[发明专利]一种适用于人体植入式无源UHF芯片的双输出整流电路

摘要

本发明公开了一种适用于人体植入式无源UHF芯片的双输出整流电路，涉及射频集成电路设计领域。本发明针对传统Dicson电荷泵整流率问题以及两路稳定输出电压方面，提出了解决办法。其中包括倍压整流电路、高压泄流电路和低压稳压电路；倍压整流电路利用二极管连接形式的PMOS管代替传统电荷泵中二极管产生两路电压，高压泄流电路用来保护电路防止电压过高损坏后续电路，低压稳压电路用来产生稳定的低压输出。本发明可以与标准CMOS工艺相兼容，并可以避免衬底偏置效应对输出电压的影响，提高了整流电路的整流效率，还能够产生两路输出电压，一路可以为芯片的LDO产生芯片所需的稳定电源电压，另一路可以为无源UHF芯片的输出电路提供稳定的高压。

主权项

一种适用于人体植入式无源UHF芯片的双输出整流电路，其特征在于：使用二极管连接的PMOS管代替二极管组成整流器，将POMS管的栅极和漏极相接作为负极，源极作为正极，当正极电压比负极电压高出一个阈值电压Vth时，即PMOS管的栅源电压达到Vth，PMOS导通，并工作在饱和区，当正极电压较低时，栅极电压达不到PMOS管导通所需的Vth或小于零时，PMOS管关断；并且本次使用PMOS二极管连接形式，是因为在标准CNOS工艺下，POMS衬底连接任何电位，很大程度上减小体效应对电路性能的影响；用高压泄流电路和低压稳压电路产生一高一低的两路电压供后续电路使用；该双输出整流电路包括倍压整流电路、高压泄流电路和低压稳压电路；其中，倍压整流电路包括：PMOS管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MP5、MP6和MP7，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6和C7；高压泄流电路包括：PMOS管MP8，NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6、MN7和MN8，电阻包括R1和R2；低压稳压电路包括：PMOS管MP9和MP10，NMOS管MN9和MN10，电阻R3和R4；具体连接如下：PMOS管MP1源极连接VRF，PMOS管MP1漏极、栅极和衬底相连接PMOS管MP2源极和电容C1一端，电容C1另一端接GND，PMOS管MP2漏极、栅极和衬底相连接PMOS管MP3源极和电容C2一端，电容C2另一端接VRF，PMOS管MP3漏极、栅极和衬底相连接PMOS管MP4源极和电容C3一端，电容C3另一端接GND，PMOS管MP4漏极、栅极和衬底相连接PMOS管MP5源极和电容C4一端，电容C4另一端接VRF，PMOS管MP5漏极、栅极和衬底相连接PMOS管MP6源极和电容C5一端即等效电压V2，电容C5另一端接GND，PMOS管MP6漏极、栅极和衬底相连接PMOS管MP7源极和电容C6一端，电容C6另一端接VRF，PMOS管MP7漏极、栅极和衬底相连接电容C1一端即等效电压V1，电容C7另一端接GND；PMOS管MP8源极和衬底相连接V2，为高压泄流的输出Vout2，PMOS管PM8漏极和NMOS管MN1栅极相连接电阻R2一端，电阻R2另一端接GND，NMOS管MN1源极和衬底相连接GND，电阻R1一端接Vout2,PMOS管MP8栅极、NMOS管MN2漏极和栅极相连接电阻R1另一端，NMOS管MN3栅极和漏极相连接NMOS管MN2源极，NMOS管MN4栅极和漏极相连接NMOS管MN4源极，NMOS管MN5栅极和漏极相连接NMOS管MN4源极，NMOS管MN6栅极和漏极相连接NMOS管MN5源极，NMOS管MN7栅极和漏极相连接NMOS管MN6源极，NMOS管MN8栅极和漏极相连接NMOS管MN7源极，NMOS管MN2、MN3、MN4、MN5、MN6、MN7、MN8衬底接GND；NMOS管MN9漏极和电阻R3一端接V1、电阻R3另一端和NMOS管MN9栅极和衬底相连接低压稳压输出Vout1，PMOS管MP9栅极和漏极相连接PM10漏极，PMOS管MP10栅极、漏极和NMOS管MN10栅极相连接电阻R4一端，PMOS管MP10衬底接MP9衬底，NMOS管NM10衬底和源极相连接GND，电阻R4另一端接GND。