標(biāo)題:
電荷泵電路詳解
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作者:
電子黑
時(shí)間:
2016-6-27 21:23
標(biāo)題:
電荷泵電路詳解
在分析NMOS管的時(shí)候，用來做高邊的時(shí)候，需要有電荷泵，對(duì)這個(gè)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(shí)
在google上找到了《Charge pump circuit design》，覺得非常不錯(cuò)，不過是設(shè)計(jì)集成電路，對(duì)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(fù)電壓泵的工作原理
最簡(jiǎn)單的電壓泵如下：
2倍壓結(jié)構(gòu)
開關(guān)信號(hào)的占空比為50％時(shí)，能產(chǎn)生最佳的電荷轉(zhuǎn)移效率。
充電階段：S1和S4閉合，S2和S3打開，此時(shí)輸入電壓V_IN對(duì)C.F充電，CF兩端的電壓為V_IN。
轉(zhuǎn)移階段：S1和S4打開，S2和S3閉合，此時(shí)輸入電壓V_IN與C.F串聯(lián)對(duì)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(zhuǎn)移階段：(Vout-VIN) x CF =Q2
運(yùn)算：CF x VIN= (Vout-VIN) x CF
結(jié)果：VOUT=2VIN 【Duty Cycle=50% 】
1.5倍壓結(jié)構(gòu)
開關(guān)信號(hào)的占空比通常為50％時(shí)，可產(chǎn)生最佳的電荷轉(zhuǎn)移效率。
充電階段：S1、S4和S7閉合，S2、S3、S5和S6打開，此時(shí)輸入電壓V_IN對(duì)CF1和CF2充電，如此在電容兩端的電壓均分別為V_IN／2。
轉(zhuǎn)移階段：S1、S4和S7打開，S2、S3、S5和S6閉合，此時(shí)CF1和CF2，為并聯(lián)再與輸入電壓V_IN串聯(lián)，然后對(duì)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(jié)構(gòu)
開關(guān)信號(hào)的占空比通常為50％時(shí)，可產(chǎn)生最佳的電荷轉(zhuǎn)移效率。
充電階段：S2,S3,S5和S6閉合，S1,S4和S7打開，此時(shí)輸入電壓V_IN對(duì)CF1和CF2充電，如此在電容兩端的電壓均分別為V_IN。
轉(zhuǎn)移階段：S2,S3,S5和S6打開，S1,S4和S7閉合，此時(shí)CF1和CF2，與輸入電壓V_IN串聯(lián)，然后對(duì)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(shí)現(xiàn)形式（以二極管為開關(guān)）：
負(fù)壓結(jié)構(gòu)
充電階段：S1和S2閉合，S3和S4打開，此時(shí)輸入電壓V_IN對(duì)CF充電，如此在電容CF兩端的電壓為V_IN。
轉(zhuǎn)移階段：S1和S2打開，S3和S4閉合，此時(shí)CF對(duì)COUT充電，在COUT端的輸出電壓即為負(fù)的輸入電壓，而輸入端對(duì)輸出端而言即可獲得兩倍的電壓差,開關(guān)信號(hào)的占空比通常為50％。
按照書上的說法，主要基礎(chǔ)就是分兩類，評(píng)估性能的話，可參考最后一個(gè)文檔
作者:
luzhichao
時(shí)間:
2019-5-17 14:30
不錯(cuò)
作者:
PO999999
時(shí)間:
2019-5-18 10:44
謝謝分享
作者:
PO999999
時(shí)間:
2019-5-20 22:18
學(xué)習(xí)了。謝謝
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