基于低压CMOS工艺的新型负电压型电荷泵电路

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作   者：

罗志聪;  黄世震;  叶大鹏; 

作者机构：

福建农林大学机电工程学院;  福州大学物理与信息工程学院; 

关键词：

负电压;  纹波;  反向漏电流;  功率效率;  电荷泵; 

期刊名称：

半导体技术

基金项目：

i s s n：

1003-353X

年卷期：

2016 年 12 期

页   码：

894-898

摘   要：

采用UMC 0.18μm 1.8 V/3.3 V CMOS工艺设计并流片验证了一个应用于生医刺激器的新型负电压型电荷泵电路。介绍了几种典型的负电压型电荷泵电路,比较其优缺点,在此基础上设计了一个新型4级交叉耦合型负电压电荷泵。和现有的结构相比,该电路在启动过程和工作过程中都不存在过压问题,器件任意两端口之间的电压均小于电源电压VDD,同时降低了MOS器件衬底效应、反向漏电流对电荷泵效率的影响。电荷泵的电容采用MIM电容,升压电容为50 p F,输出电容为100 p F。芯片面积为2.3 mm×1.3 mm,测试结果表明负电压型电荷泵电路输出电压为!10.3 V,系统最高效率为56%。当输出电流为3.5 m A时,输出电容为100 p F时,纹波电压为150 m V。