[发明专利]一种实现正负高压的电荷泵电路

权利要求书

1.一种实现正负高压的电荷泵电路，其特征在于：由多个非 对称交叉耦合电荷泵级串行单边级联，构成一个电荷泵电路，产 生正高压VHP和负高压VHN；

所述非对称交叉耦合电荷泵级由1个输入端Vouti-1、1个 输出端Vouti、2个电容和2个mos开关管组成，2个电容值大小 不对称，其中一个电容设为CC_i，所有i代表级数，另一个电容 设为CS_i，电容CC_i比CS_i大1～2个数量级；2个mos开关 管交叉耦合连接，其中一个mos开关管设为Sn2_i，另一个mos开 关管设为Sn1_i；输出端Vouti连接电容CC_i的一端，输出端Vouti 连接mos开关管Sn2_i的源极，输出端Vouti还连接mos开关管 Sn1_i的栅极；

电容CS_i的一端连接mos开关管Sn1_i的源极，同时连接mos 开关管Sn2_i的栅极，两个mos开关管的漏极连接一起作本级输 入端Vouti-1，2个电容的另一个自由端分别连接一对互补的非交 叠时钟，非交叠时钟的摆幅是从电源输入VDD到电源地输入GND， 输入端Vouti-1连接前一个非对称交叉耦合电荷泵级的输出端， 输出端Vouti连接后一个非对称交叉耦合电荷泵级的输入端，构 成非对称交叉耦合电荷泵级串行单边级联。

2.如权利要求1所述的一种实现正负高压的电荷泵电路，其 特征在于：所述非对称交叉耦合电荷泵级，只有一个输入端 Vouti-1，只有一个输出端Vouti，一个时钟周期的其中半个周期的 很小部分时间mos开关管Sn1_i导通，输入端Vouti-1电压通过 Sn1_i向电容CS_i充电，接着mos开关管Sn1_i关断，然后mos 开关管Sn2_i导通，输入端Vouti-1电压通过Sn2_i给电容CC_i 充电，然后时钟周期的另半个周期，mos开关管Sn1_i导通，mos 开关管Sn2_i关断。

3.如权利要求1所述的一种实现正负高压的电荷泵电路，其 特征在于：电荷泵电路由电源输入VDD，电源地输入GND，时钟输 入，时钟的电压幅度同电源输入VDD，正高压VHP的储能电容CL2， 负高压VHN的储能电容CL1，2选1选择器1和2选1选择器2， 非对称交叉耦合电荷泵级单边级联组成。

4.如权利要求3所述的一种实现正负高压的电荷泵电路，其 特征在于：2选1选择器1的输入端1连接电源输入VDD，2选1 选择器1的输入端2连接负高压VHN的储能电容CL1，2选1选择 器1的输出端3连接电荷泵电路的输入级的输入端A；

2选1选择器2的输入端1连接电源地输入GND，选择器2的 输入端2连接正高压VHP的储能电容CL2，选择器2的输出端3连 接bias，bias是电荷泵电路的输出级的输出端。

5.如权利要求3所述的一种实现正负高压的电荷泵电路，其 特征在于：所述非对称交叉耦合电荷泵级单边级联，其电荷泵电 路输入级和中间级都采用nmos非对称交叉耦合级，中间级串行级 联任意多级数，输出级用pmos非对称交叉耦合级，电荷泵电路的 输出级和相邻的中间级共用同一个大电容CC_n。

6.如权利要求5所述的一种实现正负高压的电荷泵电路，其 特征在于：所述nmos非对称交叉耦合级，由以下子电路组成：

nmos非对称交叉耦合电荷泵级；

nmos开关管p阱偏置电压产生电路；

放电电路；

启动电路；

深层n阱偏置电路。

7.如权利要求6所述的一种实现正负高压的电荷泵电路，其 特征在于：所述nmos非对称交叉耦合电荷泵级的两个mos开关管 Sn2_i和Sn1_i是nmos管，2个电容是CC_i和CS_i，输出端Vouti 连接电容CC_i的一端，输出端Vouti连接mos开关管Sn2_i的源 极，输出端Vouti还连接mos开关管Sn1_i的栅极；电容CS_i的 一端连接mos开关管Sn1_i的源极，同时连接mos开关管Sn2_i 的栅极，两个mos开关管的漏极连接一起作本级输入端Vouti-1， 两个电容的另一端分别连接信号幅度为VDD的互补非交叠时钟输 入。