[發明專利]用于無源UHF RFID芯片的EEPROM的電荷泵電路

有效

• 申請號: 201210245516.3
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102780394A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 莊奕琪;杜永乾;李小明;任小嬌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種用于無源UHF?RFID芯片的EEPROM的電荷泵電路，包括：雙相非交疊時鐘產生電路（201）和主電荷泵（204），其特征在于，還包括：數字電路（202）和控制邏輯電路（203）；

所述雙相非交疊時鐘產生電路（201），將輸入時鐘信號clk_in轉換為雙相非交疊時鐘信號，該信號由兩個非交疊時鐘信號clk_bar和clk組成，該第一非交疊時鐘信號clk_bar送入給控制邏輯電路（203），該第二非交疊時鐘信號clk送入給主電荷泵（204）；

所述數字電路（202），用于產生n位控制信號，并將其控制信號送入控制邏輯電路（203）；

控制邏輯電路（203），用于產生n個時鐘驅動信號clk_2、clk_4、……、clk_2n和一個輸出時鐘信號clk_L,該n個時鐘驅動信號分別送入給主電荷泵（204）的n個偶數級電荷泵單元，該輸出時鐘信號clk_L送入給主電荷泵（204）的輸出級；

主電荷泵（204），由2n級相同的電荷轉移開關CTS電荷泵單元和輸出級依次串聯組成，并利用上述n+1個輸入時鐘和第一非交疊時鐘信號clk_bar，控制2n級CTS電荷泵單元的工作時間，逐級將主電荷泵的輸入電壓VEE升高至電壓Vpp，Vpp是EEPROM存儲器的寫電壓，其中n為正實數；

所述第一非交疊時鐘信號clk_bar和輸出時鐘信號clk_L均與時鐘驅動信號clk_2、clk_4、……、clk_2n的相位相反，且輸出時序為：

從t0時刻起，第一非交疊時鐘信號clk_bar輸出有效信號；

在t0時刻至t2時刻之間，第一時鐘驅動信號clk_2輸出地電平，在t2時刻之后，第一時鐘驅動信號clk_2輸出有效信號；

在t0時刻至t4時刻之間，第二時鐘驅動信號clk_4輸出地電平，在t4時刻之后，第二時鐘驅動信號clk_4輸出有效信號；

依次類推，第i時鐘驅動信號clk_2i比第i-1時鐘驅動信號clk_2(i-1)推遲△t時間后，再輸出有效信號，其中△t為間隔時間長度，且0<△t<50us，其中i=1，2，…，n；

在t0時刻至tL時刻之間，輸出時鐘信號clk_L輸出地電平，在tL時刻之后，輸出時鐘信號clk_L輸出有效信號，其中tL時刻比t2n時刻推后△t時間。

2.根據權利要求1所述的EEPROM的電荷泵電路，其特征在于：2n級相同的電荷泵單元分別編號為：第1級、第2級、第3級、第4級、……、第2n-1級、第2n級，每級電荷泵單元由3個NMOS管（MD、MS、MN）、一個PMOS管（MP）和一個級間電容C組成；

第一NMOS管(MD)的柵極與漏極短接，形成二極管連接；第一NMOS管（MD）的源極和漏極分別與第二NMOS管（MS）的源極和漏極短接；第三NMOS管（MN）與PMOS管（MP）組成反相器；第三NMOS管（MN）的漏極與PMOS管（MP）的漏極短接，并同時與第二NMOS管（MS）的柵極相連；第三NMOS管（MN）的源極分別與第一NMOS管（MD）的漏極和第二NMOS管（MS）的漏極短接；第三NMOS管（MN）的柵極與PMOS管（MP）的柵極短接，并同時接到第二NMOS管（MS）與第一NMOS管（MD）的源極，以及級間電容C的“+”端；級間電容C的“-”端接時鐘信號。

3.根據權利要求1所述的EEPROM的電荷泵電路，其特征在于主電荷泵（204）的輸出級，由兩個NMOS管（MDL、ML）和一個輸出級電容CL組成，第一NMOS管（MDL）和第二NMOS管（ML）均為二極管連接，第一NMOS管（MDL）的漏極與柵極短接，并同時與第二NMOS管（ML）的漏極和柵極短接；第一NMOS管（MDL）的源極輸出電荷泵高壓輸出信號Vpp，第二NMOS管（ML）的源極接輸出級電容CL的“+”端，輸出級電容CL的“-”端接時鐘信號。

4.根據權利要求1所述的EEPROM電荷泵電路，其特征在于，電荷泵單元的奇數級，即第1級、第3級、……、第2n-1級的級間電容C的“-”端相互短接，并與第一非交疊時鐘信號clk_bar相連；電荷泵單元的偶數級，即第2級、第4級、……、第2n級的級間電容C的“-”端，分別與時鐘驅動信號clk_2、clk_4、……、clk_2n相連；輸出級電容CL的“-”端接輸出時鐘信號clk_L。