一种低压开关电荷泵的设计

外加编程电压VP，结点2直接被拉到V2o=VP-VTH1，初始时ctrl端为0，N4管关断，结点4抬高，P2管关断，此时结点6为VDO，N5管开启，因此结点3被拉低，N2管关断，同时N3打开编程结点7被拉到地。当Ctrl为高，clock为固定周期的方波信号时，电荷泵开始工作，此时结点4被拉低，P2管导通，同时结点6为低，N5管关断，因此结点3的电压等于结点2的电压，同时N3管关断，编程结点被释放出来。第一个周期结点5从0变化到VDD时，令结点2的寄生电容为CS，结点2的电压被拉到
V21=VDD×C1／(C1+CS)+VP-VTH1 (8)
当结点5从VDD到0时，结点2的电压又被拉到V2o=VP-VTH1。在编程过程中结点2的电压一直在两个电压内来回跳变，即结点3的电压也在两个电压之间来回跳变。要使编程电压VP完全传递到编程结点，结点3的最大电压至少大于编程电压VP一个阈值电压，即
V2PEAKmax=V3PEAK≥VP+VTH2 (9)
从上面公式可知，该电荷泵结点2电压峰值只需要比编程电压提高一个阈值电压，这基本解决了两阈值电荷泵的第二个问题，同时峰值电压降低一个阈值电压N1，N2的体效应相对两阈值电荷泵更低，第一个问题也得到了一定程度上的优化。
在编程电压为7V，工作电压为3．3V时单阈值开关电荷泵的仿真结果如图4所示。

仿真结果显示，该电路的峰值电压只高于编程电压1．593V，此时7V的编程电压可以完全传到编程结点。

3 结束语
本文设计的应用于亚微米或者深亚微米的只读存储器的单阈值电荷泵解决了两阈值电荷泵产生的内部高压结点的威胁，同时也在改善了因体效应变化使编程电压出现传输损失的问题。电路结构在台积电0．35微米的工艺得到仿真验证。