一种高效率的适合于低功耗应用的电荷泵电路

设计实现了一种高效率的电荷泵电路。利用电容和晶体管对电荷传输开关进行偏置来消除开关管阈值电压的影响。同时,通过对开关管的的衬底进行动态的偏置使得在电荷传输期间当开关管打开时其阈值电压较低,在开关管关断时其阈值电压较高。该电荷泵电路的效率得到了提高。基于0.18μm,3.3V标准CMOS工艺实现了该电路。在每级电容为0.5pF,时钟频率为780KHz,电源电压为2V的情况下,测得的8级电荷泵的输出电压为9.8V。电荷泵电路和时钟驱动电路从电源处总共消耗了2.9μA的电流。该电荷泵电路适合于低功耗的应用。     

MEMS麦克风中新型电荷泵的设计

设计了一款应用于MEMS麦克风的电荷泵电路。在动态的电荷传输开关型电荷泵中,增加了时钟电平倍增电路和负反馈电路,使得电荷泵在工艺偏差、温度以及电源电压变化时能够输出稳定的高压。电路基于0.3 μm CMOS工艺实现,Spectre仿真结果表明,在1.6~3.6 V电源电压范围及所有工艺角下,电荷泵能够输出偏差在±5%以内的14 V高压,与相同条件下的传统静态电荷传输型电荷泵相比,升压单元减少了33%,有效提高了效率,节省了面积。     

应用于PLL的改进型自校准CMOS电荷泵电路

为提高锁相环中自校准电荷泵电路的稳定性,提出了一种改进型宽摆幅自校准CMOS电荷泵电路.该电路通过引入宽摆幅自校准反馈回路,使电荷泵在输出电压变化范围较大时,UP/DOWN两个开关电流完全匹配,而且该电路不需要专门的频率补偿即可确保绝对稳定.该电荷泵采用0.25μm CMOS混合信号工艺实现.当供电电压2.5V,电荷泵输出节点电压在0.3~2.2V范围内变化时,UP和DOWN电流差值小于2%.     

一种采用齐纳管作为开关器件的Dickson电荷泵电路

文章提出了一种基于Dickson原理的电荷泵电路,采用齐纳管作为开关器件。该电路克服了采用MOS管作为开关器件的Dickson电路在多级级联时的转换效率急剧下降问题,并且可以利用齐纳管来稳定输出电压。Spice仿真结果显示,五级齐纳电荷泵可以轻松在3V电源电压下实现10V左右的稳定电压输出。该电路结构简单,与标准CMOS工艺兼容,具有较高的应用价值和经济价值。     

一种提高效率和减小电压纹波的电荷泵

提出了一种经稳压后的电荷泵架构,通过改进传统四相位电荷泵的输出级使效率提高了5%,通过改进传统的控制时钟方案使输出电压纹波降低了38%,已在和舰0.18μm三阱CMOS工艺中得到实现.     

一种低压高效的电荷泵设计北大核心CSCD

针对于传统电荷泵结构存在的阈值压降和受体效应影响的问题,在传统四相时钟电荷泵结构基础上通过增加衬底自举电容及辅助管增大传输管的衬底电压,降低体效应的影响,提升了电荷泵电路的转换效率,降低了电荷泵电路的启动电压.电荷泵电路基于TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计与仿真,仿真结果表明:改进型电荷泵的工作电压可以低至0.8V,转换效率76.25%.     

一种用于模数转换器时钟管理电路的电荷泵

采用0.13μm CMOS工艺,设计了一种用于模数转换器时钟电路的电荷泵。在共源共栅充/放电流源与其偏置电路之间增加传输门,有效地抑制了电荷泵关闭时产生的漏电流。同时,采用电流源提升技术,有效地提高了电荷泵充/放电电流支路的阻抗,抑制了沟道长度调制效应的影响,提高了电荷泵的电流匹配性。仿真结果表明,在1.2 V电源电压、20μA输出电流的条件下,输出电压的变化范围为0.13～0.93 V时,该电荷泵的充/放电电流失配低于1%。     

基于常数跨导轨到轨运算放大器的新型电荷泵

针对传统电荷泵电荷共享引起的输出电压波动、充放电电流失配引起的电路杂波问题,设计了一种新型电荷泵。该电荷泵电路采用常数跨导轨到轨运算放大器,降低了电荷共享引起的输出电压波动;采用基于全差分放大器的负反馈结构,解决了充放电电流失配的问题。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,利用Cadence软件完成了电路的设计与仿真。结果表明,在0.5～1.5 V输出电压范围内,该电荷泵充放电电流失配小于2%;与传统电荷泵相比,该电荷泵输出电压的波动减小了1.5 mV,并且采用该电荷泵的锁相环输出频谱噪声减小了10 dB。     

基于双电源系统的电荷泵电路设计

设计了一款应用于双电源系统中的电荷泵电路结构,通过内部电平转化与控制电路,在双电源系统中实现不同逻辑电平控制产生高压的目的,为EEPROM存储单元提供擦写所需高压.电路采用ZMOS管作为传输管,提高传输效率;在电荷泵不工作时,所有子电路关闭,实现零功耗设计.仿真结果显示,电路输出电压精度高、上电速度快、驱动能力强.电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺流片,已实际应用于数字电位计芯片设计中,输出高压稳定,达到设计要求,性能良好.     

一种用于PCRAM的嵌入式片内电容电荷泵

针对相变存储器小片内电容和低功耗的应用要求,在分析传统升压式电容电荷泵局限性的基础上,提出了一种应用于相变存储单元的嵌入式片内电容电荷泵。该电容电荷泵无需电感器件,存储单元不会受到高电磁干扰,采用了特殊的互补型电荷泵升压方法,具有电源效率高、瞬态响应速度快、面积小、电容可片内集成等优点。在SMIC 40 nm标准CMOS工艺条件下,对设计的嵌入式片内电容电荷泵进行仿真。结果表明,负载电流变化为250 mA/μs时,输出瞬态响应时间为374.2 ns,电源转换效率可达81.65%,静态电流为7.22 μA,输出能力为4 V/2.5 mA。