一种低压四相位电荷泵升压电路

摘要

本发明是一种低压四相位电荷泵升压电路，该电路以PMOS晶体管作为电荷传输管和辅助电荷传输管并与通过NMOS晶体管输入的四相位时钟信号同步，相对于预定电位产生升高电压，该电路包括以升压电路以N级形式互相串联连接形成的升压电路组、时钟电路和前置电路。采用本发明技术方案，结构简单、成本低，通过其电路结构使得该电荷泵电路受衬偏效应导致的阈值电压上升的影响较小，有效的提高了电荷泵电路的工作效率，并且输出电压纹波较小，特别适用于SoC低压片上系统的电压抬升电路。

主权项

一种低压四相位电荷泵升压电路，该电路以PMOS晶体管作为电荷传输管和辅助电荷传输管并与通过NMOS晶体管输入的四相位时钟信号同步，相对于预定电位产生升高电压，其特征在于，包括：升压电路组，其为升压电路以N级形式互相串联连接，N是2或更大的整数；所述升压电路包括两个分别作为作为电荷传输管和辅助电荷传输管的第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管、以及由第三PMOS晶体管和第四PMOS晶体管构成的衬底电压调节电路，其中，第一PMOS晶体管的源极S、第二PMOS晶体管的漏极D、第三PMOS晶体管的栅极G和第四PMOS晶体管的栅极G互相连接并在连接处形成前端节点N，所述第一PMOS晶体管的漏极D、第二PMOS晶体管的源极S、第三PMOS晶体管的漏极和第四PMOS晶体管的源极S互相连接并在连接处形成后端节点E，所述第二PMOS晶体管的栅极G连接后端节点E，所述第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管和第四PMOS晶体管的衬底引出电极B并且互相连接形成衬底节点A，所述第四PMOS晶体管的漏极连接衬底节点A，所述第一PMOS晶体管的栅极G与第三PMOS晶体管的源极S相互连接；所述升压电路中的后端节点E与下一级升压电路中的前端节点N连接形成N级串联形式的升压电路组；时钟电路，其包括具有不同相位的4种时钟信号Clk1p、Clk2p、Clk3p和Clk4p，其中Clk1p和Clk2p对应一个升压电路，而Clk3p和Clk4p对应相邻的一个升压电路，所述时钟信号Clk1p连接一个NMOS晶体管的源极S和漏极D，此NMOS晶体管作为MOS电容，其衬底接地，其栅极G与第一PMOS晶体管的栅极G和第三PMOS晶体管的源极S相互连接，所述时钟信号Clk2p同时连接三个作为MOS电容的NMOS晶体管的源极S和漏极D，此三个NMOS晶体管的衬底皆接地，其中两个NMOS晶体管的栅极G共同连接升压电路中的前端节点N，剩余的一个NMOS晶体管的栅极G连接升压电路中的衬底节点A，所述时钟信号Clk4p在相邻升压电路上的连接方式与时钟信号Clk1pl相同，时钟信号Clk3p与时钟信号Clk2p相同；前置电路，其包括一个NMOS晶体管和两个PMOS晶体管，其中一个PMOS晶体管的源极S连接电平Vd，其栅极G与另一个PMOS晶体管的源极S以及NMOS晶体管的栅极G共同连接，另一个PMOS晶体管的栅极G连接时钟信号Clk2p，NMOS晶体管作为MOS电容，其衬底接地，源极S与漏极G共同连接时钟信号Clk1pl，两个PMOS晶体管的漏极D与衬底皆连接第一级升压电路的前端节点N。