低功耗高效率升压型电荷泵电路设计
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引用本文:丁雨彤,夏晓娟,易磊,庄玉成.低功耗高效率升压型电荷泵电路设计[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2020,40(3):59~65
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作者单位
丁雨彤 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院江苏南京210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023 
夏晓娟 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院江苏南京210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023 
易磊 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院江苏南京210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023 
庄玉成 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院江苏南京210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023 
中文摘要:设计了一种基于PFM调制模式的低功耗高效率升压电荷泵。电路采用耗尽基准减小静态电流,通过PFM控制方式,减小开关管动态损耗。为进一步提高转换效率,采用动态衬底选择电路,抑制寄生三极管效应,同时提出一种新的非交叠时钟产生电路,避免造成电源到输出端或者到地的通路。芯片测试结果表明,电路静态消耗电流为35 μA,电源转换效率达到90%。
中文关键词:耗尽基准  寄生三极管效应  脉冲频率调制  非交叠时钟
 
Design of boost charge pump circuit with low power and high efficiency
Abstract:A boost charge pump circuit based on Pulse Frequency Modulation (PFM) with low power consumption and high efficiency is designed. The quiescent current is scaled down via depletion reference and the switching loss is reduced by PFM control mode. To further improve the voltage pumping efficiency, the parasitical triode effect is suppressed by using a dynamic control to both the charge transfer switches and the MOSFET body voltages. Meanwhile, a novel non overlapping clock generation circuit is designed to avoid current path from power to output or ground. Experimental results of the charge pump system present that the quiescent current is 35 μA and the power efficiency is 90%.
keywords:depletion reference  parasitic triode effect  pulse frequency modulation(PFM)  non overlapping clock
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