[發明專利]具有高匹配度的電荷泵

有效

• 申請號: 202011174964.X
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112436727B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 高靜;殷嘉程;羅韜;史再峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種具有高匹配度的電荷泵，其特征是，包括電流源電路、軌到軌放大器電路和調節式共源共柵電路；其中電流源電路的輸出經軌到軌放大器電路放大后為調節式共源共柵電路提供充放電電流，調節式共源共柵電路的輸出端Vc連接外部電容進行充放電操作；調節式共源共柵電路上下兩端連接開關管，上端的開關管通過輸入的up信號進行控制，下端的開關管通過輸入的down信號控制，當up信號為低且down信號為低時，輸出端Vc會對外部電容進行充電操作；當up信號為高且down信號為高時，輸出端Vc會對外部電容進行放電操作；當up信號為低且down信號為高時，開關管同時閉合，電路保持平衡狀態；所述電流源電路包括第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMOS管M6、第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第六PMOS管P6、第七PMOS管P7、第八PMOS管P8；

所述第一NMOS管M1的漏端連接第三NMOS管M3的源端，第三NMOS管M3的漏端連接第四NMOS管M4的源端，第二NMOS管M2的漏端連接第五NMOS管M5的源端，第五NMOS管M5的漏端連接第六NMOS管M6的源端，第三NMOS管M3的柵端連接第五NMOS管M5的柵端，第四NMOS管M4的漏端和柵端連接第六NMOS管M6的柵端；

所述第一PMOS管P1的漏端連接第四PMOS管P4的源端，第四PMOS管P4的漏端連接第六PMOS管P6的源端，第二PMOS管P2的漏端連接第五PMOS管P5的源端，第五PMOS管P5的漏端連接第七PMOS管P7的源端，第四PMOS管P4的漏端和柵端連接第五PMOS管P5的柵端，第六PMOS管P6的漏端和柵端連接第七PMOS管P7的柵端；

所述第七PMOS管P7的漏端連接第四NMOS管M4的漏端和柵端，第六NMOS管M6的漏端連接第八PMOS管P8的漏端，第八PMOS管P8的源端連接第三PMOS管P3的漏端；第一NMOS管M1、第二NMOS管M2的柵端和第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3的源端連接電源VDD，第一NMOS管M1、第二NMOS管M2的源端和第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3的柵端連接地VSS；

所述軌到軌放大器電路包括第七NMOS管M7、第八NMOS管M8、第十四NMOS管M14、第十五NMOS管M15、第十六NMOS管M16、第九PMOS管P9、第十PMOS管P10、第十六PMOS管P16、第十七PMOS管P17、第十八PMOS管P18；

所述第七NMOS管M7的柵端和漏端連接第十七PMOS管P17的漏端，第八NMOS管M8的漏端連接第十八PMOS管P18的漏端，第十七PMOS管P17、第十八PMOS管P18的源端連接第十六PMOS管P16的漏端，第九PMOS管P9柵端和漏端連接第十五NMOS管M15的漏端，第十PMOS管P10的漏端連接第十六NMOS管M16的漏端，第十五NMOS管M15、第十六NMOS管M16的源端連接第十四NMOS管M14的漏端；

所述第十六PMOS管P16的柵端連接第四PMOS管P4的柵端，第十七PMOS管P17的柵端連接第三NMOS管的漏端，第十八PMOS管P18的柵端連接第十NMOS管M10的漏端，第十四NMOS管M14的柵端連接第三NMOS管的柵端，第十五NMOS管M15的柵端連接第六NMOS管M6的漏端，第十六NMOS管M16的柵端連接第十二PMOS管的漏端，所述第七NMOS管M7、第八NMOS管M8、第十四NMOS管M14的源端連接地VSS，第九PMOS管P9、第十PMOS管P10、第十六NMOS管M16的源端連接電源VDD；

所述調節式共源共柵電路包括第九NMOS管M9、第十NMOS管M10、第十一NMOS管M11、第十二NMOS管M12、第十三NMOS管M13、第十一PMOS管P11、第十二PMOS管P12、第十三PMOS管P13、第十四PMOS管P14、第十五PMOS管P15；

所述第九NMOS管M9的漏端連接第十NMOS管M10的源端，第十NMOS管M10的漏端連接第十二NMOS管M12的柵端和第十三NMOS管M13的源端，第十二NMOS管M12的漏端連接第十三NMOS管M13的柵端和第十一PMOS管P11的漏端，第十三PMOS管P13的漏端連接第十二PMOS管P12的源端，第十二PMOS管P12的漏端連接第十五PMOS管P15的源端和第十四PMOS管P14的柵端，第十五PMOS管P15的漏端連接第十三NMOS管M13的漏端，第十一NMOS管M11的漏端連接第十四PMOS管P14的漏端和第十五PMOS管P15的柵端；

所述第十NMOS管M10和第十一NMOS管M11的柵端連接第三NMOS管M3的柵端和第十八PMOS管P18的漏端，第十一PMOS管P11和第十二PMOS管P12的柵端連接第八PMOS管P8的柵端和第十六NMOS管M16的漏端，第九NMOS管M9的柵端和第十三PMOS管P13的柵端分別連接輸入信號DOWN和UP，第十五PMOS管P15和第十三NMOS管M13的漏端為輸出端Vc，第九NMOS管M9、第十一NMOS管M11、第十二NMOS管M12的源端連接地VSS，第十一PMOS管P11、第十三PMOS管P13、第十四PMOS管P14的源端連接電源VDD；

所述所有NMOS管的襯底都接地VSS，所有PMOS管的襯底都接電源VDD。