一种低压改进型MOS电荷泵电路的设计

针对使用标准CMOS技术实现的传统电荷泵输出电压较低的不足,文中提出将基本的电荷转移开关进行改进的MOS电荷泵,在泵送增益增加电路的基础上,通过在泵的输出级增加第3个控制信号来提高电荷泵的电压增益,以得到更高的输出电压,将其作为无线传感器的能量收集电路。仿真结果表明,该改进型电荷泵电路适合于低电压设备,并具有较高的泵送增益。其输出电压在同类电荷泵中最高,在1.5 V电源条件下,可高达8.5 V。

一种适用于低电压应用的低漏电高性能电荷泵

文章提出一种适用于低输入电压应用的新型电荷泵,电路采用一种由NMOS晶体管和小电容组合而成的电压转换开关,通过将开关的栅极连接到时钟信号以控制电荷泵各阶之间的节点电压的变化,使得电荷泵的电荷转移开关阻值降低,同时反向漏电流减小。以4阶电荷泵为例,采用SMIC 40 nm CMOS标准工艺库进行仿真以验证该结构的有效性。仿真结果表明,与传统的栅极偏置电荷泵相比,该结构的反向漏电流降低约78.9%,上升时间降低约45.4%,电压转换效率提高约4.1%,最大功率效率达到81.9%,轻负载时效率最大提高21.9%。