具有零逆回流電流、恆定開關導通電阻和頻率調整控制的電荷泵

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研究生：	楊毓群 Yang, Yu-Chun
論文名稱：	具有零逆回流電流、恆定開關導通電阻和頻率調整控制的電荷泵 Charge Pump with Zero Reverse Current , Constant Switch On-Resistance and Frequency Control
指導教授：	徐永珍 Hsu, Yung-Jane
口試委員:	張彌彰江雨龍
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 電子工程研究所 Institute of Electronics Engineering
論文出版年：	2014
畢業學年度：	102
語文別：	中文
論文頁數：	92
中文關鍵詞：	電荷泵、頻率控制系統
外文關鍵詞：	charge pump, frequency control system
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本論文描述了一個新式電荷泵，具有零逆回流電流、恆定開關導通電阻、以及頻率控制系統的設計。過去文獻中的電荷泵存在著一些問題，像是時脈轉換時有逆流電流，以及開關電阻在導通時隨時間增大，改良的電荷泵不僅解決以上問題，更增加了驅動能力和能量效率。
此外，若輸出端的負載變動時，過去的電荷泵會有輸出電壓跟著變動的問題，故其精確度和穩定性不佳，因此，本論文針對此應用問題，設計出一頻率回授控制電路，以穩定不同負載下的電壓輸出。

摘要        i
Abstract    ii
致謝        iii
目錄        iv
圖目錄        vi
表目錄        x
第一章    緒論    1
1    前言    1
2    研究動機    1
3    論文概述    3
第二章    充電式電荷泵原理    4
1    簡介    4
2    電荷泵基本原理    4
3    Cockcroft Walton電荷泵    6
第三章    電荷泵前人技術    8
1    Dickson電荷泵    8
2    Charge Transfer Switches(CTS)電荷泵    11
3.1    Static CTS    11
3.2    Dynamic CTS    12
3    Latch 電荷泵    13
4    減少逆流電流式電荷泵    16
5    結論    19
第四章    新式電荷泵電路設計    20
1    簡介    20
2    操作原理    20
3    電荷泵模型分析    26
第五章    頻率控制系統電路設計    37
1    簡介    37
2    系統架構    38
3    系統操作原理與規格    38
4    子電路設計與模擬    40
4.1    新式電荷泵    40
4.2    數位時脈控制    41
4.3    壓控振盪器    45
4.4    差值放大器    50
4.5    回授電阻    53
4.6    帶差參考電路    54
第六章    系統模擬結果    56
1    輕載模擬結果(IL=1μA)    57
1.1    TT Corner 25℃ Pre-Simulation模擬結果    57
1.2    TT Corner 25℃ Post-Simulation模擬結果    58
1.3    SS Corner 0℃ Post-Simulation模擬結果    59
1.4    SS Corner 80℃ Post-Simulation模擬結果    60
1.5    FF Corner 0℃ Post-Simulation模擬結果    61
1.6    FF Corner 80℃ Post-Simulation模擬結果    62
1.7    供應電壓VDD=1.98V模擬結果    63
1.8    供應電壓VDD=1.62V模擬結果    64
2    重載模擬結果(IL=100μA)    65
2.1    TT Corner 25℃ Pre-Simulation模擬結果    65
2.2    TT Corner 25℃ Post-Simulation模擬結果    66
2.3    SS Corner 0℃ Post-Simulation模擬結果    67
2.4    SS Corner 80℃ Post-Simulation模擬結果    68
2.5    FF Corner 0℃ Post-Simulation模擬結果    69
2.6    FF Corner 80℃ Post-Simulation模擬結果    70
2.7    供應電壓VDD=1.98V模擬結果    71
2.8    供應電壓VDD=1.62V模擬結果    72
3    模擬結果總整理與分析    73
第七章    晶片佈局與量測結果    77
1    晶片佈局    77
2    量測設備與環境    79
3    量測結果    81
4    量測問題討論    85
第八章    結論與後續建議    89
1    結論    89
2    後續研究改進建議    89
參考文獻    91

                                

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全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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