可用于能量采集的低壓高驅(qū)動能力電荷泵的研究與設(shè)計.pdf

1、納米集成的快速發(fā)展促進(jìn)了新一類小型電子系統(tǒng)的出現(xiàn)，如智能塵埃傳感器、生物醫(yī)療植入等。在這些應(yīng)用中，電池的維護(hù)和更換十分困難，且花費(fèi)昂貴。對于這類電子系統(tǒng)，可以利用溫差發(fā)電器、光伏電池和壓電轉(zhuǎn)換器等能量采集器件，從周圍環(huán)境中收集能量來解決供電問題。然而，這些能量采集器件的輸出電壓通常較低，無法直接用于集成電路供電。因此，需要使用直流升壓轉(zhuǎn)換器來提高能量采集器件的輸出電壓。電感式直流變換器可以在很低的電壓下工作，并取得較高的效率，但是通常需

2、要使用片外電感。電荷泵電路也能實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換的功能，且僅由開關(guān)和電容組成，可以完全集成在芯片內(nèi)部。因此，在一些對體積有嚴(yán)格限制的應(yīng)用中，采用電荷泵電路作為電壓轉(zhuǎn)換器是更好的選擇。
　　在低壓應(yīng)用中，傳統(tǒng)電荷泵電路的輸出特性通常較差。而本文提出的電荷泵電路在低輸入電壓下仍然能夠獲得相對較大的輸出電流。本文采用了時鐘倍壓電路來提高時鐘信號的擺幅，并利用高擺幅時鐘信號作為電荷泵電路的時鐘輸入。在高擺幅時鐘的驅(qū)動下，電荷泵電路中的電荷傳輸開