[發明專利]低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路

在審

• 申請號: 201810627187.6
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108847845A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 陳珍海;許媛;占林松;劉琦;寧仁霞;萬書芹;孫劍;呂海江
• 申請（專利權）人: 黃山學院
• 主分類號: H03M1/08
• 分類號: H03M1/08
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶;葉綠林

1.一種低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路，其特征是：包括一個電荷傳輸MOSFET管S、一個柵壓自舉增壓電路、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第一PMOS管M3、第一電容C1和第二電容C2、一個電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR、第一鏡像NMOS管M1R、第二鏡像NMOS管M2R、第一鏡像PMOS管M3R、電流源I1、電壓源V1和誤差放大器AE；所述低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路的連接關系為：第一NMOS管M1的柵端連接到電荷待傳輸節點Ni，即電荷傳輸MOSFET管S的源極，還連接到柵壓自舉增壓電路的電壓輸入端；第一NMOS管M1的源端連接到地電平，第一NMOS管M1的漏端連接到第二NMOS管M2的源端，第一NMOS管M1的襯底連接到第一鏡像NMOS管M1R的襯底和誤差放大器AE的誤差輸出端；第二NMOS管M2的漏端連接到第一PMOS管M3的漏端和電荷傳輸MOSFET管S的柵端G，第二NMOS管M2的柵端連接到第一偏置電壓，第二NMOS管M2的襯底接地電平；第一PMOS管M3的柵端連接到第二偏置電壓，第一PMOS管M3的源端和襯底連接到柵壓自舉增壓電路的電壓輸出端V_boost；第一鏡像NMOS管M1R的源端連接到地電平，第一鏡像NMOS管M1R的漏端連接到第二鏡像NMOS管M2R的源端；第二鏡像NMOS管M2R的漏端連接到第一鏡像PMOS管M3R的漏端和電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR的柵端，第二鏡像NMOS管M2R的柵端連接到第一偏置電壓，第二鏡像NMOS管M2R的襯底接地電平；第一鏡像PMOS管M3R的柵端連接到第二偏置電壓，第一鏡像PMOS管M3R的源端和襯底連接到柵壓自舉增壓電路的電壓輸出端V_boost；電荷傳輸目標節點No，即電荷傳輸MOSFET管S的漏極，通過第二電容C2接控制信號Ck1n；電荷待傳輸節點Ni通過第一電容C1接控制信號Ck1；電荷傳輸MOSFET管S和電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR的襯底均連接到地電平；柵壓自舉增壓電路的時鐘輸入端連接控制信號Ck1；誤差放大器AE的負電壓輸入端連接基準電壓V’_R，誤差放大器AE正電壓輸入端同時連接第一鏡像NMOS管M1R的柵端、電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR的源端和電流源I1的電流輸入端；電流源I1的電流輸出端接地電平；電壓源V1的高電壓輸出端接電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR的漏端，電壓源V1的低電壓輸出端接地電平；其中，所述控制信號Ck1和控制信號Ck1n為高電平不交疊脈沖信號。

2.根據權利要求1所述低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路，其特征在于：所述NMOS管M1與所述鏡像NMOS管M1R的尺寸比為K，所述NMOS管M2與所述鏡像NMOS管M2R的尺寸比同樣為K，所述PMOS管M3與所述鏡像PMOS管M3R的尺寸比同樣為K，所述電荷傳輸MOSFET管S與所述電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR的尺寸比同樣為K；其中，K為任意正數。

3.根據權利要求1所述低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路，其特征在于：所述電荷傳輸MOSFET管S和所述電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR均使用深N阱NMOS管。

4.根據權利要求1所述低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路，其特征在于：所述電流源I₁被設計得非常小，用于將所述電荷傳輸鏡像MOSFET管MSR偏置在即將截止的狀態，并且第一鏡像NMOS管M1R的柵極電壓V_S的值等于基準電壓V’_R。

5.根據權利要求1所述低電壓大擺幅PVT不敏感自舉型電荷傳輸電路，其特征在于：當進行電荷傳輸時，柵壓自舉增壓電路處于增壓狀態，所述電荷傳輸MOSFET管的柵極為高電平V_DD+V_Ni，電荷電壓傳輸MOSFET管處于導通狀態；當電荷傳輸結束后，柵壓自舉增壓電路處于充電狀態，所述電荷傳輸MOSFET管的柵極接地電平，所述電荷傳輸MOSFET管處于關斷狀態；其中，V_DD為電源電壓，V_Ni為MOSFET管的源極電壓。