一種高性能的正負倍壓電荷泵電路制造技術

本發明專利技術公開了電荷泵電路技術領域的一種高性能的正負倍壓電荷泵電路。旨在解決現有技術中電荷泵電路設計復雜，精確度低，不能同時產生正負電壓的技術問題，包括電源、第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號、第四時鐘信號、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容；本發明專利技術所述一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，該電路結構簡單、精確度高、功耗小；在電源電壓為2.5?5V時，輸出電壓為±2倍電源電壓，解決了一般電路無法同時產生正負倍壓的問題。

【技術實現步驟摘要】
一種高性能的正負倍壓電荷泵電路
本專利技術屬于電荷泵電路
，具體涉及一種高性能的正負倍壓電荷泵電路。
技術介紹
電荷泵電路作為電源設計的一部分，它的性能對電路的正常工作有著十分重要的意義。簡單的倍壓器，主要是由開關和電容組成，通過開關的頻率也就是對開關時序的控制，對電容不停進行充放電來達到整體電路網絡升壓的原理。實現了輸出電壓比輸入電壓高的升壓功能。根據這個原理后期衍生出了多種電荷泵電路，但是一般電路無法同時產生正負電壓，存在電路設計復雜，精確度較低，占用版圖面積大的缺陷。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，以解決現有技術中電荷泵電路設計復雜，精確度低，不能同時產生正負電壓的技術問題。為達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是：一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，包括電源、第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號、第四時鐘信號、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容；第一PMOS管的源端、第二PMOS管的源端、第三PMOS管的漏端與第一電容的一端相連，交點為M1；第一PMOS管的漏端、第一NMOS管的漏端和第二電容的一端相連，交點為M3；第一PMOS管的柵極、第四PMOS管的柵極、第二PMOS管的柵極與第一時鐘信號相連；第一NMOS管的柵極、第二NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極與第三時鐘信號相連；第一NMOS管的源端、第二NMOS管的源端接地；第二NMOS管的漏端、第四PMOS管的漏端與第一電容的另一端相連，交點為M2；第四PMOS管的源端與第三PMOS管的源端接電源；第三PMOS管的柵極接第二時鐘信號；第二PMOS管的漏端、第三電容的一端與第一輸出端相連；第三NMOS管的柵極接第四時鐘信號；第三NMOS管的漏端、第四NMOS管的漏端與第二電容的另一端相連，交點為M4；第三NMOS管的源端接地；第四NMOS管源端、第四電容的一端與第二輸出端相連；第三電容的另一端、第四電容的另一端接地；第四PMOS管的襯底接電源；第一NMOS管的襯底、第二NMOS管的襯底接地。第一PMOS管的襯底、第二PMOS管的襯底、第三PMOS管的襯底接第一輸出端；第三NMOS管的襯底、第四NMOS管的襯底接第二輸出端。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為兩相非交疊時鐘信號且最高電位都等于第一輸出端的電位，最低電位都等于第二輸出端的電位，第一時鐘信號與第四時鐘信號相位相反，第二時鐘信號和第三時鐘信號相位相反。所述第一電容、第二電容、第三電容和第四電容是片內電容或片外電容。所述第一~第四PMOS管的耐壓值不小于12V；所述第一~第四NMOS管的耐壓值不小于12V。所述電源的電壓為2.5-5V。在一個周期內，所述第一~第四時鐘信號的狀態為：充電時刻，第一時鐘信號為高電平，第二時鐘信號為低電平，第三時鐘信號為高電平，第四時鐘信號為低電平；等待時刻，第一時鐘信號為高電平，第二時鐘信號為高電平，第三時鐘信號為低電平，第四時鐘信號為低電平；放電時刻，第一時鐘信號為低電平，第二時鐘信號為高電平，第三時鐘信號為低電平，第四時鐘信號為高電平；等待時刻，第一時鐘信號為高電平，第二時鐘信號為高電平，第三時鐘信號為低電平，第四時鐘信號為低電平。與現有技術相比，本專利技術所達到的有益效果：本專利技術所述一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，該電路結構簡單、精確度高、功耗小；在電源電壓為2.5-5V時，輸出電壓為±2倍電源電壓，解決了一般電路無法同時產生正負倍壓的問題。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的一種高性能的正負倍壓電荷泵電路的電路結構示意圖；圖2是現有技術中常見的電荷泵電路結構示意圖；圖3是本專利技術實施例提供的一種高性能的正負倍壓電荷泵電路的非交疊時鐘信號波形。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。如圖1所示，一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，包括電源VCC、第一時鐘信號A、第二時鐘信號B、第三時鐘信號C、第四時鐘信號D、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4；第一PMOS管MP1的源端、第二PMOS管MP2的源端、第三PMOS管MP3的漏端與第一電容C1的一端相連，交點為M1；第一PMOS管MP1的漏端、第一NMOS管MN1的漏端和第二電容C2的一端相連，交點為M3；第一PMOS管MP1的柵極、第四PMOS管MP4的柵極、第二PMOS管MP2的柵極與第一時鐘信號A相連；第一NMOS管MN1的柵極、第二NMOS管MN2的柵極、第四NMOS管MN4的柵極與第三時鐘信號C相連；第一NMOS管MN1的源端、第二NMOS管MN2的源端接地；第二NMOS管MN2的漏端、第四PMOS管MP4的漏端與第一電容C1的另一端相連，交點為M2；第四PMOS管MP4的源端與第三PMOS管MP3的源端接電源VCC；第三PMOS管MP3的柵極接第二時鐘信號B；第二PMOS管MP2的漏端、第三電容C3的一端與第一輸出端相連；第三NMOS管MN3的柵極接第四時鐘信號D；第三NMOS管MN3的漏端、第四NMOS管MN4的漏端與第二電容C2的另一端相連，交點為M4；第三NMOS管MN3的源端接地；第四NMOS管MN4源端、第四電容C4的一端與第二輸出端相連；第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端接地；第四PMOS管MP4的襯底接電源VCC；第一NMOS管MN1的襯底、第二NMOS管MN1的襯底接地。第一PMOS管MP1的襯底、第二PMOS管MP2的襯底、第三PMOS管MP3的襯底接第一輸出端，保持最高電位V+，避免漏電問題，保護電路，提高精度。同理，第三NMOS管MN3的襯底、第四NMOS管MN4的襯底接第二輸出端，保持最低電位V-。如圖3所示，第一時鐘信號A、第二時鐘信號B、第三時鐘信號C和第四時鐘信號D為兩相非交疊時鐘信號且最高電位都等于第一輸出端的電位V+，最低電位都等于第二輸出端的電位V-，第一時鐘信號A與第四時鐘信號D相位相反，第二時鐘信號B和第三時鐘信號C相位相反。第一時鐘信號A、第二時鐘信號B、第三時鐘信號C和第四時鐘信號D均接外部提供的時鐘信號，控制第一~第四PMOS管的柵極電壓值、第一~第四PMOS管的開啟與關斷、第一~第四NMOS管的柵極電壓值和第一~第四NMOS管的開啟與關斷使得開關管工作在深線性區，降低電路的功耗。各時鐘信號通過控制各MOS開關管的開關與閉合，使電荷泵工作在充電、放電、等待本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，其特征是，包括電源、第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號、第四時鐘信號、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容；/n第一PMOS管的源端、第二PMOS管的源端、第三PMOS管的漏端與第一電容的一端相連，交點為M1；第一PMOS管的漏端、第一NMOS管的漏端和第二電容的一端相連，交點為M3；第一PMOS管的柵極、第四PMOS管的柵極、第二PMOS管的柵極與第一時鐘信號相連；/n第一NMOS管的柵極、第二NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極與第三時鐘信號相連；第一NMOS管的源端、第二NMOS管的源端接地；/n第二NMOS管的漏端、第四PMOS管的漏端與第一電容的另一端相連，交點為M2；/n第四PMOS管的源端與第三PMOS管的源端接電源；/n第三PMOS管的柵極接第二時鐘信號；/n第二PMOS管的漏端、第三電容的一端與第一輸出端相連；/n第三NMOS管的柵極接第四時鐘信號；第三NMOS管的漏端、第四NMOS管的漏端與第二電容的另一端相連，交點為M4；第三NMOS管的源端接地；/n第四NMOS管源端、第四電容的一端與第二輸出端相連；/n第三電容的另一端、第四電容的另一端接地；/n第四PMOS管的襯底接電源；第一NMOS管的襯底、第二NMOS管的襯底接地。/n...

【技術特征摘要】
1.一種高性能的正負倍壓電荷泵電路，其特征是，包括電源、第一時鐘信號、第二時鐘信號、第三時鐘信號、第四時鐘信號、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容；
第一PMOS管的源端、第二PMOS管的源端、第三PMOS管的漏端與第一電容的一端相連，交點為M1；第一PMOS管的漏端、第一NMOS管的漏端和第二電容的一端相連，交點為M3；第一PMOS管的柵極、第四PMOS管的柵極、第二PMOS管的柵極與第一時鐘信號相連；
第一NMOS管的柵極、第二NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極與第三時鐘信號相連；第一NMOS管的源端、第二NMOS管的源端接地；
第二NMOS管的漏端、第四PMOS管的漏端與第一電容的另一端相連，交點為M2；
第四PMOS管的源端與第三PMOS管的源端接電源；
第三PMOS管的柵極接第二時鐘信號；
第二PMOS管的漏端、第三電容的一端與第一輸出端相連；
第三NMOS管的柵極接第四時鐘信號；第三NMOS管的漏端、第四NMOS管的漏端與第二電容的另一端相連，交點為M4；第三NMOS管的源端接地；
第四NMOS管源端、第四電容的一端與第二輸出端相連；
第三電容的另一端、第四電容的另一端接地；
第四PMOS管的襯底接電源；第一NMOS管的襯底、第二NMOS管的襯底接地。


2.根據權利要求1所述的高性能的正負倍壓電荷泵電路，其特征是，第一PMOS管的襯底、第二PMOS...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金湘亮，于云，張文杰，謝亮，
申請(專利權)人：江蘇芯力特電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32