本发明专利技术公开了一种消除阈值电压影响的电荷泵，该电荷泵是对CTS2电荷泵结构进行改良，用PMOS管替换CTS2电荷泵结构中作为最后一级传输管的NMOS管，并用该PMOS管控制电压通过时钟的高低变化实现在0与输出电压之间的切换。本发明专利技术的电路结构简单，提高了输出电压和效率，有利于该发明专利技术的推广和应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电荷泵
，尤其涉及一种消除阈值电压影响的电荷泵，可应用于存储器、电源以及其他模块中。
技术介绍
电荷泵电路用来提供高于外部电源电压的高电压或者负电压，对于许多非挥发存储器，其读写操作需要高电压(也可能是负高压)，所以电荷泵广泛应用于存储器中。同时随着电路设计复杂性的增加，各种混合电路应运而生，单纯依靠外部电源提供的电压远远不能满足要求，电荷泵的特性决定它能够解决这个问题，特别是随着电源电压的下降，电荷泵应用越来越广泛。最经典的迪克森(dickson)电荷泵结构,如附图说明图1所示，其中Cm(m = I n+1)代表泵浦电容，为相同值，以Cpump表示，Cs为寄生电容。相邻两级之间的电压差表达式如下AV = Ynn-Yn = νφ ' -VtΥφ'代表每次时钟高电平到来时，各点之间的电压幅值的增加值，表达式如下(c λ权利要求1.一种消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，该电荷泵是对CTS2电荷泵结构进行改良，用PMOS管替换CTS2电荷泵结构中作为最后一级传输管的NMOS管，并用该PMOS管控制电压通过时钟的高低变化实现在O与输出电压之间的切换。2.根据权利要求1所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，该电荷泵包括以二极管形式连接在一起的第一 NMOS管(MDl)、第二 NMOS管(MD2)和第三NMOS管(MD3)，其中第一 NMOS管(MDl)的源端和栅端均接到电源电压VDD，第一 NMOS管(MDl)的漏端接到第二 NMOS管(MD2)的源端和栅端，第二 NMOS管(MD2)的漏端接到第三NMOS管(MD3)的源端和栅端，第三NMOS管(MD3)的漏端接到最后一级传输管(MD4)的源端和栅端，该最后一级传输管(MD4)是PMOS管，其漏端接到输出端。3.根据权利要求2所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，该电荷泵还包括第五NMOS管(MS5)和第六NMOS管(MS6)，二者是以反相器形式连接，第五NMOS管(MS5)的源端接地，第六NMOS管(MS6)的源端接到输出端0UT，二者的栅端接到时钟CLK处，二者的漏端连接处节点(M)接到该最后一级传输管(MD4)的栅端。4.根据权利要求2所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，所述第一NMOS管 (MDl)与所述第二 NMOS管(MD2)之间的连接处为第一节点(I)，所述第二 NMOS管(MD2)与所述第三NMOS管(MD3)之间的连接处为第二节点(2)，所述第三NMOS管(MD3)与所述最后一级传输管(MD4)之间的连接处为第三节点(3)，第一节点(I)和第三节点(3)分别通过第一电容(Cl)和第三电容(C3)连到第一时钟(CLK)，第二节点(2)通过第二电容(C2)连到第二时钟(CLKB)，第一时钟(CLK)和第二时钟(CLKB)是两相非重叠时钟。5.根据权利要求4所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，该电荷泵还包括第七NMOS管(MSl)、第八NMOS管(MS2)、第九NMOS管(MS3)和第十NMOS管(MS4)，第七NMOS 管(MSl)、第八NMOS管(MS2)和第九NMOS管(MS3)的源端分别接到第一 NMOS管(MDl)、第二 NMOS管(MD2)和第三NMOS管(MD3)的源端，第七NMOS管(MSl)、第八NMOS管(MS2)和第九NMOS管(MS3)的漏端接到第一 NMOS管(MDl)、第二 NMOS管(MD2)和第三NMOS管(MD3) 的漏端，第十NMOS管(MS4)的源端和栅端接到第三节点(3)，第十NMOS管(MS4)的漏端通过第四电容(C4)连到第二时钟(CLKB)。6.根据权利要求5所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，该电荷泵还包括第^^一 NMOS 管(MNl)、第十二 NMOS 管(MN2)、第十三 NMOS 管(MN3)、第一 PMOS 管(MPl)、第二 PMOS 管(MP2)和第三 PMOS 管(MP3)，其中第^^一NMOS 管(MNl)与第一 PMOS 管(MPl)组成反相器结构，第十二 NMOS管(MN2)与第二 PMOS管(MP2)组成反相器结构，第十三NMOS 管(MN3)与第三PMOS管(MP3)组成反相器结构。7.根据权利要求6所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，所述第十一NMOS 管(MNl)的源端接到电源电压VCC，第一 PMOS管(MPl)的源端接到第二节点(2)，第^^一 NMOS管(MNl)和第一 PMOS管(MPl)的栅端连到第一节点(l)，第^^一 NMOS管(MNl)的漏端与第一 PMOS管(MPl)的漏端连到一起再连到第七NMOS管(MSl)的栅端。8.根据权利要求6所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，所述第十二NMOS 管(MN2)的源端接到第一节点(I)，第二 PMOS管(MP2)的源端接到第三节点(3)，第十二 NMOS管(MN2)和第二 PMOS管(MP2)的栅端连到第二节点(2)，第十二 NMOS管(MN2)的漏端和第二 PMOS管(MP2)的漏端连到一起再连到第八NMOS管(MS2)的栅端。9.根据权利要求6所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，所述第十三NMOS 管(MN3)的源端接到第十NMOS管(MS4)的源端，第三PMOS管(MP3)的源端接到第二节点 ⑵，第十三NMOS管(MN3)和第三PMOS管(MP3)的栅端连到第三节点(3)，第十三NMOS管 (MN3)的漏端和第三PMOS管(MP3)的漏端连到一起再连到第三节点(3)。10.根据权利要求6所述的消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，当第一时钟(CLK)为高电平，第二时钟(CLKB)为低电平期间，第一节点(I)和第三节点(3)为相对高电平，第二节点(2)为相对低电平，通过第i^一 NMOS管(MNl)和第一 PMOS 管(MPl)的控制，第七NMOS管(MSl)关断，从而第一节点(I)电流不会向左回流；通过第十 NMOS管(MN2)与第PMOS管(MP2)的相互作用，彻底打开第八NMOS管(MS2)，从而第一节点(I)的电压对第二节点(2)充电；依次分析得到第九NMOS管(MS3)关断，第十NMOS管(MS4) 打开，由于第一时钟(CLK)为高电平，从而在第五NMOS管(MS5)和第六NMOS管(MS6)作用下，节点(M)的电压被拉到地，从而彻底打开最后一级传输管(MD4)，更好对输出电压充电；当第一时钟(CLK)为低电平，第二时钟(CLKB)为高电平期间，第一节点(I)和第三节点(3)为相对低电平，第二节点(2)为相对高电平，控制第七NMOS管(MSl)和第九NMOS管 (MS3)打开，从而VCC和第二节点(2)分别对第一节点(I)和第三节点(3)进行充电；第十 NMOS管(MS4)关断，第一时钟(CLK)为低电平，显然在第五NMOS管(MS5)和第六NMOS管 (MS6)作用下，节点(M)电压等于输出电压，从而关断最后一级传输管(MD4)，组织电流回全文摘要本专利技术公开了一种消除阈值电压影响的电荷泵，该电荷泵是对CTS2电荷泵结构进行改良，用PMOS管替换CTS2电荷泵结构中作为最后一级传输管的NMOS管，并用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种消除阈值电压影响的电荷泵，其特征在于，该电荷泵是对CTS2电荷泵结构进行改良，用PMOS管替换CTS2电荷泵结构中作为最后一级传输管的NMOS管，并用该PMOS管控制电压通过时钟的高低变化实现在0与输出电压之间的切换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，刘阿鑫，谢常青，霍宗亮，张满红，张君宇，陈映平，潘立阳，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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