面向电荷泵的占空比可调四相时钟发生电路

针对传统四相时钟发生电路产生的时钟波形信号易发生交叠、驱动电荷泵易发生漏电等问题,提出了一种占空比可调四相时钟发生电路。电路在每两相可能出现交叠的时钟信号之间都增加了延时单元模块,通过控制延时时间对输出时钟信号的占空比进行调节,避免了时钟相位的交叠。对延时单元进行了改进,在外接偏置电压条件下,实现了延时可控。基于55 nm CMOS工艺的仿真结果表明,在10~50 MHz时钟输入频率范围内,该四相时钟发生电路可以稳定输出四相不交叠时钟信号,并能在1.2 V电压下驱动十级电荷泵高效泵入11.2 V。流片测试结果表明,该四相时钟发生电路能够产生不相交叠的四相时钟波形,时钟输出相位满足电荷泵驱动需求。

一种高效率快速启动四相时钟电荷泵

设计了一种应用于低压,高效率快速启动四相时钟电荷泵。该电荷泵利用少量辅助晶体管,在启动阶段将电荷注入升压电容中,降低了电荷泵启动时间。设计了一种新型四相时钟电路,降低了时钟驱动功耗,提高了效率。在1V的电源电压,0.13um工艺下,仿真结果显示,在四级结构下,四相时钟电荷泵的效率高达81%,相比传统四相时钟电荷泵结构,启动时间减少了10%。

一种移相时钟驱动的低纹波四相位电荷泵设计

针对传统的四相时钟电荷泵纹波大的缺点,提出了一个通过移相时钟分时驱动的新型电荷泵结构.电荷泵主体采用两组互补并联结构的四相电荷泵,输出级采用交叉耦合结构,消除了最后一级阈值电压损失,此外在每级输出节点增加二极管连接的NMOS作为辅助管,增加预充电,缩短建立时间.该电荷泵系统不同于传统的单一时钟驱动电荷泵,采用移相时钟驱动多支路并联电荷泵,分时对输出节点进行充电,以降低负载电容充放电时间,降低输出电压纹波.基于SMIC 65 nm工艺的Cadence Spectre仿真结果表明,该电路输入电压为1.8 V,时钟为50 MHZ,输出目标电压10 V,负载电容50 pF,在400 uA的电流驱动能力下,输出电压纹波最大仅为2 mV.具有低纹波的优点.

基于0.18μm工艺的低纹波电荷泵电路设计及仿真分析

针对传统电荷泵较低负载能力和较高纹波的问题,基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计一款四相非交叠时钟的低纹波电荷泵电路。电荷泵主体电路由2个四相时钟控制的全PMOS电荷泵交叉耦合构成;通过优化时序信号输入,降低传输管的导通电阻,减小传输损耗和尖峰脉冲,提高输出效率,同时压缩输出纹波;采用动态衬底偏置结构以消除体效应影响,提高各级升压电路的稳定性,进一步减小输出纹波。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、负载电流为5 mA时,电荷泵输出电压值约为5 V,上升时间约为3.67μs,电压纹波仅为5.4 mV,表明本设计可以满足高可靠堆叠闪存芯片的电压需求。

一种用于DSCRL绝热电路的新型功率时钟(英文)

提出了一种用于DSCRL(双摆幅电荷恢复逻辑 )绝热电路的新型四相功率时钟 ,该功率时钟采用了非对称的方法来优化其时序 ,比已提出的采用对称技术来优化时序的六相功率时钟更简洁 .这种新型的功率时钟用于DSCRL绝热电路后 ,该电路仍然保持了其能量恢复的高效性 ,同时还降低了电路设计的复杂性 ,这一结论已被文中的HSPICE模拟结果证明 .

一种完全消除阈值电压损失的低纹波高效电荷泵

提出了一种新型全PMOS四相时钟电荷泵结构.双支路交叉型的输出级消除了阈值电压的损失,降低了输出电压纹波,同时辅助晶体管的栅极采用互补支路的节点动态偏置,采用新的时钟驱动策略,消除了栅极连接的辅助电容反复充放电的影响,进而提升了电荷泵输出效率.最后在TSMC 0.18μm工艺下,对电路进行了仿真验证.

一种具有对称结构的低损耗低纹波电荷泵

电荷泵电路通常被用于电源芯片中,用来产生高于电源电压的电压。由于开关电源芯片趋向于高效率、低功耗,所以对开关电源芯片中的电荷泵电路提出的要求也越来越高。针对电荷泵电路产品的低损耗、低纹波的发展趋势,分析影响电路效率的导通损耗,设计了一种新型的升压电荷泵电路。该电路受四相非交叠时钟信号控制,其中两路异相时钟与Dickson电荷泵中的时钟一样用来引导电荷的流向,另外两路时钟用来控制MOS开关的栅极,有效地解决了电荷逆流现象。新型电荷泵电路使用对称结构,随着时钟频率的交替变化,交替输出电荷泵电容上的电压,产生一个具有低纹波的输出电压。