0 引言

    直流電壓變換可分為兩大類：基于電感的電壓變換電路和基于電容的電壓變換電路，這兩種電路使用的變壓器件分別是電感和電容^[1]。基于電感的電壓變換電路雖然具有較高的變換效率，但是電路的體積很大，難以集成在芯片中，而且由于使用了電感，在電路工作過程中造成的電磁干擾問題相當(dāng)嚴(yán)重，同時電感式變壓電路的造價也相對較高，一般應(yīng)用于較大型設(shè)備的變壓場合^[2]。而基于電容的電壓變換電路就是電荷泵，電荷泵電路只占用很小的芯片面積，成本較低，基本不存在電磁干擾現(xiàn)象，電荷泵在小型電子設(shè)備中的應(yīng)用很廣泛^[3]。電荷泵既可用于芯片內(nèi)部電路供電，也可為芯片外部模塊供電。在芯片內(nèi)部的某些模塊，其所需的輸入電壓可能不是電源電壓，這時就需要電荷泵把電源電壓變換成模塊所需的電壓，使其正常工作，例如在存儲芯片中，內(nèi)部可能需要40 V的高壓，電荷泵可把電源電壓泵升到這個電壓值來滿足需求^[4]；而另一方面，電荷泵電路本身可以封裝成一個獨(dú)立芯片，它的輸出電壓可用于數(shù)碼相機(jī)、平板電腦、音樂播放器等各類手持便攜設(shè)備，來為這些設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓^[5]。在電荷泵用于驅(qū)動外部電子設(shè)備的應(yīng)用場合中，如果電荷泵只需要提供較小的驅(qū)動電流，那么用于泵升電壓的電容值比較小，占用面積不大，就可以集成在芯片內(nèi)部^[6]。

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作者信息：

劉士啟1，馬  奎1，2，3，楊發(fā)順1，2，3

(1.貴州大學(xué) 大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院，貴州 貴陽550025；

2.半導(dǎo)體功率器件可靠性教育部工程研究中心，貴州 貴陽550025；

3.貴州省微納電子與軟件技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽550025)