【技术实现步骤摘要】
一种电荷泵结构
本专利技术属于电子电路
,涉及一种电荷泵结构。
技术介绍
现阶段,随着存储器的广泛运用,实现数据的写入和擦除需要远高于电源电压的操作电压,因此可以应用电荷泵通过较低的电源电压泵升得到高操作电压,而传统的交叉耦合电荷泵因存在串通现象和级联电荷泵导致效率损耗,串通现象是在MOS管开启和关断过程中,电荷泵出现支路漏电现象。传统的交叉耦合电荷泵结构如图2中电荷泵单元50所示,其中串通现象的产生与电荷泵中的升压晶体管(MN4、MN5)以及开关晶体管(MP10、MP11)有关。由于交叉耦合电荷泵具有对称性,因此在每半个周期内串通现象的产生条件都类似。晶体管的开关动作由节点A和节点B节点的节点电压来控制,在节点A的电压VA从高电平VDDH增大到2VDDH,节点B的电压VB从2VDDH减小到VDDH的同步转换过程中,在节点A和节点B处产生串通现象。
技术实现思路
针对上述传统的交叉耦合电荷泵存在串通带来的效率低等问题,本专利技术基于交叉耦合电荷泵模型提出一种电荷泵结构,用来对电荷泵效率进行提高,能够解决传统电荷泵的上述缺点,有效避免了串通现象的产生,消除了体效应导致的阈值损耗,提高了电荷泵的充电效率;同时采用电平转换单元,使电荷泵单元只需单级就可以实现高电平输出,有效减小了占用面积,降低了成本。本专利技术的技术方案为:一种电荷泵结构,包括参考地电位产生单元1、电平转换单元3、非交叠时钟产生单元4和电荷泵单元5,所述参考地电位产生单元1用于产生参考地电位VSSH,其电源电压为高电平VDDH,其地电压为低电平VSS;所述电平转换单元3用于产生相位相反的第一交 ...
【技术保护点】
1.一种电荷泵结构,其特征在于,包括参考地电位产生单元(1)、电平转换单元(3)、非交叠时钟产生单元(4)和电荷泵单元(5),所述参考地电位产生单元(1)用于产生参考地电位(VSSH),其电源电压为高电平(VDDH),其地电压为低电平(VSS);所述电平转换单元(3)用于产生相位相反的第一交叠时钟信号(CLK1)和第二交叠时钟信号(CLK2),其控制信号为时钟控制信号(CLK),电源电压为高电平(VDDH),地电压为所述参考地电位(VSSH);所述非交叠时钟信号产生单元(4)用于将第一交叠时钟信号(CLK1)和第二交叠时钟信号(CLK2)转换为第一非交叠时钟信号(CLK3)和第二非交叠时钟信号(CLK4);所述电荷泵单元(5)的电源电压为高电平(VDDH),地电压为低电平(VSS),在所述第一非交叠时钟信号(CLK3)和第二非交叠时钟信号(CLK4)的控制下将所述高电平(VDDH)泵升产生所述电荷泵结构的输出信号(CP)。
【技术特征摘要】
1.一种电荷泵结构,其特征在于,包括参考地电位产生单元(1)、电平转换单元(3)、非交叠时钟产生单元(4)和电荷泵单元(5),所述参考地电位产生单元(1)用于产生参考地电位(VSSH),其电源电压为高电平(VDDH),其地电压为低电平(VSS);所述电平转换单元(3)用于产生相位相反的第一交叠时钟信号(CLK1)和第二交叠时钟信号(CLK2),其控制信号为时钟控制信号(CLK),电源电压为高电平(VDDH),地电压为所述参考地电位(VSSH);所述非交叠时钟信号产生单元(4)用于将第一交叠时钟信号(CLK1)和第二交叠时钟信号(CLK2)转换为第一非交叠时钟信号(CLK3)和第二非交叠时钟信号(CLK4);所述电荷泵单元(5)的电源电压为高电平(VDDH),地电压为低电平(VSS),在所述第一非交叠时钟信号(CLK3)和第二非交叠时钟信号(CLK4)的控制下将所述高电平(VDDH)泵升产生所述电荷泵结构的输出信号(CP)。2.根据权利要求1所述的电荷泵结构,其特征在于,所述电平转换单元(3)包括第一反相器(INV1)、第一NMOS管(MN1)、第二NMOS管(MN2)、第三NMOS管(MN3)、第五PMOS管(MP5)、第六PMOS管(MP6)、第七PMOS管(MP7)、第八PMOS管(MP8)和第九PMOS管(MP9),第一NMOS管(MN1)的栅极连接第二NMOS管(MN2)、第五PMOS管(MP5)和第八PMOS管(MP8)的栅极并作为所述电平转换单元(3)的控制端连接所述时钟控制信号(CLK),其漏极连接第五PMOS管(MP5)的漏极以及第三NMOS管(MN3)和第九PMOS管(MP9)的栅极,其源极连接第二NMOS管(MN2)和第三NMOS管(MN3)的源极并连接所述参考地电位(VSSH);第六PMOS管(MP6)的栅极连接第三NMOS管(MN3)和第九PMOS管(MP9)的漏极并输出所述第一交叠时钟信号(CLK1),其漏极连接第八PMOS管(MP8)的源极,其源极连接第五PMOS管(MP5)和第七PMOS管(MP7)的源极并连接所述高电平(VDDH);第七PMOS管(MP7)的栅极连接第二NMOS管(MN2)和第八PMOS管(MP8)的漏极,其漏极连接第九PMOS管(MP9)的源极;第一反相器(INV1)的输入端连接所述第一交叠时钟信号(CLK1),其输出端输出所述第二交叠时钟信号(CLK2)。3.根据权利要求1所述的电荷泵结构,其特征在于,所述参考地电位产生单元(1)为带隙基准结构,包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一PMOS管(MP1)、第二PMOS管(MP2)、第三PMOS管(MP3)和第四PMOS管(MP4),第一PMOS管(MP1)的栅极连接第二PMOS管(MP2)的栅极和漏极以及第四PMOS管(MP4)的源极,其源极连接第二PMOS管(MP2)的源极并连接所述高电平(VDDH),其漏极连接第三PMOS管(MP3)的源极;第二三极管(Q2)的基极连接第一三极管(Q1)的基极并输出所述参考地电位(VSSH),其集电极连接第三PMOS管(MP3...
【专利技术属性】
技术研发人员:李泽宏,张成发,孙河山,赵念,熊涵风,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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