电荷泵
- 基于电荷泵的压电致动器迟滞非线性改善研究
亮等提出了一种电荷泵驱动电路[15,16],通过该电路控制压电陶瓷两端电荷量的增减相较于传统电荷控制迟滞得到了进一步的改善,但该方法控制压电陶瓷输出位移仍然存在一定的迟滞非线性,并且在电压工作范围较大时迟滞非线性呈现增大的趋势。本文从电荷泵的工作原理出发,研究了经典电荷泵驱动下残余迟滞的大小和规律,提出了一种改进的电荷泵补偿方法,介绍了改进的电荷泵补偿方法的基本原理,阐述了校正参数的推导方法并设计了校正补偿实验。实验结果表明该方法可以有效改善经典电荷泵驱动
计量学报 2023年11期2023-12-06
- 一种基于三管开关结构的改进型电荷泵设计
为广泛使用的是电荷泵（Charge Pump，CP）锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）。 在电荷泵锁相环中，由于CP的时钟馈通等非理想效应，PLL 的输出时钟会产生较大的抖动［2］。目前已出现了多种优化技术以减弱电荷泵的非理想效应，其中全差分结构因其可将电荷泵的非理想效应带来的误差转化为共模噪声，从而大幅抑制非理想效应，被广泛应用于低抖动锁相环。 Zeng等［3］提出了一种正反馈结构的全差分电荷泵，提高了电荷泵的开关速度并且降低了电流的失
南京邮电大学学报(自然科学版) 2023年4期2023-09-23
- 一种具有死区控制功能的自举电荷泵设计
它通常需要使用电荷泵电路进行电压泵升,以此作为高侧驱动电路的正电源轨,从而实现对高侧NMOS 器件的栅极驱动,使其工作在导通电阻较低的深线性区,从而降低母线导通损耗。因此,传统的PWM 控制信号直接驱动NMOS 的方式显然不适用。目前的高侧功率开关驱动技术大致包含: (1)脉冲变压器驱动技术[3-4];(2)自举技术(Bootstrap)[5-6];(3)电荷泵技术[7-8];(4)基于浮地的电荷泵技术[9];(5)自举电荷泵技术[10]。其中,脉冲变压器
电子元件与材料 2022年11期2023-01-10
- 用于反熔丝配置芯片的编程和读出电路设计
高压电路采用主电荷泵和从电荷泵分散布局的结构，从电荷泵紧随每个MTM反熔丝存储阵列布局，并且独自反馈电压信号以对输出电压进行精准调整。编程电路可以支持两种编程模式：当对反熔丝按位数据进行编程时，编程高压完全由电路内部的电荷泵提供；当对反熔丝按字节数据进行编程时，通过电荷泵的直传技术，外部引脚提供的高压几乎无损地传输给MTM 反熔丝，从而提高了编程效率。在读出电路上采用可编程的读上拉电流电路，可以根据MTM 反熔丝每批次阻值的波动情况，对读上拉电流进行调整，
电子与封装 2022年9期2022-10-12
- 一种用于步进电机驱动芯片的电荷泵设计*
压，就需要应用电荷泵电路来实现电路需求。考虑到工艺中功率管的耐压能力问题，接入H桥高端功率管栅端的电压不能无限上升，为提高电路的可靠性，还要对电荷泵输出进行监视，使之达到设定的数值后，电荷泵就停止工作。在电荷泵放电过程中，由于外界抽取电荷会使得电荷泵输出电压降低，当低于监视电压的时候，电荷泵恢复工作，对电荷进行补充。2 电荷泵电路基本原理电荷泵电路以电容为储能元件，应用电容电荷积累效应[7]，通过开关将电荷“泵”向输出级[8]，从而在芯片内产生高于正常供电
微处理机 2022年4期2022-09-02
- 一种适用于低电压应用的低漏电高性能电荷泵
文提出一种新的电荷泵结构,使用增压结构改变节点电压,有效降低CTSs的反向漏电流,从而提高电荷泵的VCE,此外该电荷泵结构的功率效率和响应速度方面相比文献[10]都得到了提高,总体性能更优。1 栅极偏置低压电荷泵无论是在慢开关限制系统中还是在快开关限制系统中,CTSs电阻都是影响DCP的关键参数之一,为了提高DCP性能,必须尽力降低其中的CTSs电阻[11]。在实际DCP电路中,CTSs电阻通常为处于三极管区域的NMOS和PMOS晶体管的电阻。忽略短沟道效
合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年4期2022-05-06
- 电荷泵锁相环电路建模与仿真
方式，可以分为电荷泵锁相环（Charge-Pump PLL）和非电荷泵锁相环。按照其环路的带宽，它可以分为宽带锁相环（Wide band loop PLL）和窄带锁相环（Narrow band loop PLL）[2-5]。电荷泵锁相环是一种鉴频鉴相器适用于方波输入信号的锁相回路。该类型锁相环的特点是可以快速的锁定到输入信号的相位，达到很低的稳态相位误差[1]。因此，该类型锁相环被广泛地应用于各类型电子设备中，成为音频、视频、通信、导航等各种装置的重要组成
自动化与仪表 2022年2期2022-03-05
- 一种大输出电流的电荷泵电路设计
较高电压，因此电荷泵电路成为必不可少的芯片电路组成部分[1-4]。当对NOR 类型闪存进行编程时，流过位线(bit-line)的电流相当大，因此在这种情况下，电荷泵不仅要能够提供高电压，而且还需要一定的驱动能力，即有相当的输出电流。因此设计具备一定驱动能力的电荷泵电路显得非常重要，并且随着芯片工艺技术的发展，在很多应用场合都需要高电压和大输出电流的电荷泵，因此本文设计的电荷泵电路具备一定的应用需求。本文提出了一种新型的电荷泵电路，采用了并联方式的常用电荷泵
电子测试 2021年18期2021-10-23
- 一种低电压无片外电容LDO的设计
O。由交叉耦合电荷泵向带隙基准、误差放大器供应可靠升压电压，交叉耦合电荷泵、功率管工作在低电压下。选择Cascode米勒补偿实现环路频率补偿，使之轻/重载条件下都拥有可靠性。通过Cadence Spectre进行性能仿真，LDO最低输入电压是0.8 V，输出电压是0.5 V，负载处于100µA～150mA区间内，具备环路稳定性与负载调整率，相位裕度维持60°以上；另外电路电源噪声抑制比，低频段可达86.3 dB，1 MHz则是62.0 dB，LDO各项性能
电子世界 2021年15期2021-09-27
- 一种高电压转换倍率的电荷泵设计
较高的电压，而电荷泵电路的电容积累传递电荷的特性可用来产生高于电源电压的输出电压，因此成为Flash 储存器必不可少的电路之一。为达到高可靠性和低功耗的目标，随着集成电路工艺的更新，电源电压逐渐降低，传统电荷泵受阈值压降和体效应等问题影响，当电源电压靠近阈值电压时，电压转换倍率大大降低。因此，设计一种低压工作也能具有高电压转换倍率的电荷泵至关重要。2 传统电荷泵电路技术2.1 技术发展Dickson 于1976 年提出了如图1 所示的电荷泵电路，利用电容和
微处理机 2021年4期2021-09-03
- 基于双电芯电池的智能手机快速充电技术和改进
速迭代发展，在电荷泵和氮化镓半导体充电器等技术的加持下，快速充电技术有了飞速进步。目前市场上已经量产商用的快充技术方案种类繁多，标准不一：按协议标准分有高通的QC快充，联发科的PE快充，还有 USB–IF 协会主推的 PD 快充；按充电功率分从20W至100W不等；按输入电压电流大小可以分成高压低电流快充和低压高电流快充；按电池分为单电芯和双电芯[1]。1 智能手机单电芯快速充电设计方案市场上主流功率在20W至50W间智能手机产品的快充技术大部份采用单电芯
电子制作 2021年14期2021-08-21
- 数字锁相环的相位噪声分析
D为鉴相增益即电荷泵增益，可以理解为电荷泵所提供的电流大小；Z（s）为环路滤波器阻抗；fOSC，fPD，fN和fVCO分别为参考信号频率、鉴相频率、反馈频率和输出频率，其中fVCO=N fOSC/R。电路的开环传输函数为式中：KVCO为VCO增益。考虑整个闭环回路响应可以得到对应闭环传输函数为1.2 相位噪声定义相位噪声Sc（f）的定义如图2所示，即在某一频率处，1 Hz带宽内的单边带噪声功率PSSB与总功率PS的比率，单位dBc/Hz，计算公式如下：图2
电气传动 2021年11期2021-06-09
- 实用电源管理技术中几种基本电荷泵电路结构
这就可以借助于电荷泵了。电荷泵由于其功耗低、结构简单、易于集成，广泛应用于电源管理芯片中。电荷泵又称为电容式开关电源，通过控制电容的充放电实现升压、降压以及反转电压的功能。本文对实用电源管理技术中几种常用的基本电荷泵电路结构做具体介绍。一、升压式电荷泵图1 升压式电荷泵结构图1 所示为升压式电荷泵结构，由四个开关S1、S2、S3 和S4 以及电容C 组成。在电源管理芯片中，开关一般是快速MOSFET （Metal Oxide Semiconductor F
环球市场 2021年7期2021-04-01
- 一种宽频率范围电荷泵锁相环快速锁定方法
同的时钟需求。电荷泵锁相环是一种常见的数模混合型锁相环，具有捕获范围大、锁定时相位差小、低功耗等优点，在理论上可以实现零静态相位误差，有着其他锁相环不可替代的优势[1]。本文所研究的上电快速锁定方法是基于电荷泵锁相环设计的。上电锁定时间是指锁相环从上电启动到输出稳定频率所用的时间，是锁相环的一项重要参数指标。传统电荷泵锁相环仅通过电荷泵的充放电电流来调整压控振荡器控制电压，通常上电锁定时间会比较长，后续有文献提出一些方法来减小电荷泵锁相环的上电锁定时间，例
电子与封装 2021年2期2021-03-22
- 复杂环境下自校准锁相回路电荷泵设计方法
00）锁相回路电荷泵可以校正电压，保证电流稳态，在复杂环境中传统的锁相回路电荷泵稳定性差，不能满足目前的校准需求，因此以深组合系统环境为基础，提出了自校准锁相回路电荷泵设计方法。CMOS 锁相环是一种频繁应用于集成电路设计中的电路，主要应用于调频信号解调、移相键控信号解调及位捕捉技术中。锁相环电路结构的最大特点是不使用电感线圈，依靠调节环内低通滤波器或放大器增益，即可实现对输入信号的频率与相位的自动跟踪和对噪声的窄带过滤等功能。在电荷泵锁相环电路中，通常采
电子技术与软件工程 2021年24期2021-03-07
- 高性能CMOS鉴频鉴相器和电荷泵的设计
极具挑战性的。电荷泵锁相环由于其具有捕捉时间短、捕捉范围宽、线性度好和稳态相位差几乎为零的优点，被广泛运用在各类频率合成器的设计中。文中主要设计了一款应用在锁相环系统中的鉴频鉴相器和电荷泵的CMOS电路。1 PFD/CP相位误差分析锁相环电路[1]主要包括鉴频鉴相器（Phase-Frequency Detector，PFD）、电荷泵（Charge Pump，CP）、环路滤波器（Loop Filter，LF）、压控振荡器（Voltage Control Os
电子设计工程 2021年1期2021-01-21
- 一种用于驱动高边功率开关的电荷泵电路
出了一种新型的电荷泵电路设计，该设计利用电容电压不能突变的原理，设计了一种可以用来驱动高边功率开关管栅极电压的电荷泵结构。采用该结构后的高边功率管的栅极电压，可以在控制信号开启后很短的时间内，将栅极电压迅速抬升至电源电压以上，确保功率开关管可以正常导通。通过调整输入方波的频率，该结构的电压抬升时间可以根据不同的工艺水平和工作环境进行调整，本文也整理了不同的输入频率和抬升时间之间的关系。关键词：电荷泵;功率开关;功率集成电路;高边驱动;0引言高边功率开关是功
电子产品世界 2020年3期2020-11-10
- 一种快速启动的电容式电荷泵设计
电路成为趋势，电荷泵所带负载器件会越来越多。巨大的负载电容将导致对其充电速度的减慢，使输出电压斜升速度减慢，电荷泵的升压启动过程将因此变得漫长。这将导致集成电路处理速度减慢的问题。提高电荷泵启动速度对大规模集成电路十分重要。现有技术通过提高振荡器输出频率[1-2]和增大电荷泵电容值的办法，一定程度上达到了提高负载电容充电速度的目的。这两种办法在负载电容小的电路中作用明显，但在电荷泵输出负载电容很大的大规模电路中，所能达到的效果有限。在输出负载电容很大的条件
微处理机 2020年4期2020-08-24
- 一种计算纳米CMOS器件中应力致界面态的方法
应用最广泛的是电荷泵(Charge pumping, CP)测量技术[6-8].然而，随着器件尺寸的减小，氧化层厚度不断缩小，CP技术变得越来越具有挑战性.因为传统的CP方法在测量小尺寸器件电流过程中，栅极漏电流(IL)较大，甚至覆盖了电荷泵电流(Icp)，导致数据采集和分析困难，传统的CP方法已完全不可行.近年来，一些新的测量技术不断地被提出，包括CP技术的改进方法.Steve S.Chung在传统CP方法的基础上给出了一个IFCP(Incrementa
淮阴师范学院学报（自然科学版） 2020年2期2020-07-15
- 存储器中的一种新型电荷泵电路
低，存储器内部电荷泵电路的电压增益不断减小。为提高低电源电压下电荷泵电路的效率，提出了一种新型四相位时钟电荷泵电路，结构采用两路错位时钟驱动电路并将双支路四相位时钟电荷泵电路并联进行输出，消除了阈值电压的损失，有效地提高了电荷泵电路的输出电压，缩短了到达相同电压的时间。最后在TSMC0.18μm工艺下，对电路进行了仿真验证。关键词：存储器;四相位时钟;电荷泵中图分类号：TP391 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）28-0
电脑知识与技术 2019年28期2019-12-10
- 一种宽温度范围电流恒定电荷泵
作情况[1]。电荷泵作为PLL的关键部分，其作用是把鉴频鉴相器(PFD)输出的数字信号转化为稳定的模拟电流。在以往的研究和设计中，多数研究通过在电荷泵中加入运算放大器来降低电荷泵的失配率[2]，增大电荷泵的匹配范围[3]。然而，这种方案只能保证电荷泵在常温时具有稳定的输出电流，随着温度的大范围变化，MOS管的饱和区电流会发生变化，电荷泵的输出电流也会发生变化，这将会导致锁相环系统的环路带宽和峰峰值抖动周期发生波动。通过介绍一种传统的运放型电荷泵，分析了运放
桂林电子科技大学学报 2019年4期2019-11-28
- 突破24W限制手机快译功率缘何越来越高
的充电单元——电荷泵（Charge Pump）。虽然SupermCharge技术直到2019年初也没能商业化量产，但电荷泵却已然成为了近期众多超过24W快充技术的幕后英雄。电荷泵的工作原理正如前文所述，手机充电器端的输出电压多以5V、9V和12V三个档位为主，而手机内置电芯（电池）的输入电压则多在3.3V到4.35V之间，这意味着充电过程需要经过电路降压，损失的能量将以热量的方式呈现出来。问题来了，降压环节都是由充电IC来负责，而这颗IC基本都集成在手机内
电脑爱好者 2019年8期2019-10-30
- 一种具有对称结构的低损耗低纹波电荷泵
等方向发展，对电荷泵的功耗和纹波要求也随之越来越高。对现有的电荷泵而言，传统Diskson电荷泵[1-2]在高压工作条件下应用广泛，但随着工艺进入深亚微米，阈值电压有所减损，同时受衬底偏置效应影响，在低压工作条件下电流驱动能力不足的问题日趋明显。为解决电流驱动和转换效率等问题，对新型电路结构提出了要求。先从系统的角度设计了一种四相非交叠时钟信号控制的对称结构低损耗低纹波电荷泵，再依次详细分析了该结构电荷泵电路的原理和时钟控制逻辑，最后基于0.35μm BC
微处理机 2018年3期2018-07-03
- 一种高性能电荷泵锁相环电路的设计与实现
PLL)特别是电荷泵(charge-pump)锁相环[7]因具有功耗低、稳定性高、容易集成等优点，应用最广泛，成为倍频信号产品的主流．文中基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺，设计了一款可编程控制电荷泵锁相环电路作为时钟倍频器，它的输出频率范围大，可动态调节的范围多，锁相可调节频率最高可达2.2 GHz，具有重要的理论意义和实际应用价值．在高速锁相环设计过程，采用创新的延迟可控相频鉴相器，使得电路既能够检测到小的相位差，又不会由于电流失配而造成控制电
西北师范大学学报（自然科学版） 2018年2期2018-05-30
- 一种减小纹波电压的新型电荷泵调节电路
26)0 引言电荷泵电路是闪速存储器(Flash Memory)电路中一个重要部分，用于提供一个比电源电压更高的电平。相对于常规DC/DC电路，电荷泵由于不需要电感、容易实现片上集成而得到广泛使用。根据文献[1]，电荷泵输出电压随负载电流增加而降低。因此，电荷泵电路需要加上一个调节稳压部分以确保输出电压稳定。一种经典调节结构由TANZAWA T[2]提出，称为开关(SKIP)模式，原理是通过检测输出电压，将其通过电阻分压器分压后和带隙基准电压进行比较产生一
网络安全与数据管理 2018年4期2018-05-23
- UHF RFID低压高效电荷泵的分析与设计
FID低压高效电荷泵的分析与设计向姝蓉，冯全源，向乾尹（西南交通大学 微电子研究所，四川 成都 611756）为使电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）更好地适用于无源超高频射频识别（UHF RFID）芯片，提出了一种低压高效电荷泵电路的设计方案。利用附加晶体管切换电路中 MOS管的衬底电压，增加自举晶体管对栅极充电，该设计方案可消除体效应对阈值电压的影响，有效抑制反向漏电流。综合分析电路的影响因素后，折中设计给出合适的设计参数。采用SMIC 0.18
电子元件与材料 2018年1期2018-01-05
- 一种低功耗射频CMOS电荷泵锁相环的设计
耗射频CMOS电荷泵锁相环的设计刘忠来（美光半导体（上海）有限责任公司，上海 200233）CMOS电荷泵锁相环的应用越来越广泛，这也加强了人们该内容的研究与分析。过去，受各方面技术原因的限制，CMOS电荷泵锁相环在具体应用过程中的能量消耗较大，这对其应用造成了一定的不良影响，而近几年随着各项技术的逐渐成熟，人们加强了对低功耗射频CMOS电荷泵锁相环设计的研究，从而满足低功耗、快速锁定要求。目前，人们在该项内容的研究上已经取得了一定的成绩，但是与期望的标准
无线互联科技 2017年23期2017-12-15
- 面向无线通信收发系统的锁相环设计
器(PFD)和电荷泵(CP)电路模块，通过引入全新的动态PFD和推入式电荷泵，消除了盲区的同时，缩短了锁定时间。基于上述研究，设计并实现了一种基于电荷泵的快速锁定锁相环(CP-PLL)。经过测试，该CP-PLL能够快速锁定203.4～286.6 MHz范围内的信号频率，具有锁定时间短、相位噪声小、功耗较低等优点。设计可提高中高速无线通信收发系统的信道切换速度，具有良好的应用价值。无线通信收发系统；锁相环(PLL)；锁定时间；鉴频鉴相器(PFD)；电荷泵(C
电子科技 2017年11期2017-11-16
- 一种高增益低纹波的电荷泵电路
高增益低纹波的电荷泵电路徐彦峰1，钱栋良2，李环2，吴琪2（1.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏无锡214072；2.无锡中微亿芯有限公司，江苏无锡214072）针对现有电荷泵存在的体效应、电荷回流等问题，提出一种高增益低纹波的电荷泵电路。该电荷泵采用两路互补的结构，减小了输出电压纹波；使用电位选择电路消除体效应，并使用两相低电平不交叠时钟避免电荷回流，提高了电压增益和转换效率。Hspice仿真结果表明，在级数同为5级和电流负载相同的情况下，文中提
电子与封装 2017年7期2017-07-20
- 一种MEMS开关驱动电路的设计*
-Walton电荷泵结构,结合特有的Trench工艺使电路的性能大大提高。仿真结果显示驱动电路在5 V电源电压、0.2 pF电容和1 GΩ电阻并联负载下,输出电压达到82.7 V,满足大多数MEMS开关对高驱动电压的需要。电荷泵;MEMS开关;升压倍数;SOI;Trench工艺近年来,微机电系统(MEMS)研究得到了迅猛的发展。作为MEMS的重要分支之一,RF MEMS研究也取得了显著成果。其中RF MEMS开关因具有高线性度、高隔离度、低插入损耗的突出优
电子器件 2017年2期2017-04-25
- 采用快速建立双电荷泵技术的扩频时钟产生器设计
采用快速建立双电荷泵技术的扩频时钟产生器设计龙 强1,2，田 泽1,2，王 晋1,2，唐龙飞1,2(1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710068；2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西 西安 710068)传统的扩频时钟产生器具有较长的建立时间，同时芯片面积较大。针对上述问题，给出了一种采用快速建立双电荷泵技术的低抖动分数扩频时钟产生器(SSCG)的设计。快速建立双电荷泵技术不但可以减小芯片面积，而且通过控制SSCG建立过程中电荷
无线电工程 2017年3期2017-03-02
- 电荷泵拓扑和设计策略概述
411105)电荷泵拓扑和设计策略概述马铭磷，蔡兴龙(湘潭大学 信息工程学院，湖南 湘潭，411105)由于各种电子器件趋于小型化，提供能源的方式要求越来越高，保持功耗、面积尽量小和电路高度集成化已经成为一种趋势。本文提到的电荷泵电路大大满足了上述要求，因此电荷泵电路被广泛应用于开关电源，射频电路，各种驱动电路，记忆性电路，低功耗能量收集等集成电路中。本文主要分析了电荷泵电路使用的模型，关键参数，优化策略和各种不同电荷泵电路拓扑结构。电荷泵；电路模型；优化
邵阳学院学报（自然科学版） 2016年4期2017-01-03
- 一种新型电荷泵电路设计
71）一种新型电荷泵电路设计徐华超，林长龙，梁科，王锦，李国峰（南开大学 电子信息与光学工程学院，天津 300071）Dickson电荷泵在多级级联时，体效应会显著降低电荷泵的效率。提出了一种新型电荷泵电路，该电荷泵采用交叉耦合的NMOS开关管传输电荷，利用每一级的输出电压控制开关管的栅极，有效抑制了体效应的影响，提高了电压增益。Spectre结果显示，在3.3 V的工作电压下，四级新型电荷泵轻松实现了15 V的高输出电压。该电荷泵电路性能优异，具有很强的
电子技术应用 2016年2期2016-11-30
- 电荷泵锁相环的相位噪声研究
611730）电荷泵锁相环的相位噪声研究童姣叶，李荣宽，何国军（电子科技大学 电子工程学院，四川 成都 611730）传统的计算锁相环相位噪声方法没有考虑热噪声、闪烁噪声及基准噪声等影响因素，且不能较好地对应于实际电路。为了更好地解决这个问题，提出了一种简单的方法先分别计算各影响因素引起的相位噪声，然后获得比较实用的锁相环电路的总相位噪声。该方法使用特殊的叠加理论，统一各影响因素在一个实际的锁相环电路中的相位噪声传递函数，从而得到锁相环的总相位噪声。为了验
电子技术应用 2016年1期2016-11-30
- 一种集成在DC-DC芯片中的电荷泵锁相环设计
-DC芯片中的电荷泵锁相环设计李容容(西安电子科技大学 电路CAD研究所，陕西 西安 710071)设计了一种集成在DC-DC芯片中的电荷泵锁相环。其中鉴频鉴相器(PFD)在传统的D触发器结构的基础上增加了复位延迟电路的延迟时间，减小了鉴相“死区”；电荷泵采用充放电电流对称的源极开关结构，解决了电流失配和电荷注入作用的影响；另外，设计了一种可编程的由D触发器构成的分频器电路。基于CMOS工艺，采用Cadence仿真软件对其进行仿真，结果表明该电荷泵锁相环在
电子科技 2016年8期2016-09-19
- 应用于无线通信收发系统锁相环的研究*
主要对PFD和电荷泵模块进行研究，消除了PFD的盲区，引入的推入式电荷泵加快了锁相环的入锁。在此基础上设计了一种快速锁定电荷泵锁相环（CP-PLL），并采用TSMC 0.35μm CMOS工艺，Cadence Spectre/Virtuoso仿真工具对其进行验证。经测试，PLL能实现信号频率从203.4 MHz～286.6MHz范围内的锁定，锁定时间小于60个时钟周期，相位噪声-107.75 dBc/Hz@1MHz，功耗小于13.15mW。无线通信收发系统
电子器件 2016年4期2016-09-16
- 新型低压四相位高效率电荷泵电路
压四相位高效率电荷泵电路张炎峰，姜伟，胡玉青，张其笑（苏州大学城市轨道交通学院 江苏 苏州215000）目前，降低功耗已成为超大规模集成电路的一个重要的发展方向。而通过降低片上系统电源电压来降低功耗是目前普遍使用的一种方法。为了给存储器的编程、擦写过程提供高电压，必须在低电源电压的输入状态下提高电荷泵的输出电压，但也导致每级电荷泵节点电压大幅上升，使得MOS体效成为降低电荷泵输出效率的主要因素。本文设计了一种四相位电荷泵电路，消除了MOS体效应导致的阈值电
电子设计工程 2016年5期2016-09-13
- 一种应用于OLED显示驱动芯片的电源自适应电荷泵设计
选择倍压系数的电荷泵电路。文中详细介绍了电源检测，模式选择原理以及泵电路的1.5倍/1.67倍/2倍/2.5倍/3倍五种倍压模式。泵电路采用了双边对称结构，有效降低了输出纹波。通过仿真，验证了电源不同电压域，倍压系数及输出电压的正确性；在25KHz工作频率，负载20mA时，基于双边对称工作的电源4.5V/1.5倍，3.7V/2倍与2.5V/3倍压模式，输出纹波均小于13mV。关键词：电荷泵；电源自适应；低纹波中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号
电脑知识与技术 2016年6期2016-06-06
- 应用于低压锁相环的高性能可编程电荷泵
的高性能可编程电荷泵梁 亮,朱樟明,杨银堂(西安电子科技大学微电子学院,陕西西安 710071)摘要:提出了一种应用于低压锁相环的输出电流可编程电荷泵.该电荷泵由两个子电荷泵电路组成.每个子电荷泵都采用了反馈控制和复制偏置技术来保证输出的充/放电电流有接近理想的匹配性.利用电流求和结构,两子电荷泵在宽输出电压范围内输出电流的变化被相互补偿,从而得到相对恒定的总电流.该电荷泵可以编程输出从50μA到1.55 m A变化的电流,并以50μA为最小步进.在0.1
西安电子科技大学学报 2016年2期2016-05-05
- 一款胶囊内窥镜电源管理单元的设计与实现
对LDO电路、电荷泵、振荡器模块与系统性能和能耗之间进行权衡设计。结果：电源管理单元采用PMOS LDO电路提高了系统稳定性，电荷泵设计为LED提供了稳定的驱动电压。结论：电源管理单元的设计满足胶囊内镜的使用要求，与国内外主流产品比较，产品体积缩小，工作时间延长。[关键词] 胶囊内镜；电源管理；LDO电路；电荷泵中图分类号：R445 R574 文献标识码：A 文章编号：2095-5200（2016）01-010-030 引言无线胶囊内镜相较于传统胃镜具有便
现代仪器与医疗 2016年1期2016-02-20
- CMOS全集成低压低功耗锁相环设计概述
决方案。低压下电荷泵电路电流的匹配、低压低功耗的压控振荡器的实现以及低压下较快速度的分频器设计都成为低压低功耗锁相环设计必须要面对的难题。低压；低功耗；锁相环0 引言由于近年来生物电子、物联网的发展，可穿戴设备以及超小型物联网终端等对于中短距离通信提出了越来越高的要求。因为这些设备都不具有有线的电源，一般采用电池、无线充电、自然能量收集等方式给系统提供能量。所以低压低功耗成为这些设备需要克服的首要问题。而锁相环的功耗在整个系统能量损耗里面占有非常大的比例，
电子技术应用 2015年5期2015-12-08
- 一种低抖动电荷泵锁相环的设计*
)一种低抖动电荷泵锁相环的设计*白杨，张万荣*，江之韵，胡瑞心，卓汇涵，陈昌麟，赵飞义(北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100124)摘要:采用动态鉴频鉴相器、基于常数跨导轨到轨运算放大器的电荷泵、差分型环形压控振荡器，设计了一种低抖动的电荷泵锁相环。基于SMIC 0.18-μm CMOS工艺，利用Cadence软件完成了电路的设计与仿真。结果表明，动态的鉴频鉴相器，有效消除了死区。新型的电荷泵结构，在输出电压为0.5 V～1.5 V时将电流失配
电子器件 2015年3期2015-02-26
- 用于电机驱动芯片的高压电荷泵电路设计*
驱动芯片的高压电荷泵电路设计*郭艾华*(淮安信息职业技术学院,江苏 淮安 223003)摘要:基于开关电容系统理论,提出了一种用于步进电机芯片中H桥驱动电路的电荷泵电路。电路设计了零温度系数的高压压差检测电路、线形调制的反馈控制电路和泵电容充电电流控制电路。基于HHNEC 0.35 μm BCD工艺平台进行电路设计,并完成流片。测试结果显示,电荷泵电路输出电压跟随输入电压线性变化,输出电压范围为13 V～41 V,纹波电压大小约为560 mV。所获结果与设
电子器件 2014年4期2014-09-06
- 低频率电荷泵锁相环设计
款音频范围内的电荷泵锁相环，采用动态D触发器鉴频鉴相器及电流舵差分输入电荷泵。压控振荡器采用了对电容充放电的形式产生震荡波形，实现低频输出。采用HHNEC BCD035工艺并用Cadence软件实现仿真，实现250 kHz频率锁定，锁定时间为80 μs，锁定时相位差为75 ns且压控振荡器控制电压纹波为5 mV。关键词： 低频率； 电荷泵锁相环； 电荷泵； 压控振荡器中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014
现代电子技术 2014年16期2014-08-20
- 闪存高压电路的总剂量辐射效应研究
通过对内部高压电荷泵电路和高压负载电路的TID辐射效应测试研究，表明辐照后高压通路相关的存储阵列及高压晶体管漏电将造成电荷泵电路的负载电流过载失效，最终导致闪存电路编程或擦除操作失效。闪存；高压电路；电荷泵；总剂量辐射1 背景介绍随着空间技术的发展，越来越多的电子产品被应用到空间辐射环境中，如宇宙飞船、导航卫星等。在航空系统中需要使用电子器件实现对航空系统的控制，尤其需要通过非挥发闪存芯片实现程序和数据的存储。闪存芯片具有高密度以及非挥发的特点，被大量应用
微处理机 2014年6期2014-08-07
- 一种低抖动电荷泵锁相环频率合成器
前应用最多的是电荷泵锁相环，因为电荷泵型锁相环与传统锁相环结构相比，具有稳定性高、功耗低、输出频率信号性能好等特点。本文采用0.13 μm 1.2 V CMOS工艺，设计了一种应用于直接式数字频率合成器电路的电荷泵锁相环电路。2 锁相环电路设计图1所示为本文设计的电荷泵锁相环频率合成器电路的原理框图，由鉴频鉴相器（PFD）、电荷泵（CP）、环路滤波器（LF）、压控振荡器（VCO）和分频器（Divider）组成。图1 电荷泵锁相环频率合成器电路原理框图鉴频鉴
电子与封装 2014年4期2014-02-26
- 一种快速升压的片上电荷泵电路设计
不断提高。片上电荷泵作为一种内部电源成为研究热点［1-4］，它被应用于需要高压的领域，如串口通信电路、EEPROM、动态随机存储器等等。例如，在EEPROM中，电荷泵用于对悬浮栅器件进行写入或者擦除操作。如果电荷泵泵压速度慢，EEPROM就不能实现高速数据改写，数据可能会丢失、误传，影响器件性能。因此，减小电压上升时间成为设计片上电荷泵的重点。通过对静态 CTS 电荷泵［5］、浮阱电荷泵［6］、交叉耦合电荷泵［7］、Dickson 电荷泵［8-9］等电路进
电子器件 2013年5期2013-12-29
- 基于LDO电荷泵的快速瞬态响应的DC -DC电源
采用一个辅助的电荷泵[11-12]，主开关电源一直工作，而此电荷泵仅在瞬态响应时工作，向负载提供需要的电流，这样既不影响转化效率，又可以提高其瞬态响应。目前，该技术广泛使用一个输出电感很小的开环的开关电源作为电荷泵，其工作原理和方法b一致。方法b、c中都会增加多余的变压器或电感，且其控制开关的芯片面积会很大，成本增加；且电荷泵提供的电流是未知的不可控电流，因此输出电压会有阻尼振荡，引入电磁干扰。而本文提出的基于低压差稳压器（LDO）的电荷泵可以很好地克服方
电力自动化设备 2013年6期2013-10-23
- 非挥发性存储器中低压低功耗电荷泵设计
压产生电路(即电荷泵电路)［1］。随着电源电压的不断降低，电荷泵电路的工作能力和效率越来越差，同时占据芯片的面积越来越大，所以电荷泵电路的设计和优化对整个存储器的设计和优化具有非常重要的作用。2 电荷泵基本结构大多数电荷泵电路采用Dickson提出的电路结构［2］，其将 MOS管作为整流器件并且用多晶 －扩散－多晶电容作为电荷储存器件，其基本结构如图1所示。图1给出了正压电荷泵的基本结构，负压电荷泵是将图中的NMOS换为PMOS，将电源电压Vdd换为Gnd
微处理机 2013年6期2013-09-12
- DAB射频接收机中的高性能电荷泵设计
收机中的高性能电荷泵设计唐 路1，2王志功1，2朱存良1徐 建1，2俞 菲2(1东南大学射频与光电集成电路研究所，南京 210096)(2东南大学信息科学与工程学院，南京 210096)实现了一种用于DAB数字广播射频接收机的改进型电荷泵电路.电路核心部分采用带有运算放大器的改进型的共源共栅极电流镜结构实现，以改善电荷泵的电流匹配度.电荷泵中的带隙基准源采用自偏置宽摆幅电流镜结构以增加输出电压的范围.电荷泵中的运算放大器采用叠式共源共栅极结构以获得更大的输
东南大学学报（自然科学版） 2012年6期2012-09-17
- 超高频RFID阅读器电荷泵锁相环设计
由鉴频鉴相器、电荷泵、滤波器、压控振荡器以及分频器等构成，在具体电路设计中还可能涉及到基准(PTAT)电路和一些简单的数字电路。由于锁相环正常工作时能通过内部电路中精准的负反馈机制提供稳定的输出频率作为本振信号，因此，该结构广泛应用于数字及模拟电路设计之中。1 电荷泵锁相环电路设计1.1 电荷泵锁相环原理与整体结构图1所示为电荷泵锁相环[4]的系统结构图。锁相环系统的基本原理为：最初外部参考信号与分频器输出信号同时输入给系统，送入鉴频鉴相器；鉴频鉴相器检测
电子技术应用 2012年12期2012-08-13
- 一种应用于CMOS锁相环的电荷泵设计
MOS锁相环的电荷泵设计简元凯， 解光军， 毛佳佳（合肥工业大学 电子科学与应用物理学院，安徽 合肥 230009）电荷泵是CMOS锁相环中的一个重要模块，其性能决定了整个锁相环系统的工作稳定性和各项指标的优劣。针对传统结构电荷泵存在的电荷共享、电流失配等问题，文章设计了一个基准电压源的电荷泵电路，外接一个2pF的负载电容，用于将电流转化为电压。该电路基于SMIC 0.13μm CMOS工艺库，使用Cadence完成整体电路的仿真。仿真结果表明，该CMOS
合肥工业大学学报（自然科学版） 2012年11期2012-07-18
- 基于0.5um COMS工艺的最小电压选择器设计
李 琦在自适应电荷泵式LED驱动电路中，为了使LED驱动电路尽可能多的工作在高效的环境下，则需要接入一个对负载电压进行监测的最小电压选择器，来控制电荷泵的模式转换。本设计在Cadence平台下，采用CSMC 0.5um COMS工艺，利用MOS管与三极管的电压电流特性实现了对四个输出通道上的最小电压选择。最后对该设计电路进行了仿真验证，结果表明该优化结构可精准的选择出各通道中的最小电压，可有效应用于自适应电荷泵LED驱动电路中。最小电压选择器；LED驱动；
电子世界 2012年18期2012-07-12
- 锁相环中克服非理想因素的鉴相器和电荷泵设计*
器的鉴相死区和电荷泵电路的非理想特性是引起锁相环参考杂散特性的主要原因[1]。1 电路设计与分析传统的三态鉴相器存在一个非理想效应——鉴相死区，它会显著地影响锁相环的锁定时间和参考杂散等特性。当参考信号和反馈信号存在很小的相位误差时，在理想情况下鉴相器会根据相位差输出一个数字脉冲去驱动后面的电荷泵电路。但是在实际情况中当鉴相器两个输入信号的相位误差太小时， PFD输出脉冲的宽度太窄以至于不能驱动后面电荷泵电路， 这一段鉴相器不能鉴别的相位误差区间就称之为鉴
电子器件 2010年4期2010-12-21
- 无源超高频RFID低压高效电荷泵的设计与实现
FID低压高效电荷泵的设计与实现靳 钊1，庄奕琪1，王江安1，杜永乾1，乔丽萍2，张 超1(1. 西安电子科技大学微电子学院 西安 710071; 2. 西藏民族学院信息工程学院 陕西 咸阳 712082)提出了一种适用于无源超高频射频识别(RFID)标签的低压高效电荷泵电路的设计方案，用以最大化标签的识别距离。该方案利用偏置电路为主电荷泵提供偏置电压，通过二极管连接的MOSFET抑制偏置电路的负载电流来提高偏置电压，大大减小了传统电荷泵中的阈值损失，有效
电子科技大学学报 2010年6期2010-02-08
- 锁相环相位噪声与环路带宽的关系分析
全胜摘要：应用电荷泵锁相环系统的等效噪声模型，分析电荷泵锁相环相位噪声在不同频率段的功率谱密度。据此得到相位噪声的功率谱密度与频率关系的模拟曲线。分析与模拟的结论指出环路噪声具有低通特性，而VCO噪声在低频区衰减明显，在设计锁相环路时需要综合考虑环路和VCO两种噪声的影响，然后才能确定环路带宽。该结论对于电荷泵锁相环的相位噪声与环路带宽设计具有一定的参考意义。
现代电子技术 2009年14期2009-09-05
- 一种大电压输出摆幅低电流失配电荷泵的设计
析了基本锁相环电荷泵工作机制的基础上，提出一种新型的电荷泵结构，该电荷泵在非常宽的电压范围内具有很低的电流失配，解决了传统电荷泵结构所具有的电荷注入、时钟馈通和电荷共享等问题，并且非常容易实现电荷泵充放电电流的数字控制。基于SMIC 0.18 μm CMOSRF工艺库设计的实际电路，使用Cadence工具仿真结果表明，在电源电压2.0 V时，输出电压为0.3~1.63 V，充放电电流最大失配率小于0.1%，电流绝对值偏移率小于0.6%，说明这种新型电荷泵结
现代电子技术 2009年5期2009-05-12
- 新ＩＣ解决老问题
。新款器件内置电荷泵，可由正电源轨生成负电压，并将负电压由内部连接至放大器的Vs引脚。利用这个负电压，放大器的输出摆幅就可以达到甚至超过地，而无需的复杂电路，或是限制单电源放大器的输出摆幅。性能与输出摆幅会因制造商的不同而有所差异。ADI的新款芯片还能提供额外的优势。ADA4858-3是一款内置电荷泵的三通道放大器，其优点在于电荷泵能提供额外的电源，－2.8V的电荷泵可用于为其它需要负电源的器件供电，这种能力给工程师提供了新的选择，无需电路板上额外的供电电
电子产品世界 2009年1期2009-01-20