高速PLL电路中的电荷泵电路设计

提出了一种适用于USB2．0高速模式480MHz时钟产生的单片锁相环(PLL)电路中的新型电荷泵电路设计。电路设计是基于TSMC公司的0．25um CMOS混合信号模型，采用了正反馈及与电源无关的带隙基准设计方法．着重解决传统电荷泵电路设计中存在的电荷注入现象(Charge Injection)。仿真结果表明本文的设计方案提高了电路的开关速度，符合480MHz速度的PLL对电荷泵电路的要求。     

对电源及温度不敏感的电流可调的CMOS电荷泵电路的设计

设计了一种电流可调的CMOS电荷泵电路 ,其中采用了带隙基准源、低drop out调压器及电容式直流 直流电压升压器为电荷泵电路提供电源电压 ,此电压不受外部供电电压及温度变化的影响 ;同时 ,电荷泵电路中的参考电流源本身也对温度变化不敏感 .电路设计采用 0 18μm 1 8V标准的数字CMOS工艺 .模拟结果表明电路性能令人满意.     

对电源及温度不敏感的电流可调的CMOS电荷泵电路的设计

设计了一种电流可调的CMOS电荷泵电路,其中采用了带隙基准源、低drop-out调压器及电容式直流-直流电压升压器为电荷泵电路提供电源电压,此电压不受外部供电电压及温度变化的影响;同时,电荷泵电路中的参考电流源本身也对温度变化不敏感.电路设计采用0.18μm 1.8V标准的数字CMOS工艺.模拟结果表明电路性能令人满意.     

一种可变带宽的电荷泵锁相环设计

介绍了电荷泵鉴相器原理,提出了在电荷泵鉴相器基础上既能加快锁定时间又能在锁定时减小抖动的自适应带宽锁相环。自适应带宽是根据锁相环路的状态自动增大或减小电荷泵电流。根据此思路对传统电荷泵电路稍加改进,并用ADS2006软件进行仿真,结果表明符合预期的效果。     

低功耗电荷泵可编程增益放大器的设计与实现

提出了一种低功耗电荷泵可编程增益放大器(PGA)电路模型.通过简单数学建模和VerilogA仿真,得出了一般自动增益控制电路(AGC)优化稳定时间的条件和简化模型,通过ADC、电荷泵,进一步简化电路,降低功耗,并实现数字控制功能.根据这种设计,采用TSMC 0.18 μm CMOS 单层多晶硅6层金属工艺,实现了一个功耗电流为1 mA、线性增益范围为60 dB的电荷泵可编程增益放大器.     

带隙基准电路的理论分析与设计仿真

带隙基准是一种产生与电源电压无关并且基本不随温度变化的基准电压的电路。本文通过简单的理论分析,阐明一种最基本的带隙基准工作原理,通过仿真设计出了一个带隙基准电路,给出在设计过程中需要重点仿真的参数。我们采用该教学方法,取得了良好的教学效果。     

一种CMOS低压带隙基准电路的分析与设计

不同于常规电压求和带隙基准,电流求和是实现低压基准的主要方法.文章重点分析了一种负温度系数电流的生成方法,基于电流求和模式,设计了一种简单且无运放的电压基准结构,其输出最大基准值为1.1V,功耗为7μA.     

一种高增益交叉耦合电荷泵的设计

针对传统电荷泵的阈值损耗与体效应问题,提出了一种采用两相非交叠时钟的高增益交叉耦合电荷泵。该电荷泵不受阈值压降、体效应等因素影响,开关管导通电阻较小,因而具有较高的电压增益与效率。电路采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计与仿真,结果表明,该电路的最低工作电压为0.9 V,可驱动120 μA的负载电流,电压增益高达4.8,最大电源效率达到70.18%。     

一种应用于锁相环的增益提高型电荷泵设计

采用0.18μm 1.8V CMOS工艺设计一种增益提高型电荷泵电路,利用增益提高技术和折叠式共源共栅电路实现充放电电流的匹配.该电荷泵结构可以很大程度地减小沟道长度调制效应的影响,使充放电电流在宽输出电压范围内实现精确匹配,同时具有结构简单的优点.仿真结果表明,电源电压1.8V时,电荷泵电流为600μA,在0.3～1.6V输出范围内电流失配为0.6μA,功耗为3mW.     

电荷泵电路的动态分析

详细分析了电荷泵的动态工作特性 ,给出了电荷泵电压上升时间及瞬态电流与电路的关系。基于这些分析 ,可以得到电荷泵的功耗来源和电压上升与充电电容的关系 ,同时还对电荷泵电路的电压产生的限制作出了分析。文末给出了整个分析结果与 SPICE模拟结果的对照 ,从结果可以看出整个分析大致反应了电荷泵的实际工作情况 ,正确地体现了电荷泵的工作原理。     

一种应用于EEPROM的片上电荷泵电路设计

设计了一种应用于EEPROM的片内电荷泵电路系统。该电路基于Dickson电荷泵结构,通过使用稳定的参考电压驱动压控振荡电路,从而产生了占空比小于50%的精确时钟,提高了电荷泵升压速度;通过使用调压电路,限制并稳定了输出电压。HSPICE仿真结果显示:在5 V电源电压下,时钟频率高达2.085 MHz。电荷泵仅需要56.256μs就可以输出15.962 V的高压。电荷泵的电压上升时间快,性能优越。     

锁相环中电荷泵的分析与设计

用SMIC0.18μmCMOS工艺设计了一种改进型电荷泵电路。该电路基本思想是使用电流参考支路和运放来实现充放电电流的高度匹配,改进则基于重复利用运放的考虑。传统结构为了消除电荷共享效应需要一个单位增益运放,而这一设计省去这个运放,简化了设计,同时也能够达到充放电电流的良好匹配。芯片测试结果显示,输出电压在0.4～1.4V的范围内,电荷泵充放电电流约为1.1mA,失配小于2%。     

基于可调电荷泵的双模式高压开关控制器

为了防止在液晶显示面板上发生闪烁和减小栅驱动器的馈通现象,设计了一种基于可调电荷泵的用于TFT-LCD液晶显示的片内双模式高压开关控制器,该控制器能减小液晶显示功耗,减少栅走线和液晶面板之间的耦合效应,其输出延时和下降斜率可调并输入到栅驱动器中,从而避免液晶显示设备错误的显示。该基于可调电荷泵的高压开关控制器的芯片已在UMC0.6μm-BCD工艺线投片,电荷泵输出可调电压范围为10～30V,测试结果证明,高压开关控制器电路工作良好,其面积为0.32mm2,静态电流小于3μA。     

一种全差分电荷泵设计

本文设计一种新型的全差分电荷泵,采用差分输入和差分输出。采用差分输出不但能够降低电荷泄漏所带来的电压噪声,而且能够提高电荷泵的上升和下降速度。上拉泵电路和下拉泵电路完全对称,能够消除电流失配所带来的噪声,并采用正反馈电路结构,以提高开启和关断速度,并降低功耗。电路在0.18μm工艺,BSIM 3V 3模型下,采用Cadence中的Spectre仿真工具进行仿真,当电源电压VDD=1.8V,f=100MH z时,电路输出的电压范围是0V~1.8V,功耗为0.01mW。     

CPLD器件中电荷泵的分析与设计

以CPLD电路中的Dickson电荷泵作为研究和分析的对象,利用CADENCE中的Spectre仿真软件进行电路的仿真验证,分析了电荷泵中输出级负载电容与其电压上升时间的关系,电荷泵产生电压与电荷泵级数、电源电压的关系,三种电荷泵产生电压的区别,及电阻负载对电荷泵上升电压的限制,所得结果对CPLD电路电荷泵设计具有指导意义.     

一种新的四模式电荷泵电路的设计与实现

提出了一种可应用于白光LED驱动芯片的1x/1.25x/1.5x/2x四模式电荷泵电路,采用三相开关时钟信号,从而获得四种电压转换模式。使用CSMC0.5μm工艺流片,分别对基于典型三模式和上述四模式电荷泵设计的白光LED驱动芯片进行比较,结果表明,基于所设计四模式电荷泵的白光LED驱动芯片,在输入电压2.8～3.4V范围内,以1.25x转换模式取代典型的1.5x转换模式,可使驱动芯片效率提高13%。     

一种新型锁相环电荷泵的分析与设计

在分析传统电荷泵的一些不理想因素的基础上,提出一种新型的电路结构,以解决电荷泵的电流失配、电荷共享、电荷注入现象。本设计电路结构简单,电流匹配好,输出电压稳定。基于65nm CMOS工艺仿真结果表明:电荷泵充放电电流大小基本相等,环路稳定后输出电压Vc最大起伏为20μV。     

MOS电荷泵上升时间模型的建立

在 Dickson模型的基础上 ,通过对电荷泵模型的动态分析 ,推导了 MOS电荷泵的上升时间模型。并根据 MOS电荷泵实际工作情况 ,加入了衬偏效应及寄生电容等参数 ,使模型更符合实际情况。经 SPICE模拟验证 ,新模型更加符合实际 MOS电荷泵工作情况。     

锁相环中的充电泵电路的研究

针对消除传统电荷泵电路存在的MOS开关的电荷注入效应,时钟馈通效应,电荷泄露和充放电电流失配等产生的锁相环的相位偏差问题,设计了两种新型的电荷泵电路.这两种电路的设计和仿真采用了0.6 μm CMOS工艺,电源电压为5 V,功耗分别为0.65 mW和0.7 mW.仿真结果表明,两种新型电荷泵电路的转换速度得到了提高,输出电压近似于电源电压到地的全摆幅并具有稳定的充放电步长,可用于高速锁相环电路.