JSSC 2017-03 笔记


三月的 Journal of Solid-State Circuits, 主要找了下面关于 Charge-Pump Converter 的论文来简单记录一下:

A 36-V 49% Efficient Hybrid Charge Pump in Nanometer-Scale Bulk CMOS Technology

论文主要是介绍了基于耐压和效率的考虑而采用的三级混合结构的电荷泵电路,具体如下图所示。在 Charge-Pump 的第一级中采用了改进的 Cross-Coupled CMOS 电荷泵,主要是考虑到此时的电压仍在衬底耐压范围内,而对于后面两级电路,由于要求的电压较高因此电荷泵的第二级采用将MOSFET 的 DNW 单独接中间电位得到两个反偏的 PN 结串接来提升器件耐压,同样在第三级中利用多晶 P-I-N 结构来提升耐压。

三级混合结构的电荷泵

这里还是看一下第一级中改进的 cross-coupled charge-pump 的电路。下面左图是基本的 cross-coupled 电荷泵的电路,实现两倍电源电压的输出。这里的问题在于两相时钟的控制方式使其有反向漏电的存在,因此论文中采用了右图中的四相时钟的控制方式,可以独立控制各开关的工作,避免了电路中反向漏电问题的发生。

基本的 cross-coupled 电荷泵              消除反向漏电的 cross-coupled 电荷泵


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