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標題: 電荷泵電路詳解 [打印本頁]

作者: 電子黑 時間: 2016-6-27 21:23
標題: 電荷泵電路詳解
在分析NMOS管的時候，用來做高邊的時候，需要有電荷泵，對這個一直不算太了解，找了一些資料，也算是整理一下。方便下大家。

參考資料：
Redox 的電荷泵掃盲篇介紹了一些基本知識
在google上找到了《Charge pump circuit design》，覺得非常不錯，不過是設計集成電路，對我們了解來說可能太過麻煩了。在維庫上找到一些文章，把鏈接做在這里：電荷泵基本原理，電荷泵工作原理分析電荷泵的效率負電壓泵的工作原理
最簡單的電壓泵如下：

2倍壓結構

開關信號的占空比為50％時，能產生最佳的電荷轉移效率。
充電階段：S1和S4閉合，S2和S3打開，此時輸入電壓V_IN對C.F充電，CF兩端的電壓為V_IN。
轉移階段：S1和S4打開，S2和S3閉合，此時輸入電壓V_IN與C.F串聯對C.OUT充電，如此在C.OUT端的輸出電壓即為兩倍的輸入電壓。
充電階段：(CF x VIN) =Q1
轉移階段：(Vout-VIN) x CF =Q2
運算：CF x VIN= (Vout-VIN) x CF
結果：VOUT=2VIN 【Duty Cycle=50% 】

1.5倍壓結構

開關信號的占空比通常為50％時，可產生最佳的電荷轉移效率。
充電階段：S1、S4和S7閉合，S2、S3、S5和S6打開，此時輸入電壓V_IN對CF1和CF2充電，如此在電容兩端的電壓均分別為V_IN／2。
轉移階段：S1、S4和S7打開，S2、S3、S5和S6閉合，此時CF1和CF2，為并聯再與輸入電壓V_IN串聯，然后對Cout充電，如此在Cout端的輸出電壓即為1．5倍壓的輸入電壓。

3倍壓結構

開關信號的占空比通常為50％時，可產生最佳的電荷轉移效率。
　　充電階段：S2,S3,S5和S6閉合，S1,S4和S7打開，此時輸入電壓V_IN對CF1和CF2充電，如此在電容兩端的電壓均分別為V_IN。
　　轉移階段：S2,S3,S5和S6打開，S1,S4和S7閉合，此時CF1和CF2，與輸入電壓V_IN串聯，然后對Cout充電，如此在Cout端的輸出電壓即為3倍壓的輸入電壓。
另外一種實現形式（以二極管為開關）：

負壓結構

充電階段：S1和S2閉合，S3和S4打開，此時輸入電壓V_IN對CF充電，如此在電容CF兩端的電壓為V_IN。
　　轉移階段：S1和S2打開，S3和S4閉合，此時CF對COUT充電，在COUT端的輸出電壓即為負的輸入電壓，而輸入端對輸出端而言即可獲得兩倍的電壓差,開關信號的占空比通常為50％。
按照書上的說法，主要基礎就是分兩類，評估性能的話，可參考最后一個文檔

作者: luzhichao 時間: 2019-5-17 14:30
不錯

作者: PO999999 時間: 2019-5-18 10:44
謝謝分享

作者: PO999999 時間: 2019-5-20 22:18
學習了。謝謝

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