近期,以张敏老师林和生同学分别以通讯作者和以第一作者身份的研究成果“Leakage current improvement for a voltage doubler charge pump”,被Journal of Power Electronics 接收。
本设计提出一种混合电荷泵,集合Fibonacci和Dickson两者的优点,实现了面积适中而驱动能力极强的电荷泵。该设计的主要创意在于:先产生2倍电源电压VOUT1用于给Dickson供电,从而提高Dickson电荷泵的栅极驱动能力(gate drive),同时,设计反馈使VOUT1附近的电路工作在安全电压范围(VOUT1<6.6 V)以节省芯片面积。本文也提出高精度且简易的Fibonacci和Dickson模型用于后续的电路性能的优化。基于0.11 µm 1.5 V/6 V/32 V工艺,该设计成功流片且测试性能良好。
图1 提出的驱动能力增强的高集成度电荷泵内核
Fig. 1. Proposed charge pump core to enhance current drivability and save on external capacitors.
图2 电荷泵系统的光学芯片图
Fig. 2. Optical photograph of the die of the charge pump system.