所导致的性能下降；还可以通过连续地调节偏置电压或偏置电流而将飞电容在充电或放电过程中电压的变化率调节至精确的数值，从而能够更有效地兼顾降低电磁干扰和电荷泵性能下降这两方面的需求，即，在飞电容充电或放电过程中，既避免了由于飞电容的电压变化率较大所产生的较强电磁干扰的问题，又避免了由于飞电容的电压变化率较小所产生的飞电容充放电较慢、进而导致电荷泵性能下降的问题。
在本发明的说明书中，具有相同名称的部件具有相同或相似的功能、位置关系和连接关系；具有相同或类似标记的信号具有相同或相似的功能、发送部件和接收部件。
为使本发明实施例的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
图2示意了本发明实施例中降低电磁干扰的控制电路。控制电路100包括偏置单元110、驱动单元120、多个开关管130和飞电容140。
控制电路100可以设置于电子设备内。
具体而言，电子设备可以为包括显示面板(如液晶显示面板)的设备，例如，手机、笔记本电脑、平板电脑等移动终端设备。其中，显示面板的驱动芯片可以包括控制电路100。
偏置单元110可以产生偏置信号，其可以为偏置电压或偏置电流；驱动单元120耦接至偏置单元110以接收该偏置信号，驱动单元120还可以接收控制信号。
偏置信号可以改变驱动单元120的偏置工作点，进而改变电荷泵的升压单元的驱动能力(即改变其输出的第一电压)。
偏置信号可以包括分别提供至驱动单元120中PMOS管和NMOS管的偏置信号BP和BN。驱动单元120可以包括多个驱动单元，例如图2所示的多个驱动单元1、……、多个驱动单元N(N为大于或等于1的整数)。偏置信号可以包括分别提供至各驱动单元中PMOS管的偏置信号BP1、BP2、……、BPN，以及分别提供至各驱动单元中NMOS管的偏置信号BN1、BN2、……、BNN。
在本发明的实施例中，可以不通过多个偏置单元分别向驱动单元120中的每个驱动单元提供偏置信号，而可以仅提供一个偏置单元，其向每个驱动单元分别提供偏置电压，从而减小了控制电路100的面积。
多个开关管130中各开关管的第一端与飞电容140连接，其中部分开关管的第二端可以输入第二电压，此外的至少一个开关管的第二端可以输出第三电压。飞电容140上的电压变化率可通过多个开关管130控制，而多个开关管130中各开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)可以分别由驱动单元120输出的第一电压控制。
驱动单元120中的每个驱动单元均驱动至少一个开关管。如图2所示，每个驱动单元可以仅与一个开关管对应。其中，驱动单元1可以为多个，每个驱动单元1的输出电压驱动一个开关管，例如，第一个驱动单元1的输出电压可以驱动开关管M11、第二个驱动单元1的输出电压可以驱动开关管M12；多个驱动单元1的输出电压可以分别驱动开关管M11、……、M1i(i为大于或等于1的整数)。驱动单元N可以为多个，每个驱动单元N的输出电压驱动一个开关管，例如，第一个驱动单元N的输出电压可以驱动开关管MN1、第二个驱动单元N的输出电压可以驱动开关管MN2；多个驱动单元N的输出电压可以分别驱动开关管MN1、……、MNj(j为大于或等于1的整数)。
在一些实施例中，多个开关管130和飞电容140可以形成一个升压单元。例如，升压单元可以包括开关管M11、开关管M12、开关管M21、开关管M22和飞电容140。该升压单元需要两个驱动单元1分别驱动开关管M11、开关管M12和两个驱动单元2分别驱动开关管M21、开关管M22。若需要多级升压，则需要多个升压单元，则需要配置相应数量的驱动单元1、驱动单元2、…、驱动单元N。多个升压单元的组合可以形成具有一定驱动能力的电荷泵。
多个开关管130中各开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)可以分别由驱动单元120输出的第一电压控制。
在飞电容140的充电过程中，可以打开部分开关管，使得第二电压对飞电容140充电；在飞电容140的放电过程中，可以打开部分开关管和至少一个开关管，使得第二电压和飞电容140串联而输出第三电压。
图3示意了驱动单元120中的一个驱动单元。驱动单元200、250包括第一可变电流源201、第二可变电流源202、第一PMOS管203、第一NMOS管204、输入端VIN、VIN1、VIN2和输出端VOUT；其中，第一可变电流源201和第二可变电流源202分别由偏置信号BP和BN调节，输入端VIN用于接收控制信号，输出端VOUT用于输出第一电压。
在一些实施例中，如子图3a所示，第一PMOS管203和第一NMOS管204的栅极可以均连接输入端VIN。
在另一些实施例中，如子图3b所示，第一PMOS管203和第一NMOS管204的栅极可以分别连接第一输入端VIN1和第二输入端VIN2。
第一PMOS管201和第一NMOS管202二者的栅极均连接至输入端VIN以接收控制信号、二者的漏极均连接至输出端VOUT以输出第一电压、二者的源极分别通过第一可变电流源201和第二可变电流源202连接至电源电压VDD和地。
在具体实施中，可以通过连续或离散地调节控制信号或偏置信号来改变第一电压的变化率(如使第一电压的上升斜率和/或下降斜率降低)，以控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
离散地调节偏置信号可以为离散地调节偏置电压，使各偏置电压分别为某一电压的1、2、……、2K倍，也可以为离散地调节偏置电流，使各偏置电流分别为某一电流的1、2、……、2K倍；其中，K为大于1的整数。
图4示意了一种具体的控制电路。控制电路300包括电压控制型的偏置单元310和驱动单元320，还包括多个开关管和飞电容(未示出)。
偏置单元310包括低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)311、312，其输入端接收可调的控制电压VBP、VBN，输出端提供偏置信号BP、BN；其中，偏置信号BP和BN为分别提供至驱动单元320中PMOS管和NMOS管的信号，控制电压VBP和VBN为分别调节偏置信号BP、BN的信号。
如图4所示，低压差线性稳压器311、312包括运算放大器，其同相端分别接收可调的控制电压VBP、VBN，反相端分别连接至运算放大器的输出端，输出端提供偏置信号BP、BN。
驱动单元320包括第一可变电流源321和第二可变电流源322，其可以分别如图4中的PMOS管和NMOS管示意。与图3所示的第一可变电流源201和第二可变电流源202类似，第一可变电流源321和第二可变电流源322各自接收偏置信号。
具体而言，第一可变电流源321和第二可变电流源322连接至低压差线性稳压器311、312的输出端，以接收偏置信号BP、BN。
在图4的实例中，控制电压VBP、VBN包括第一控制电压VBP和第二控制电压VBN；偏置信号为偏置电压，其包括分别提供至第一可变电流源321和第二可变电流源322的第一偏置电压BP和第二偏置电压BN。
在具体实施中，偏置单元310包括第一低压差线性稳压器311和第二低压差线性稳压器312，第一低压差线性稳压器311的输入端接收可调的第一控制电压VBP、输出端连接至驱动单元的第一可变电流源321而输出第一偏置电压BP，第二低压差线性稳压器312的输入端接收可调的第二控制电压VBN、输出端连接至第二可变电流源322而输出第二偏置电压BN。
偏置单元310可以向多个驱动单元中的至少一个驱动单元提供偏置电压。如图4所示，偏置电压包括分别提供至第一可变电流源321和第二可变电流源322的第一偏置电压BP和第二偏置电压BN。
偏置单元310可以，例如通过连续地改变第一控制电压VBP和第二控制电压VBN中的至少一者，使第一偏置电压BP和第二偏置电压BN中的相应一者可连续调节，这使得驱动单元320输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
偏置单元310还可以向多个驱动单元中的每个驱动单元分别提供偏置电压。偏置电压包括分别提供至每个驱动单元中第一可变电流源和第二可变电流源的多个第一偏置电压BP和多个第二偏置电压BN。
偏置单元310可以,例如通过连续地改变多个第一控制电压VBP中的至少一者以及多个第二控制电压VBN中的至少一者，使多个第一偏置电压BP中的相应一者可连续调节以及多个第二偏置电压BN中的相应一者可连续调节，这使得驱动单元320输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
控制电压VBP、VBN中的一者或多者不仅可用于调节偏置电压BP、BN，还可以调节低压差线性稳压器311、312中运算放大器的压摆率(Slew Rate，SR)，以满足具体的工作需求。
图5示意了另一种具体的控制电路。控制电路400包括电流控制型的偏置单元410和驱动单元420，还包括多个开关管和飞电容(未示出)。
偏置单元410包括MOS管411、412，其输入端接收可调的控制电流IBP、IBN，输出端提供偏置信号BP、BN；其中，偏置信号BP、BN为分别提供至驱动单元420中PMOS管和NMOS管的信号，控制电流IBP、IBN为分别调节偏置信号BP、BN的信号。
驱动单元420包括第一可变电流源421和第二可变电流源422，如图5中驱动单元420内的PMOS管和NMOS管所示。与图3所示的第一可变电流源201和第二可变电流源202类似，第一可变电流源421第二可变电流源422各自接收偏置信号。
具体而言，第一可变电流源421和第二可变电流源422均连接至MOS管411、412的输出端(栅端)，以接收偏置信号BP、BN。
在图5的实施例中，控制电流IBP、IBN为控制电流，其包括第一控制电流IBP和第二控制电流IBN；偏置信号为偏置电流，其包括分别提供至第一可变电流源421和第二可变电流源422的第一偏置电流BP和第二偏置电流BN。
在具体实施中，控制电流IBP、IBN可以由电流镜调节，例如，通过电流镜的输入电流来调节其输出的控制电流IBP、IBN。
在具体实施中，偏置单元410包括PMOS管411和NMOS管412，PMOS管411的输入端接收可调的第一控制电流IBP、输出端连接至第一可变电流源421而输出第一偏置电流BP，NMOS管412的输入端接收可调的第二控制电流IBN、输出端连接至第二可变电流源422而输出第二偏置电流BN。
偏置单元410可以向多个驱动单元中的至少一个驱动单元提供偏置电流。如图5所示，偏置电流包括分别提供至第一可变电流源421和第二可变电流源422的第一偏置电流BP和第二偏置电流BN。
偏置单元410可以，例如通过连续地改变第一控制电流IBP和第二控制电流IBN中的至少一者，使第一偏置电流BP和第二偏置电流BN中的相应一者可连续调节，这使得驱动单元420输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
偏置单元410还可以向多个驱动单元中的每个驱动单元分别提供偏置电流。偏置电流包括分别提供至每个驱动单元中第一可变电流源和第二可变电流源的多个第一偏置电流BP和多个第二偏置电流BN。
偏置单元410可以,例如通过连续地改变多个第一控制电流IBP中的至少一者以及多个第二控制电流IBN中的至少一者，使多个第一偏置电流BP中的相应一者可连续调节以及多个第二偏置电流BN中的相应一者可连续调节，使得驱动单元420输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
以下结合具体实施例进行描述。
在第一实施例中，如图6所示，偏置单元500包括低压差线性稳压器，其包括运算放大器510、第一电阻(R1)521和第二电阻(R2)522。
运算放大器510的类型可以为A、B或AB型，其同相端接收可调的控制电压VBP、VBN，反相端连接至第一电阻521的第二端和第二电阻522的第一端，第一电阻521的第一端连接至用于提供偏置电压BP、BN的、运算放大器510的输出端，第二电阻522的第二端接地。
偏置电压BP、BN可以通过如下公式进行计算：
BP＝VBP*(1+R1/R2) (2)
BN＝VBN*(1+R1/R2) (3)
根据公式(2)，可以通过控制电压VBP、第一电阻521和第二电阻522这三者的任意组合来连续地调节偏置电压BP。
类似地，根据公式(3)，可以通过控制电压VBN、第一电阻521和第二电阻522这三者的任意组合来连续地调节偏置电压BN。
通过连续地调节偏置电压BP、BN，使得驱动单元输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
通过连续地调节偏置电压BP、BN，可以将飞电容在充电或放电过程中电压的变化率调节至精确的数值，从而能够更有效地兼顾降低电磁干扰和电荷泵性能下降这两方面的需求，即，在飞电容充电或放电过程中，既避免了由于飞电容的电压变化率较大所产生的较强电磁干扰的问题，又避免了由于飞电容的电压变化率较小所产生的飞电容充放电较慢、进而导致电荷泵性能下降的问题。
在第二实施例中，如图7和8所示，偏置单元600包括至少一个开关，其输入端分别接收控制电压或控制电流、输出端连接至驱动单元。
偏置单元600可以为电压控制型偏置单元。
偏置单元600可以包括至少一个开关SW11、SW21、……、SWN1，这些开关的输入端可以分别接收控制电压VBP_1、VBP_2、……、VBP_N，可以通过时序控制电路或数字寄存器来控制这些开关的闭合和断开，使得其中一个开关闭合而其余开关断开，从而将控制电压提供至输出端，以作为驱动单元中PMOS管的偏置电压BP。
其中，控制电压VBP_1、VBP_2、……、VBP_N可以为某一电压的1、2、……、2K倍(K为大于1的整数)，从而使得偏置电压BP可以被离散地调节。
偏置单元600还包括至少一个开关SW12、SW22、……、SWN2，这些开关的输入端可以分别接收控制电压VBN_1、VBN_2、……、VBN_N，可以通过时序控制电路或数字寄存器来控制这些开关的闭合和断开，使得其中一个开关闭合而其余开关断开，从而将控制电压提供至输出端，以作为驱动单元中NMOS管的偏置电压BN。
其中，控制电压VBN_1、VBN_2、……、VBN_N可以为某一电压的1、2、……、2K倍(K为大于1的整数)，从而使得偏置电压BN可以被离散地调节。
由于控制电压VBP_1、VBP_2、……、VBP_N可以彼此不相等，从而可以实现对偏置电压BP的离散调节；由于控制电压VBN_1、VBN_2、……、VBN_N可以彼此不相等，从而可以实现对偏置电压BN的离散调节。
偏置单元600还可以为电流控制型偏置单元。
偏置单元600包括至少一个开关SW11、SW21、……、SWN1，这些开关的输入端可以分别接收控制电流IBP_1、IBP_2、……、IBP_N，可以通过时序控制电路或数字寄存器来控制这些开关的闭合和断开，使得其中一个开关闭合而其余开关断开，从而将控制电流提供至输出端，以作为驱动单元中PMOS管的偏置电流BP。
其中，控制电流IBP_1、IBP_2、……、IBP_N可以为某一电流的1、2、……、2K倍(K为大于1的整数)，从而使得偏置电流BP可以被离散地调节。
偏置单元600还包括至少一个开关SW12、SW22、……、SWN2，这些开关的输入端可以分别接收控制电流IBN_1、IBN_2、……、IBN_N，可以通过时序控制电路或数字寄存器来控制这些开关的闭合和断开，使得其中一个开关闭合而其余开关断开，从而将控制电流提供至输出端，以作为驱动单元中NMOS管的偏置电流BN。
其中，控制电流IBN_1、IBN_2、……、IBN_N可以为某一电流的1、2、……、2K倍(K为大于1的整数)，从而使得偏置电流BN可以被离散地调节。
由于控制电流IBP_1、IBP_2、……、IBP_N可以彼此不相等，从而可以实现对偏置电流BP的离散调节；由于控制电流IBN_1、IBN_2、……、IBN_N可以彼此不相等，从而可以实现对偏置电流BN的离散调节。
通过离散地调节偏置电压或偏置电流BP、BN，使得驱动单元输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
在第三实施例中，如图9所示，偏置单元700包括低压差线性稳压器，其包括运算放大器710、第一电阻(R1)711和第二电阻(R2)712、第一开关721和第二开关722。
运算放大器710的类型可以为A、B或AB型，其同相端接收可调的控制电压VBP、VBN，反相端连接至第一电阻711的第二端和第二电阻712的第一端，第一电阻711的第一端连接至用于提供偏置电压BP、BN的、运算放大器710的输出端，第二电阻712的第二端接地。
第一开关721的第一端连接至电源电压VDD、第二端连接至运算放大器710的输出端，第二开关722的第一端连接至运算放大器710的输出端、第二端连接至地。
在情形一中，第一开关721和第二开关722都断开，则偏置电压BP、BN可以通过如下公式进行计算：
BP＝VBP*(1+R1/R2) (4)
BN＝VBN*(1+R1/R2) (5)
根据公式(4)，可以通过控制电压VBP、第一电阻711和第二电阻712这三者的任意组合来连续地调节偏置电压BP。
类似地，根据公式(5)，可以通过控制电压VBN、第一电阻711和第二电阻712这三者的任意组合来连续地调节偏置电压BN。
在情形二中，第一开关721闭合而第二开关722断开，则偏置电压BP、BN连接至电源电压VDD，其大小为VDD。
在情形三中，第一开关721断开而第二开关722闭合，则偏置电压BP、BN连接至地，其大小为零。
根据情形一至三，偏置电压BP、BN可以被离散地调节至VDD、零、以及如公式(4)和(5)所计算的电压。
通过离散地调节偏置电压BP、BN，使得驱动单元输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
根据情形一，偏置电压BP、BN可以被连续地调节，如公式(4)和(5)所计算。
通过连续地调节偏置电压BP、BN，使得驱动单元输出的第一电压的变化率可以调节，例如通过降低第一电压的上升斜率和/或下降斜率来控制开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
通过连续地调节偏置电压BP、BN，可以将飞电容在充电或放电过程中电压的变化率调节至精确的数值，从而能够更有效地兼顾降低电磁干扰和电荷泵性能下降这两方面的需求，即，在飞电容充电或放电过程中，既避免了由于飞电容的电压变化率较大所产生的较强电磁干扰的问题，又避免了由于飞电容的电压变化率较小所产生的飞电容充放电较慢、进而导致电荷泵性能下降的问题。
尽管第三实施例中仅示出了两个分别连接电源电压VDD和地的开关721、722，应理解，在其他实施例中，还可以包括多个分别连接不同电压的开关。
具体而言，当这些开关都断开时，偏置电压BP、BN可以通过公式(4)和(5)进行计算，从而实现对偏置电压BP、BN的连续调节；当这些开关中的一个开关闭合而其余开关断开时，偏置电压BP、BN等于该一个开关所连接的电压，从而实现对偏置电压BP、BN的离散调节。
图10是本发明实施例中一种降低电磁干扰的方法的流程图。方法800包括：
步骤810，接收偏置电压或偏置电流；
步骤820，接收控制信号；
步骤830，接收第二电压；
步骤840，基于控制信号、偏置电压或偏置电流、以及第二电压，输出第三电压。
在步骤810的执行中，驱动单元可以接收由偏置单元产生的偏置电压或偏置电流。
在具体实施中，驱动单元可以包括第一可变电流源和第二可变电流源，其分别接收偏置电压或偏置电流。
在步骤820的执行中，驱动单元可以接收控制信号。
在具体实施中，驱动单元可以包括输入端，其接收控制信号。
在步骤830的执行中，多个开关管中的部分开关管可以接收第二电压。
在具体实施中，在飞电容的充电过程中，可以打开部分开关管，使得第二电压对飞电容充电；在飞电容的放电过程中，可以打开部分开关管和至少一个开关管，使得第二电压和飞电容140串联而向输出端提供输出电压。
在步骤840的执行中，驱动单元可以基于其接收的控制信号、偏置电压或偏置电流而输出第一电压，其中，第一电压用于控制多个开关管的断开或闭合(如其断开或闭合的时间△t)；多个开关管中的部分开关管输入第二电压，多个开关管中的至少一个开关管可以基于第一电压和第二电压而输出第三电压。
在具体实施中，可以基于第一电压控制多个开关管的断开或闭合的时间，以及基于多个开关管的断开或闭合的时间和第二电压控制飞电容上的电压的变化率而输出第三电压。
在具体实施中，可以改变第一电压的变化率(如使第一电压的上升斜率和/或下降斜率降低)，以控制多个开关管的断开或闭合，从而可以调节飞电容在充电或放电过程中电压的变化率(如使电压的变化率dV/dt减小)，进而可以降低飞电容产生的电磁干扰。
本发明实施例中降低电磁干扰的方法可以基于上述结合图2至9描述的控制电路而实施，因此，该方法中各步骤的执行以及它们之间的关系也可以参考上述关于控制电路的描述，此处不再赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (22)

1.一种降低电磁干扰的控制电路，其特征在于，包括：
偏置单元；驱动单元；多个开关管；以及飞电容；
所述驱动单元耦接至所述偏置单元；
所述多个开关管的第一端与所述飞电容连接；
所述偏置单元适于产生偏置电压或偏置电流；
所述驱动单元适于接收控制信号、所述偏置电压或所述偏置电流、以及输出第一电压，其中，所述第一电压用于控制所述多个开关管的断开或闭合；
所述多个开关管中的部分开关管的第二端适于输入第二电压；
所述多个开关管中的至少一个开关管的第二端适于输出第三电压。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元包括至少一个偏置单元，所述驱动单元包括多个驱动单元，所述至少一个偏置单元提供所述偏置电压或所述偏置电流给所述多个驱动单元。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述偏置电压或所述偏置电流可连续调节和/或离散调节。
4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元包括至少一个开关，所述至少一个开关的输入端分别接收控制电压或控制电流、输出端连接至所述驱动单元。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第一电压的上升或者下降的电压变化率为可控制。
6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，作用在所述飞电容上的电压变化率可通过所述多个开关管控制。
7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述驱动单元包括多个驱动单元，所述多个驱动单元中的每个驱动单元驱动至少一个开关管。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述多个驱动单元中的至少一个驱动单元包括第一PMOS管、第一NMOS管、第一可变电流源、第二可变电流源、输入端和输出端；所述输入端用于接收所述控制信号；所述输出端用于输出所述第一电压。
9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述第一PMOS管和所述第一NMOS管二者的栅极均连接至所述输入端以接收所述控制信号、二者的漏极均连接至所述输出端以输出所述第一电压，所述第一PMOS管的源极通过所述第一可变电流源连接至电源电压，所述第一NMOS管的源极通过所述第二可变电流源连接至地。
10.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元向所述至少一个驱动单元提供所述偏置电压，所述偏置电压包括分别提供至所述第一可变电流源和所述第二可变电流源的第一偏置电压和第二偏置电压；其中，所述第一偏置电压和所述第二偏置电压中的至少一者可连续调节。
11.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元向所述每个驱动单元分别提供所述偏置电压，所述偏置电压包括分别提供至每个驱动单元的所述第一可变电流源和所述第二可变电流源的所述第一偏置电压和所述第二偏置电压；其中，所述第一偏置电压中的至少一者可连续调节，所述第二偏置电压中的至少一者可连续调节。
12.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元包括低压差线性稳压器，其输入端接收可调的控制电压、输出端连接至所述第一可变电流源或所述第二可变电流源。
13.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元包括第一低压差线性稳压器和第二低压差线性稳压器，所述第一低压差线性稳压器的输入端接收可调的第一控制电压、输出端连接至所述驱动单元的所述第一可变电流源，所述第二低压差线性稳压器的输入端接收可调的第二控制电压、输出端连接至所述第二可变电流源。
14.根据权利要求12所述的控制电路，其特征在于，所述低压差线性稳压器包括运算放大器、第一电阻和第二电阻，其中，所述运算放大器的同相端接收可调的控制电压，反相端连接至所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第一端连接至用于提供所述偏置电压的、所述运算放大器的输出端，所述第二电阻的第二端接地。
15.根据权利要求12所述的控制电路，其特征在于，所述低压差线性稳压器包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一开关和第二开关，其中，所述运算放大器的同相端接收可调的控制电压，反向端连接至所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第一端连接至用于提供所述偏置电压的、所述运算放大器的输出端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一开关的第一端连接至电源电压、第二端连接至所述运算放大器的输出端，所述第二开关的第一端连接至所述运算放大器的输出端、第二端连接至地。
16.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元向所述至少一个驱动单元提供所述偏置电流，所述偏置电流包括分别提供至驱动单元的所述第一可变电流源和所述第二可变电流源的第一偏置电流和第二偏置电流，其中，所述第一偏置电流和所述第二偏置电流中的至少一者可连续调节。
17.根据权利要求16所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元向每个驱动单元分别提供所述偏置电流，所述偏置电流包括分别提供至所述每个驱动单元的所述第一可变电流源和所述第二可变电流源的所述第一偏置电流和所述第二偏置电流，其中，所述第一偏置电流中的至少一者可连续调节，所述第二偏置电流中的至少一者可连续调节。
18.根据权利要求16所述的控制电路，其特征在于，提供至所述偏置单元的控制电流由电流镜调节。
19.根据权利要求16所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元包括MOS管，其输入端接收可调的控制电流、输出端连接至所述第一可变电流源或所述第二可变电流源。
20.根据权利要求16所述的控制电路，其特征在于，所述偏置单元包括第二PMOS管和第二NMOS管，所述第二PMOS管的输入端接收可调的第一控制电流、输出端连接至所述第一可变电流源，所述第二NMOS管的输入端接收可调的第二控制电流、输出端连接至所述第二可变电流源。
21.一种通过如权利要求1至20中任一项所述的控制电路降低电磁干扰的方法，其特征在于，包括：
接收所述偏置电压或所述偏置电流；
接收所述控制信号；
接收所述第二电压；
基于所述控制信号、所述偏置电压或所述偏置电流、以及所述第二电压，输出所述第三电压。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述基于所述控制信号、所述偏置电压或所述偏置电流、以及所述第二电压，输出所述第三电压包括：
基于所述控制信号、所述偏置电压或所述偏置电流，确定所述第一电压；
基于所述第一电压，控制所述多个开关管的断开或闭合的时间；
基于所述多个开关管的断开或闭合的时间和所述第二电压，控制所述飞电容上的电压的变化率；
输出所述第三电压。
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