電荷泵
- 基于電荷泵的壓電致動器遲滯非線性改善研究
亮等提出了一種電荷泵驅(qū)動電路[15,16],通過該電路控制壓電陶瓷兩端電荷量的增減相較于傳統(tǒng)電荷控制遲滯得到了進一步的改善,但該方法控制壓電陶瓷輸出位移仍然存在一定的遲滯非線性,并且在電壓工作范圍較大時遲滯非線性呈現(xiàn)增大的趨勢。本文從電荷泵的工作原理出發(fā),研究了經(jīng)典電荷泵驅(qū)動下殘余遲滯的大小和規(guī)律,提出了一種改進的電荷泵補償方法,介紹了改進的電荷泵補償方法的基本原理,闡述了校正參數(shù)的推導方法并設計了校正補償實驗。實驗結果表明該方法可以有效改善經(jīng)典電荷泵驅(qū)動
計量學報 2023年11期2023-12-06
- 一種基于三管開關結構的改進型電荷泵設計
為廣泛使用的是電荷泵（Charge Pump，CP）鎖相環(huán)（Phase-Locked Loop，PLL）。 在電荷泵鎖相環(huán)中，由于CP的時鐘饋通等非理想效應，PLL 的輸出時鐘會產(chǎn)生較大的抖動［2］。目前已出現(xiàn)了多種優(yōu)化技術以減弱電荷泵的非理想效應，其中全差分結構因其可將電荷泵的非理想效應帶來的誤差轉(zhuǎn)化為共模噪聲，從而大幅抑制非理想效應，被廣泛應用于低抖動鎖相環(huán)。 Zeng等［3］提出了一種正反饋結構的全差分電荷泵，提高了電荷泵的開關速度并且降低了電流的失
南京郵電大學學報(自然科學版) 2023年4期2023-09-23
- 一種具有死區(qū)控制功能的自舉電荷泵設計
它通常需要使用電荷泵電路進行電壓泵升,以此作為高側(cè)驅(qū)動電路的正電源軌,從而實現(xiàn)對高側(cè)NMOS 器件的柵極驅(qū)動,使其工作在導通電阻較低的深線性區(qū),從而降低母線導通損耗。因此,傳統(tǒng)的PWM 控制信號直接驅(qū)動NMOS 的方式顯然不適用。目前的高側(cè)功率開關驅(qū)動技術大致包含: (1)脈沖變壓器驅(qū)動技術[3-4];(2)自舉技術(Bootstrap)[5-6];(3)電荷泵技術[7-8];(4)基于浮地的電荷泵技術[9];(5)自舉電荷泵技術[10]。其中,脈沖變壓器
電子元件與材料 2022年11期2023-01-10
- 用于反熔絲配置芯片的編程和讀出電路設計
高壓電路采用主電荷泵和從電荷泵分散布局的結構，從電荷泵緊隨每個MTM反熔絲存儲陣列布局，并且獨自反饋電壓信號以對輸出電壓進行精準調(diào)整。編程電路可以支持兩種編程模式：當對反熔絲按位數(shù)據(jù)進行編程時，編程高壓完全由電路內(nèi)部的電荷泵提供；當對反熔絲按字節(jié)數(shù)據(jù)進行編程時，通過電荷泵的直傳技術，外部引腳提供的高壓幾乎無損地傳輸給MTM 反熔絲，從而提高了編程效率。在讀出電路上采用可編程的讀上拉電流電路，可以根據(jù)MTM 反熔絲每批次阻值的波動情況，對讀上拉電流進行調(diào)整，
電子與封裝 2022年9期2022-10-12
- 一種用于步進電機驅(qū)動芯片的電荷泵設計*
壓，就需要應用電荷泵電路來實現(xiàn)電路需求。考慮到工藝中功率管的耐壓能力問題，接入H橋高端功率管柵端的電壓不能無限上升，為提高電路的可靠性，還要對電荷泵輸出進行監(jiān)視，使之達到設定的數(shù)值后，電荷泵就停止工作。在電荷泵放電過程中，由于外界抽取電荷會使得電荷泵輸出電壓降低，當?shù)陀诒O(jiān)視電壓的時候，電荷泵恢復工作，對電荷進行補充。2 電荷泵電路基本原理電荷泵電路以電容為儲能元件，應用電容電荷積累效應[7]，通過開關將電荷“泵”向輸出級[8]，從而在芯片內(nèi)產(chǎn)生高于正常供電
微處理機 2022年4期2022-09-02
- 一種適用于低電壓應用的低漏電高性能電荷泵
文提出一種新的電荷泵結構,使用增壓結構改變節(jié)點電壓,有效降低CTSs的反向漏電流,從而提高電荷泵的VCE,此外該電荷泵結構的功率效率和響應速度方面相比文獻[10]都得到了提高,總體性能更優(yōu)。1 柵極偏置低壓電荷泵無論是在慢開關限制系統(tǒng)中還是在快開關限制系統(tǒng)中,CTSs電阻都是影響DCP的關鍵參數(shù)之一,為了提高DCP性能,必須盡力降低其中的CTSs電阻[11]。在實際DCP電路中,CTSs電阻通常為處于三極管區(qū)域的NMOS和PMOS晶體管的電阻。忽略短溝道效
合肥工業(yè)大學學報（自然科學版） 2022年4期2022-05-06
- 電荷泵鎖相環(huán)電路建模與仿真
方式，可以分為電荷泵鎖相環(huán)（Charge-Pump PLL）和非電荷泵鎖相環(huán)。按照其環(huán)路的帶寬，它可以分為寬帶鎖相環(huán)（Wide band loop PLL）和窄帶鎖相環(huán)（Narrow band loop PLL）[2-5]。電荷泵鎖相環(huán)是一種鑒頻鑒相器適用于方波輸入信號的鎖相回路。該類型鎖相環(huán)的特點是可以快速的鎖定到輸入信號的相位，達到很低的穩(wěn)態(tài)相位誤差[1]。因此，該類型鎖相環(huán)被廣泛地應用于各類型電子設備中，成為音頻、視頻、通信、導航等各種裝置的重要組成
自動化與儀表 2022年2期2022-03-05
- 一種大輸出電流的電荷泵電路設計
較高電壓，因此電荷泵電路成為必不可少的芯片電路組成部分[1-4]。當對NOR 類型閃存進行編程時，流過位線(bit-line)的電流相當大，因此在這種情況下，電荷泵不僅要能夠提供高電壓，而且還需要一定的驅(qū)動能力，即有相當?shù)妮敵鲭娏?。因此設計具備一定驅(qū)動能力的電荷泵電路顯得非常重要，并且隨著芯片工藝技術的發(fā)展，在很多應用場合都需要高電壓和大輸出電流的電荷泵，因此本文設計的電荷泵電路具備一定的應用需求。本文提出了一種新型的電荷泵電路，采用了并聯(lián)方式的常用電荷泵
電子測試 2021年18期2021-10-23
- 一種低電壓無片外電容LDO的設計
O。由交叉耦合電荷泵向帶隙基準、誤差放大器供應可靠升壓電壓，交叉耦合電荷泵、功率管工作在低電壓下。選擇Cascode米勒補償實現(xiàn)環(huán)路頻率補償，使之輕/重載條件下都擁有可靠性。通過Cadence Spectre進行性能仿真，LDO最低輸入電壓是0.8 V，輸出電壓是0.5 V，負載處于100μA～150mA區(qū)間內(nèi)，具備環(huán)路穩(wěn)定性與負載調(diào)整率，相位裕度維持60°以上；另外電路電源噪聲抑制比，低頻段可達86.3 dB，1 MHz則是62.0 dB，LDO各項性能
電子世界 2021年15期2021-09-27
- 一種高電壓轉(zhuǎn)換倍率的電荷泵設計
較高的電壓，而電荷泵電路的電容積累傳遞電荷的特性可用來產(chǎn)生高于電源電壓的輸出電壓，因此成為Flash 儲存器必不可少的電路之一。為達到高可靠性和低功耗的目標，隨著集成電路工藝的更新，電源電壓逐漸降低，傳統(tǒng)電荷泵受閾值壓降和體效應等問題影響，當電源電壓靠近閾值電壓時，電壓轉(zhuǎn)換倍率大大降低。因此，設計一種低壓工作也能具有高電壓轉(zhuǎn)換倍率的電荷泵至關重要。2 傳統(tǒng)電荷泵電路技術2.1 技術發(fā)展Dickson 于1976 年提出了如圖1 所示的電荷泵電路，利用電容和
微處理機 2021年4期2021-09-03
- 基于雙電芯電池的智能手機快速充電技術和改進
速迭代發(fā)展，在電荷泵和氮化鎵半導體充電器等技術的加持下，快速充電技術有了飛速進步。目前市場上已經(jīng)量產(chǎn)商用的快充技術方案種類繁多，標準不一：按協(xié)議標準分有高通的QC快充，聯(lián)發(fā)科的PE快充，還有 USB–IF 協(xié)會主推的 PD 快充；按充電功率分從20W至100W不等；按輸入電壓電流大小可以分成高壓低電流快充和低壓高電流快充；按電池分為單電芯和雙電芯[1]。1 智能手機單電芯快速充電設計方案市場上主流功率在20W至50W間智能手機產(chǎn)品的快充技術大部份采用單電芯
電子制作 2021年14期2021-08-21
- 數(shù)字鎖相環(huán)的相位噪聲分析
D為鑒相增益即電荷泵增益，可以理解為電荷泵所提供的電流大??；Z（s）為環(huán)路濾波器阻抗；fOSC，fPD，fN和fVCO分別為參考信號頻率、鑒相頻率、反饋頻率和輸出頻率，其中fVCO=N fOSC/R。電路的開環(huán)傳輸函數(shù)為式中：KVCO為VCO增益。考慮整個閉環(huán)回路響應可以得到對應閉環(huán)傳輸函數(shù)為1.2 相位噪聲定義相位噪聲Sc（f）的定義如圖2所示，即在某一頻率處，1 Hz帶寬內(nèi)的單邊帶噪聲功率PSSB與總功率PS的比率，單位dBc/Hz，計算公式如下：圖2
電氣傳動 2021年11期2021-06-09
- 實用電源管理技術中幾種基本電荷泵電路結構
這就可以借助于電荷泵了。電荷泵由于其功耗低、結構簡單、易于集成，廣泛應用于電源管理芯片中。電荷泵又稱為電容式開關電源，通過控制電容的充放電實現(xiàn)升壓、降壓以及反轉(zhuǎn)電壓的功能。本文對實用電源管理技術中幾種常用的基本電荷泵電路結構做具體介紹。一、升壓式電荷泵圖1 升壓式電荷泵結構圖1 所示為升壓式電荷泵結構，由四個開關S1、S2、S3 和S4 以及電容C 組成。在電源管理芯片中，開關一般是快速MOSFET （Metal Oxide Semiconductor F
環(huán)球市場 2021年7期2021-04-01
- 一種寬頻率范圍電荷泵鎖相環(huán)快速鎖定方法
同的時鐘需求。電荷泵鎖相環(huán)是一種常見的數(shù)模混合型鎖相環(huán)，具有捕獲范圍大、鎖定時相位差小、低功耗等優(yōu)點，在理論上可以實現(xiàn)零靜態(tài)相位誤差，有著其他鎖相環(huán)不可替代的優(yōu)勢[1]。本文所研究的上電快速鎖定方法是基于電荷泵鎖相環(huán)設計的。上電鎖定時間是指鎖相環(huán)從上電啟動到輸出穩(wěn)定頻率所用的時間，是鎖相環(huán)的一項重要參數(shù)指標。傳統(tǒng)電荷泵鎖相環(huán)僅通過電荷泵的充放電電流來調(diào)整壓控振蕩器控制電壓，通常上電鎖定時間會比較長，后續(xù)有文獻提出一些方法來減小電荷泵鎖相環(huán)的上電鎖定時間，例
電子與封裝 2021年2期2021-03-22
- 復雜環(huán)境下自校準鎖相回路電荷泵設計方法
00）鎖相回路電荷泵可以校正電壓，保證電流穩(wěn)態(tài)，在復雜環(huán)境中傳統(tǒng)的鎖相回路電荷泵穩(wěn)定性差，不能滿足目前的校準需求，因此以深組合系統(tǒng)環(huán)境為基礎，提出了自校準鎖相回路電荷泵設計方法。CMOS 鎖相環(huán)是一種頻繁應用于集成電路設計中的電路，主要應用于調(diào)頻信號解調(diào)、移相鍵控信號解調(diào)及位捕捉技術中。鎖相環(huán)電路結構的最大特點是不使用電感線圈，依靠調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)低通濾波器或放大器增益，即可實現(xiàn)對輸入信號的頻率與相位的自動跟蹤和對噪聲的窄帶過濾等功能。在電荷泵鎖相環(huán)電路中，通常采
電子技術與軟件工程 2021年24期2021-03-07
- 高性能CMOS鑒頻鑒相器和電荷泵的設計
極具挑戰(zhàn)性的。電荷泵鎖相環(huán)由于其具有捕捉時間短、捕捉范圍寬、線性度好和穩(wěn)態(tài)相位差幾乎為零的優(yōu)點，被廣泛運用在各類頻率合成器的設計中。文中主要設計了一款應用在鎖相環(huán)系統(tǒng)中的鑒頻鑒相器和電荷泵的CMOS電路。1 PFD/CP相位誤差分析鎖相環(huán)電路[1]主要包括鑒頻鑒相器（Phase-Frequency Detector，PFD）、電荷泵（Charge Pump，CP）、環(huán)路濾波器（Loop Filter，LF）、壓控振蕩器（Voltage Control Os
電子設計工程 2021年1期2021-01-21
- 一種用于驅(qū)動高邊功率開關的電荷泵電路
出了一種新型的電荷泵電路設計，該設計利用電容電壓不能突變的原理，設計了一種可以用來驅(qū)動高邊功率開關管柵極電壓的電荷泵結構。采用該結構后的高邊功率管的柵極電壓，可以在控制信號開啟后很短的時間內(nèi)，將柵極電壓迅速抬升至電源電壓以上，確保功率開關管可以正常導通。通過調(diào)整輸入方波的頻率，該結構的電壓抬升時間可以根據(jù)不同的工藝水平和工作環(huán)境進行調(diào)整，本文也整理了不同的輸入頻率和抬升時間之間的關系。關鍵詞：電荷泵;功率開關;功率集成電路;高邊驅(qū)動;0引言高邊功率開關是功
電子產(chǎn)品世界 2020年3期2020-11-10
- 一種快速啟動的電容式電荷泵設計
電路成為趨勢，電荷泵所帶負載器件會越來越多。巨大的負載電容將導致對其充電速度的減慢，使輸出電壓斜升速度減慢，電荷泵的升壓啟動過程將因此變得漫長。這將導致集成電路處理速度減慢的問題。提高電荷泵啟動速度對大規(guī)模集成電路十分重要?，F(xiàn)有技術通過提高振蕩器輸出頻率[1-2]和增大電荷泵電容值的辦法，一定程度上達到了提高負載電容充電速度的目的。這兩種辦法在負載電容小的電路中作用明顯，但在電荷泵輸出負載電容很大的大規(guī)模電路中，所能達到的效果有限。在輸出負載電容很大的條件
微處理機 2020年4期2020-08-24
- 一種計算納米CMOS器件中應力致界面態(tài)的方法
應用最廣泛的是電荷泵(Charge pumping, CP)測量技術[6-8].然而，隨著器件尺寸的減小，氧化層厚度不斷縮小，CP技術變得越來越具有挑戰(zhàn)性.因為傳統(tǒng)的CP方法在測量小尺寸器件電流過程中，柵極漏電流(IL)較大，甚至覆蓋了電荷泵電流(Icp)，導致數(shù)據(jù)采集和分析困難，傳統(tǒng)的CP方法已完全不可行.近年來，一些新的測量技術不斷地被提出，包括CP技術的改進方法.Steve S.Chung在傳統(tǒng)CP方法的基礎上給出了一個IFCP(Incrementa
淮陰師范學院學報（自然科學版） 2020年2期2020-07-15
- 存儲器中的一種新型電荷泵電路
低，存儲器內(nèi)部電荷泵電路的電壓增益不斷減小。為提高低電源電壓下電荷泵電路的效率，提出了一種新型四相位時鐘電荷泵電路，結構采用兩路錯位時鐘驅(qū)動電路并將雙支路四相位時鐘電荷泵電路并聯(lián)進行輸出，消除了閾值電壓的損失，有效地提高了電荷泵電路的輸出電壓，縮短了到達相同電壓的時間。最后在TSMC0.18μm工藝下，對電路進行了仿真驗證。關鍵詞：存儲器;四相位時鐘;電荷泵中圖分類號：TP391? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1009-3044（2019）28-0
電腦知識與技術 2019年28期2019-12-10
- 一種寬溫度范圍電流恒定電荷泵
作情況[1]。電荷泵作為PLL的關鍵部分，其作用是把鑒頻鑒相器(PFD)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的模擬電流。在以往的研究和設計中，多數(shù)研究通過在電荷泵中加入運算放大器來降低電荷泵的失配率[2]，增大電荷泵的匹配范圍[3]。然而，這種方案只能保證電荷泵在常溫時具有穩(wěn)定的輸出電流，隨著溫度的大范圍變化，MOS管的飽和區(qū)電流會發(fā)生變化，電荷泵的輸出電流也會發(fā)生變化，這將會導致鎖相環(huán)系統(tǒng)的環(huán)路帶寬和峰峰值抖動周期發(fā)生波動。通過介紹一種傳統(tǒng)的運放型電荷泵，分析了運放
桂林電子科技大學學報 2019年4期2019-11-28
- 突破24W限制手機快譯功率緣何越來越高
的充電單元——電荷泵（Charge Pump）。雖然SupermCharge技術直到2019年初也沒能商業(yè)化量產(chǎn)，但電荷泵卻已然成為了近期眾多超過24W快充技術的幕后英雄。電荷泵的工作原理正如前文所述，手機充電器端的輸出電壓多以5V、9V和12V三個檔位為主，而手機內(nèi)置電芯（電池）的輸入電壓則多在3.3V到4.35V之間，這意味著充電過程需要經(jīng)過電路降壓，損失的能量將以熱量的方式呈現(xiàn)出來。問題來了，降壓環(huán)節(jié)都是由充電IC來負責，而這顆IC基本都集成在手機內(nèi)
電腦愛好者 2019年8期2019-10-30
- 一種具有對稱結構的低損耗低紋波電荷泵
等方向發(fā)展，對電荷泵的功耗和紋波要求也隨之越來越高。對現(xiàn)有的電荷泵而言，傳統(tǒng)Diskson電荷泵[1-2]在高壓工作條件下應用廣泛，但隨著工藝進入深亞微米，閾值電壓有所減損，同時受襯底偏置效應影響，在低壓工作條件下電流驅(qū)動能力不足的問題日趨明顯。為解決電流驅(qū)動和轉(zhuǎn)換效率等問題，對新型電路結構提出了要求。先從系統(tǒng)的角度設計了一種四相非交疊時鐘信號控制的對稱結構低損耗低紋波電荷泵，再依次詳細分析了該結構電荷泵電路的原理和時鐘控制邏輯，最后基于0.35μm BC
微處理機 2018年3期2018-07-03
- 一種高性能電荷泵鎖相環(huán)電路的設計與實現(xiàn)
PLL)特別是電荷泵(charge-pump)鎖相環(huán)[7]因具有功耗低、穩(wěn)定性高、容易集成等優(yōu)點，應用最廣泛，成為倍頻信號產(chǎn)品的主流．文中基于SMIC 0.18 μm CMOS工藝，設計了一款可編程控制電荷泵鎖相環(huán)電路作為時鐘倍頻器，它的輸出頻率范圍大，可動態(tài)調(diào)節(jié)的范圍多，鎖相可調(diào)節(jié)頻率最高可達2.2 GHz，具有重要的理論意義和實際應用價值．在高速鎖相環(huán)設計過程，采用創(chuàng)新的延遲可控相頻鑒相器，使得電路既能夠檢測到小的相位差，又不會由于電流失配而造成控制電
西北師范大學學報（自然科學版） 2018年2期2018-05-30
- 一種減小紋波電壓的新型電荷泵調(diào)節(jié)電路
26)0 引言電荷泵電路是閃速存儲器(Flash Memory)電路中一個重要部分，用于提供一個比電源電壓更高的電平。相對于常規(guī)DC/DC電路，電荷泵由于不需要電感、容易實現(xiàn)片上集成而得到廣泛使用。根據(jù)文獻[1]，電荷泵輸出電壓隨負載電流增加而降低。因此，電荷泵電路需要加上一個調(diào)節(jié)穩(wěn)壓部分以確保輸出電壓穩(wěn)定。一種經(jīng)典調(diào)節(jié)結構由TANZAWA T[2]提出，稱為開關(SKIP)模式，原理是通過檢測輸出電壓，將其通過電阻分壓器分壓后和帶隙基準電壓進行比較產(chǎn)生一
網(wǎng)絡安全與數(shù)據(jù)管理 2018年4期2018-05-23
- UHF RFID低壓高效電荷泵的分析與設計
FID低壓高效電荷泵的分析與設計向姝蓉，馮全源，向乾尹（西南交通大學 微電子研究所，四川 成都 611756）為使電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）更好地適用于無源超高頻射頻識別（UHF RFID）芯片，提出了一種低壓高效電荷泵電路的設計方案。利用附加晶體管切換電路中 MOS管的襯底電壓，增加自舉晶體管對柵極充電，該設計方案可消除體效應對閾值電壓的影響，有效抑制反向漏電流。綜合分析電路的影響因素后，折中設計給出合適的設計參數(shù)。采用SMIC 0.18
電子元件與材料 2018年1期2018-01-05
- 一種低功耗射頻CMOS電荷泵鎖相環(huán)的設計
耗射頻CMOS電荷泵鎖相環(huán)的設計劉忠來（美光半導體（上海）有限責任公司，上海 200233）CMOS電荷泵鎖相環(huán)的應用越來越廣泛，這也加強了人們該內(nèi)容的研究與分析。過去，受各方面技術原因的限制，CMOS電荷泵鎖相環(huán)在具體應用過程中的能量消耗較大，這對其應用造成了一定的不良影響，而近幾年隨著各項技術的逐漸成熟，人們加強了對低功耗射頻CMOS電荷泵鎖相環(huán)設計的研究，從而滿足低功耗、快速鎖定要求。目前，人們在該項內(nèi)容的研究上已經(jīng)取得了一定的成績，但是與期望的標準
無線互聯(lián)科技 2017年23期2017-12-15
- 面向無線通信收發(fā)系統(tǒng)的鎖相環(huán)設計
器(PFD)和電荷泵(CP)電路模塊，通過引入全新的動態(tài)PFD和推入式電荷泵，消除了盲區(qū)的同時，縮短了鎖定時間。基于上述研究，設計并實現(xiàn)了一種基于電荷泵的快速鎖定鎖相環(huán)(CP-PLL)。經(jīng)過測試，該CP-PLL能夠快速鎖定203.4～286.6 MHz范圍內(nèi)的信號頻率，具有鎖定時間短、相位噪聲小、功耗較低等優(yōu)點。設計可提高中高速無線通信收發(fā)系統(tǒng)的信道切換速度，具有良好的應用價值。無線通信收發(fā)系統(tǒng)；鎖相環(huán)(PLL)；鎖定時間；鑒頻鑒相器(PFD)；電荷泵(C
電子科技 2017年11期2017-11-16
- 一種高增益低紋波的電荷泵電路
高增益低紋波的電荷泵電路徐彥峰1，錢棟良2，李環(huán)2，吳琪2（1.中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇無錫214072；2.無錫中微億芯有限公司，江蘇無錫214072）針對現(xiàn)有電荷泵存在的體效應、電荷回流等問題，提出一種高增益低紋波的電荷泵電路。該電荷泵采用兩路互補的結構，減小了輸出電壓紋波；使用電位選擇電路消除體效應，并使用兩相低電平不交疊時鐘避免電荷回流，提高了電壓增益和轉(zhuǎn)換效率。Hspice仿真結果表明，在級數(shù)同為5級和電流負載相同的情況下，文中提
電子與封裝 2017年7期2017-07-20
- 一種MEMS開關驅(qū)動電路的設計*
-Walton電荷泵結構,結合特有的Trench工藝使電路的性能大大提高。仿真結果顯示驅(qū)動電路在5 V電源電壓、0.2 pF電容和1 GΩ電阻并聯(lián)負載下,輸出電壓達到82.7 V,滿足大多數(shù)MEMS開關對高驅(qū)動電壓的需要。電荷泵;MEMS開關;升壓倍數(shù);SOI;Trench工藝近年來,微機電系統(tǒng)(MEMS)研究得到了迅猛的發(fā)展。作為MEMS的重要分支之一,RF MEMS研究也取得了顯著成果。其中RF MEMS開關因具有高線性度、高隔離度、低插入損耗的突出優(yōu)
電子器件 2017年2期2017-04-25
- 采用快速建立雙電荷泵技術的擴頻時鐘產(chǎn)生器設計
采用快速建立雙電荷泵技術的擴頻時鐘產(chǎn)生器設計龍 強1,2，田 澤1,2，王 晉1,2，唐龍飛1,2(1.中航工業(yè)西安航空計算技術研究所，陜西 西安 710068；2.集成電路與微系統(tǒng)設計航空科技重點實驗室，陜西 西安 710068)傳統(tǒng)的擴頻時鐘產(chǎn)生器具有較長的建立時間，同時芯片面積較大。針對上述問題，給出了一種采用快速建立雙電荷泵技術的低抖動分數(shù)擴頻時鐘產(chǎn)生器(SSCG)的設計。快速建立雙電荷泵技術不但可以減小芯片面積，而且通過控制SSCG建立過程中電荷
無線電工程 2017年3期2017-03-02
- 電荷泵拓撲和設計策略概述
411105)電荷泵拓撲和設計策略概述馬銘磷，蔡興龍(湘潭大學 信息工程學院，湖南 湘潭，411105)由于各種電子器件趨于小型化，提供能源的方式要求越來越高，保持功耗、面積盡量小和電路高度集成化已經(jīng)成為一種趨勢。本文提到的電荷泵電路大大滿足了上述要求，因此電荷泵電路被廣泛應用于開關電源，射頻電路，各種驅(qū)動電路，記憶性電路，低功耗能量收集等集成電路中。本文主要分析了電荷泵電路使用的模型，關鍵參數(shù)，優(yōu)化策略和各種不同電荷泵電路拓撲結構。電荷泵；電路模型；優(yōu)化
邵陽學院學報（自然科學版） 2016年4期2017-01-03
- 一種新型電荷泵電路設計
71）一種新型電荷泵電路設計徐華超，林長龍，梁科，王錦，李國峰（南開大學 電子信息與光學工程學院，天津 300071）Dickson電荷泵在多級級聯(lián)時，體效應會顯著降低電荷泵的效率。提出了一種新型電荷泵電路，該電荷泵采用交叉耦合的NMOS開關管傳輸電荷，利用每一級的輸出電壓控制開關管的柵極，有效抑制了體效應的影響，提高了電壓增益。Spectre結果顯示，在3.3 V的工作電壓下，四級新型電荷泵輕松實現(xiàn)了15 V的高輸出電壓。該電荷泵電路性能優(yōu)異，具有很強的
電子技術應用 2016年2期2016-11-30
- 電荷泵鎖相環(huán)的相位噪聲研究
611730）電荷泵鎖相環(huán)的相位噪聲研究童姣葉，李榮寬，何國軍（電子科技大學 電子工程學院，四川 成都 611730）傳統(tǒng)的計算鎖相環(huán)相位噪聲方法沒有考慮熱噪聲、閃爍噪聲及基準噪聲等影響因素，且不能較好地對應于實際電路。為了更好地解決這個問題，提出了一種簡單的方法先分別計算各影響因素引起的相位噪聲，然后獲得比較實用的鎖相環(huán)電路的總相位噪聲。該方法使用特殊的疊加理論，統(tǒng)一各影響因素在一個實際的鎖相環(huán)電路中的相位噪聲傳遞函數(shù)，從而得到鎖相環(huán)的總相位噪聲。為了驗
電子技術應用 2016年1期2016-11-30
- 一種集成在DC-DC芯片中的電荷泵鎖相環(huán)設計
-DC芯片中的電荷泵鎖相環(huán)設計李容容(西安電子科技大學 電路CAD研究所，陜西 西安 710071)設計了一種集成在DC-DC芯片中的電荷泵鎖相環(huán)。其中鑒頻鑒相器(PFD)在傳統(tǒng)的D觸發(fā)器結構的基礎上增加了復位延遲電路的延遲時間，減小了鑒相“死區(qū)”；電荷泵采用充放電電流對稱的源極開關結構，解決了電流失配和電荷注入作用的影響；另外，設計了一種可編程的由D觸發(fā)器構成的分頻器電路。基于CMOS工藝，采用Cadence仿真軟件對其進行仿真，結果表明該電荷泵鎖相環(huán)在
電子科技 2016年8期2016-09-19
- 應用于無線通信收發(fā)系統(tǒng)鎖相環(huán)的研究*
主要對PFD和電荷泵模塊進行研究，消除了PFD的盲區(qū)，引入的推入式電荷泵加快了鎖相環(huán)的入鎖。在此基礎上設計了一種快速鎖定電荷泵鎖相環(huán)（CP-PLL），并采用TSMC 0.35μm CMOS工藝，Cadence Spectre/Virtuoso仿真工具對其進行驗證。經(jīng)測試，PLL能實現(xiàn)信號頻率從203.4 MHz～286.6MHz范圍內(nèi)的鎖定，鎖定時間小于60個時鐘周期，相位噪聲-107.75 dBc/Hz@1MHz，功耗小于13.15mW。無線通信收發(fā)系統(tǒng)
電子器件 2016年4期2016-09-16
- 新型低壓四相位高效率電荷泵電路
壓四相位高效率電荷泵電路張炎峰，姜偉，胡玉青，張其笑（蘇州大學城市軌道交通學院 江蘇 蘇州215000）目前，降低功耗已成為超大規(guī)模集成電路的一個重要的發(fā)展方向。而通過降低片上系統(tǒng)電源電壓來降低功耗是目前普遍使用的一種方法。為了給存儲器的編程、擦寫過程提供高電壓，必須在低電源電壓的輸入狀態(tài)下提高電荷泵的輸出電壓，但也導致每級電荷泵節(jié)點電壓大幅上升，使得MOS體效成為降低電荷泵輸出效率的主要因素。本文設計了一種四相位電荷泵電路，消除了MOS體效應導致的閾值電
電子設計工程 2016年5期2016-09-13
- 一種應用于OLED顯示驅(qū)動芯片的電源自適應電荷泵設計
選擇倍壓系數(shù)的電荷泵電路。文中詳細介紹了電源檢測，模式選擇原理以及泵電路的1.5倍/1.67倍/2倍/2.5倍/3倍五種倍壓模式。泵電路采用了雙邊對稱結構，有效降低了輸出紋波。通過仿真，驗證了電源不同電壓域，倍壓系數(shù)及輸出電壓的正確性；在25KHz工作頻率，負載20mA時，基于雙邊對稱工作的電源4.5V/1.5倍，3.7V/2倍與2.5V/3倍壓模式，輸出紋波均小于13mV。關鍵詞：電荷泵；電源自適應；低紋波中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號
電腦知識與技術 2016年6期2016-06-06
- 應用于低壓鎖相環(huán)的高性能可編程電荷泵
的高性能可編程電荷泵梁 亮,朱樟明,楊銀堂(西安電子科技大學微電子學院,陜西西安 710071)摘要:提出了一種應用于低壓鎖相環(huán)的輸出電流可編程電荷泵.該電荷泵由兩個子電荷泵電路組成.每個子電荷泵都采用了反饋控制和復制偏置技術來保證輸出的充/放電電流有接近理想的匹配性.利用電流求和結構,兩子電荷泵在寬輸出電壓范圍內(nèi)輸出電流的變化被相互補償,從而得到相對恒定的總電流.該電荷泵可以編程輸出從50μA到1.55 m A變化的電流,并以50μA為最小步進.在0.1
西安電子科技大學學報 2016年2期2016-05-05
- 一款膠囊內(nèi)窺鏡電源管理單元的設計與實現(xiàn)
對LDO電路、電荷泵、振蕩器模塊與系統(tǒng)性能和能耗之間進行權衡設計。結果：電源管理單元采用PMOS LDO電路提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，電荷泵設計為LED提供了穩(wěn)定的驅(qū)動電壓。結論：電源管理單元的設計滿足膠囊內(nèi)鏡的使用要求，與國內(nèi)外主流產(chǎn)品比較，產(chǎn)品體積縮小，工作時間延長。[關鍵詞] 膠囊內(nèi)鏡；電源管理；LDO電路；電荷泵中圖分類號：R445 R574 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2016）01-010-030 引言無線膠囊內(nèi)鏡相較于傳統(tǒng)胃鏡具有便
現(xiàn)代儀器與醫(yī)療 2016年1期2016-02-20
- CMOS全集成低壓低功耗鎖相環(huán)設計概述
決方案。低壓下電荷泵電路電流的匹配、低壓低功耗的壓控振蕩器的實現(xiàn)以及低壓下較快速度的分頻器設計都成為低壓低功耗鎖相環(huán)設計必須要面對的難題。低壓；低功耗；鎖相環(huán)0 引言由于近年來生物電子、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可穿戴設備以及超小型物聯(lián)網(wǎng)終端等對于中短距離通信提出了越來越高的要求。因為這些設備都不具有有線的電源，一般采用電池、無線充電、自然能量收集等方式給系統(tǒng)提供能量。所以低壓低功耗成為這些設備需要克服的首要問題。而鎖相環(huán)的功耗在整個系統(tǒng)能量損耗里面占有非常大的比例，
電子技術應用 2015年5期2015-12-08
- 一種低抖動電荷泵鎖相環(huán)的設計*
)?一種低抖動電荷泵鎖相環(huán)的設計*白楊，張萬榮*，江之韻，胡瑞心，卓匯涵，陳昌麟，趙飛義(北京工業(yè)大學電子信息與控制工程學院，北京100124)摘要:采用動態(tài)鑒頻鑒相器、基于常數(shù)跨導軌到軌運算放大器的電荷泵、差分型環(huán)形壓控振蕩器，設計了一種低抖動的電荷泵鎖相環(huán)?；赟MIC 0.18-μm CMOS工藝，利用Cadence軟件完成了電路的設計與仿真。結果表明，動態(tài)的鑒頻鑒相器，有效消除了死區(qū)。新型的電荷泵結構，在輸出電壓為0.5 V～1.5 V時將電流失配
電子器件 2015年3期2015-02-26
- 用于電機驅(qū)動芯片的高壓電荷泵電路設計*
驅(qū)動芯片的高壓電荷泵電路設計*郭艾華*(淮安信息職業(yè)技術學院,江蘇 淮安 223003)摘要:基于開關電容系統(tǒng)理論,提出了一種用于步進電機芯片中H橋驅(qū)動電路的電荷泵電路。電路設計了零溫度系數(shù)的高壓壓差檢測電路、線形調(diào)制的反饋控制電路和泵電容充電電流控制電路?；贖HNEC 0.35 μm BCD工藝平臺進行電路設計,并完成流片。測試結果顯示,電荷泵電路輸出電壓跟隨輸入電壓線性變化,輸出電壓范圍為13 V～41 V,紋波電壓大小約為560 mV。所獲結果與設
電子器件 2014年4期2014-09-06
- 低頻率電荷泵鎖相環(huán)設計
款音頻范圍內(nèi)的電荷泵鎖相環(huán)，采用動態(tài)D觸發(fā)器鑒頻鑒相器及電流舵差分輸入電荷泵。壓控振蕩器采用了對電容充放電的形式產(chǎn)生震蕩波形，實現(xiàn)低頻輸出。采用HHNEC BCD035工藝并用Cadence軟件實現(xiàn)仿真，實現(xiàn)250 kHz頻率鎖定，鎖定時間為80 μs，鎖定時相位差為75 ns且壓控振蕩器控制電壓紋波為5 mV。關鍵詞： 低頻率； 電荷泵鎖相環(huán)； 電荷泵； 壓控振蕩器中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014
現(xiàn)代電子技術 2014年16期2014-08-20
- 閃存高壓電路的總劑量輻射效應研究
通過對內(nèi)部高壓電荷泵電路和高壓負載電路的TID輻射效應測試研究，表明輻照后高壓通路相關的存儲陣列及高壓晶體管漏電將造成電荷泵電路的負載電流過載失效，最終導致閃存電路編程或擦除操作失效。閃存；高壓電路；電荷泵；總劑量輻射1 背景介紹隨著空間技術的發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品被應用到空間輻射環(huán)境中，如宇宙飛船、導航衛(wèi)星等。在航空系統(tǒng)中需要使用電子器件實現(xiàn)對航空系統(tǒng)的控制，尤其需要通過非揮發(fā)閃存芯片實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的存儲。閃存芯片具有高密度以及非揮發(fā)的特點，被大量應用
微處理機 2014年6期2014-08-07
- 一種低抖動電荷泵鎖相環(huán)頻率合成器
前應用最多的是電荷泵鎖相環(huán)，因為電荷泵型鎖相環(huán)與傳統(tǒng)鎖相環(huán)結構相比，具有穩(wěn)定性高、功耗低、輸出頻率信號性能好等特點。本文采用0.13 μm 1.2 V CMOS工藝，設計了一種應用于直接式數(shù)字頻率合成器電路的電荷泵鎖相環(huán)電路。2 鎖相環(huán)電路設計圖1所示為本文設計的電荷泵鎖相環(huán)頻率合成器電路的原理框圖，由鑒頻鑒相器（PFD）、電荷泵（CP）、環(huán)路濾波器（LF）、壓控振蕩器（VCO）和分頻器（Divider）組成。圖1 電荷泵鎖相環(huán)頻率合成器電路原理框圖鑒頻鑒
電子與封裝 2014年4期2014-02-26
- 一種快速升壓的片上電荷泵電路設計
不斷提高。片上電荷泵作為一種內(nèi)部電源成為研究熱點［1-4］，它被應用于需要高壓的領域，如串口通信電路、EEPROM、動態(tài)隨機存儲器等等。例如，在EEPROM中，電荷泵用于對懸浮柵器件進行寫入或者擦除操作。如果電荷泵泵壓速度慢，EEPROM就不能實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)改寫，數(shù)據(jù)可能會丟失、誤傳，影響器件性能。因此，減小電壓上升時間成為設計片上電荷泵的重點。通過對靜態(tài) CTS 電荷泵［5］、浮阱電荷泵［6］、交叉耦合電荷泵［7］、Dickson 電荷泵［8-9］等電路進
電子器件 2013年5期2013-12-29
- 基于LDO電荷泵的快速瞬態(tài)響應的DC -DC電源
采用一個輔助的電荷泵[11-12]，主開關電源一直工作，而此電荷泵僅在瞬態(tài)響應時工作，向負載提供需要的電流，這樣既不影響轉(zhuǎn)化效率，又可以提高其瞬態(tài)響應。目前，該技術廣泛使用一個輸出電感很小的開環(huán)的開關電源作為電荷泵，其工作原理和方法b一致。方法b、c中都會增加多余的變壓器或電感，且其控制開關的芯片面積會很大，成本增加；且電荷泵提供的電流是未知的不可控電流，因此輸出電壓會有阻尼振蕩，引入電磁干擾。而本文提出的基于低壓差穩(wěn)壓器（LDO）的電荷泵可以很好地克服方
電力自動化設備 2013年6期2013-10-23
- 非揮發(fā)性存儲器中低壓低功耗電荷泵設計
壓產(chǎn)生電路(即電荷泵電路)［1］。隨著電源電壓的不斷降低，電荷泵電路的工作能力和效率越來越差，同時占據(jù)芯片的面積越來越大，所以電荷泵電路的設計和優(yōu)化對整個存儲器的設計和優(yōu)化具有非常重要的作用。2 電荷泵基本結構大多數(shù)電荷泵電路采用Dickson提出的電路結構［2］，其將 MOS管作為整流器件并且用多晶 －擴散－多晶電容作為電荷儲存器件，其基本結構如圖1所示。圖1給出了正壓電荷泵的基本結構，負壓電荷泵是將圖中的NMOS換為PMOS，將電源電壓Vdd換為Gnd
微處理機 2013年6期2013-09-12
- DAB射頻接收機中的高性能電荷泵設計
收機中的高性能電荷泵設計唐 路1，2王志功1，2朱存良1徐 建1，2俞 菲2(1東南大學射頻與光電集成電路研究所，南京 210096)(2東南大學信息科學與工程學院，南京 210096)實現(xiàn)了一種用于DAB數(shù)字廣播射頻接收機的改進型電荷泵電路.電路核心部分采用帶有運算放大器的改進型的共源共柵極電流鏡結構實現(xiàn)，以改善電荷泵的電流匹配度.電荷泵中的帶隙基準源采用自偏置寬擺幅電流鏡結構以增加輸出電壓的范圍.電荷泵中的運算放大器采用疊式共源共柵極結構以獲得更大的輸
東南大學學報（自然科學版） 2012年6期2012-09-17
- 超高頻RFID閱讀器電荷泵鎖相環(huán)設計
由鑒頻鑒相器、電荷泵、濾波器、壓控振蕩器以及分頻器等構成，在具體電路設計中還可能涉及到基準(PTAT)電路和一些簡單的數(shù)字電路。由于鎖相環(huán)正常工作時能通過內(nèi)部電路中精準的負反饋機制提供穩(wěn)定的輸出頻率作為本振信號，因此，該結構廣泛應用于數(shù)字及模擬電路設計之中。1 電荷泵鎖相環(huán)電路設計1.1 電荷泵鎖相環(huán)原理與整體結構圖1所示為電荷泵鎖相環(huán)[4]的系統(tǒng)結構圖。鎖相環(huán)系統(tǒng)的基本原理為：最初外部參考信號與分頻器輸出信號同時輸入給系統(tǒng)，送入鑒頻鑒相器；鑒頻鑒相器檢測
電子技術應用 2012年12期2012-08-13
- 一種應用于CMOS鎖相環(huán)的電荷泵設計
MOS鎖相環(huán)的電荷泵設計簡元凱， 解光軍， 毛佳佳（合肥工業(yè)大學 電子科學與應用物理學院，安徽 合肥 230009）電荷泵是CMOS鎖相環(huán)中的一個重要模塊，其性能決定了整個鎖相環(huán)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和各項指標的優(yōu)劣。針對傳統(tǒng)結構電荷泵存在的電荷共享、電流失配等問題，文章設計了一個基準電壓源的電荷泵電路，外接一個2pF的負載電容，用于將電流轉(zhuǎn)化為電壓。該電路基于SMIC 0.13μm CMOS工藝庫，使用Cadence完成整體電路的仿真。仿真結果表明，該CMOS
合肥工業(yè)大學學報（自然科學版） 2012年11期2012-07-18
- 基于0.5um COMS工藝的最小電壓選擇器設計
李 琦在自適應電荷泵式LED驅(qū)動電路中，為了使LED驅(qū)動電路盡可能多的工作在高效的環(huán)境下，則需要接入一個對負載電壓進行監(jiān)測的最小電壓選擇器，來控制電荷泵的模式轉(zhuǎn)換。本設計在Cadence平臺下，采用CSMC 0.5um COMS工藝，利用MOS管與三極管的電壓電流特性實現(xiàn)了對四個輸出通道上的最小電壓選擇。最后對該設計電路進行了仿真驗證，結果表明該優(yōu)化結構可精準的選擇出各通道中的最小電壓，可有效應用于自適應電荷泵LED驅(qū)動電路中。最小電壓選擇器；LED驅(qū)動；
電子世界 2012年18期2012-07-12
- 鎖相環(huán)中克服非理想因素的鑒相器和電荷泵設計*
器的鑒相死區(qū)和電荷泵電路的非理想特性是引起鎖相環(huán)參考雜散特性的主要原因[1]。1 電路設計與分析傳統(tǒng)的三態(tài)鑒相器存在一個非理想效應——鑒相死區(qū)，它會顯著地影響鎖相環(huán)的鎖定時間和參考雜散等特性。當參考信號和反饋信號存在很小的相位誤差時，在理想情況下鑒相器會根據(jù)相位差輸出一個數(shù)字脈沖去驅(qū)動后面的電荷泵電路。但是在實際情況中當鑒相器兩個輸入信號的相位誤差太小時， PFD輸出脈沖的寬度太窄以至于不能驅(qū)動后面電荷泵電路， 這一段鑒相器不能鑒別的相位誤差區(qū)間就稱之為鑒
電子器件 2010年4期2010-12-21
- 無源超高頻RFID低壓高效電荷泵的設計與實現(xiàn)
FID低壓高效電荷泵的設計與實現(xiàn)靳 釗1，莊奕琪1，王江安1，杜永乾1，喬麗萍2，張 超1(1. 西安電子科技大學微電子學院 西安 710071; 2. 西藏民族學院信息工程學院 陜西 咸陽 712082)提出了一種適用于無源超高頻射頻識別(RFID)標簽的低壓高效電荷泵電路的設計方案，用以最大化標簽的識別距離。該方案利用偏置電路為主電荷泵提供偏置電壓，通過二極管連接的MOSFET抑制偏置電路的負載電流來提高偏置電壓，大大減小了傳統(tǒng)電荷泵中的閾值損失，有效
電子科技大學學報 2010年6期2010-02-08
- 鎖相環(huán)相位噪聲與環(huán)路帶寬的關系分析
全勝摘要：應用電荷泵鎖相環(huán)系統(tǒng)的等效噪聲模型，分析電荷泵鎖相環(huán)相位噪聲在不同頻率段的功率譜密度。據(jù)此得到相位噪聲的功率譜密度與頻率關系的模擬曲線。分析與模擬的結論指出環(huán)路噪聲具有低通特性，而VCO噪聲在低頻區(qū)衰減明顯，在設計鎖相環(huán)路時需要綜合考慮環(huán)路和VCO兩種噪聲的影響，然后才能確定環(huán)路帶寬。該結論對于電荷泵鎖相環(huán)的相位噪聲與環(huán)路帶寬設計具有一定的參考意義。
現(xiàn)代電子技術 2009年14期2009-09-05
- 一種大電壓輸出擺幅低電流失配電荷泵的設計
析了基本鎖相環(huán)電荷泵工作機制的基礎上，提出一種新型的電荷泵結構，該電荷泵在非常寬的電壓范圍內(nèi)具有很低的電流失配，解決了傳統(tǒng)電荷泵結構所具有的電荷注入、時鐘饋通和電荷共享等問題，并且非常容易實現(xiàn)電荷泵充放電電流的數(shù)字控制?；赟MIC 0.18 μm CMOSRF工藝庫設計的實際電路，使用Cadence工具仿真結果表明，在電源電壓2.0 V時，輸出電壓為0.3~1.63 V，充放電電流最大失配率小于0.1%，電流絕對值偏移率小于0.6%，說明這種新型電荷泵結
現(xiàn)代電子技術 2009年5期2009-05-12
- 新ＩＣ解決老問題
。新款器件內(nèi)置電荷泵，可由正電源軌生成負電壓，并將負電壓由內(nèi)部連接至放大器的Vs引腳。利用這個負電壓，放大器的輸出擺幅就可以達到甚至超過地，而無需的復雜電路，或是限制單電源放大器的輸出擺幅。性能與輸出擺幅會因制造商的不同而有所差異。ADI的新款芯片還能提供額外的優(yōu)勢。ADA4858-3是一款內(nèi)置電荷泵的三通道放大器，其優(yōu)點在于電荷泵能提供額外的電源，－2.8V的電荷泵可用于為其它需要負電源的器件供電，這種能力給工程師提供了新的選擇，無需電路板上額外的供電電
電子產(chǎn)品世界 2009年1期2009-01-20