• 제목/요약/키워드: Dickson's charge pump

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배전압 회로를 적용한 변형된 Charge Pump 기반 전압 증배기 설계 (Design of Voltage Multiplier based on Charge Pump using Modified Voltage Doubler Circuit)

  • 여협구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1741-1746
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기존의 Dickson's charge pump에 개선된 배전압 회로를 조합하여 구성된 고전압 출력에 용이한 전압 증배기 회로를 소개한다. 기존의 charge pump로 얻어진 전압을 승압에 다시 사용하는 구조로 배전압기를 응용하여 전압 증배를 가속화 하면서도 DMOS의 구조적 신뢰성을 저하하지 않도록 회로 구조를 제안하였다. 제안된전압증배기는 3V 입력 전원의 6단 회로 구성으로 약 33V의 출력을 내며 6단 이상의 구성으로 고전압 증배도 가능하다. 제안된 회로의 성능을 평가하기 위해 Magna DMOS 공정을 이용하여 시뮬레이션 하였으며 이론적인 증배와 일치함을 보였여 최소한의 소자 사용으로 고전압 전압 증배가 가능한 새로운 전압 증배기를 제시하였다.

개선된 배전압 회로를 이용한 전압증배기 회로 설계 (Design of a Voltage Multipler Circuit using a Modified Voltage Doubler)

  • 여협구;정승민;손승일;강민구
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.696-698
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기존의 Dickson's charge pump에 개선된 배전압 회로를 조합하여 구성된 새로운 전압증배기 회로를 소개한다. 기존의 charge pump로 얻어진 전압을 승압에 다시 사용하는 구조로 배전압기를 응용하여 전압증배를 가속화 하면서도 DMOS의 구조적 신뢰성을 저하하지 않도록 회로 구조를 제안하였다. 제안된 6단 전압증배기는 3V 전원으로 약 33V의 출력을 내며 6단 이상의 구성으로 고전압 증배도 가능하다. 제안된 회로의 성능을 평가하기 위해 Magna DMOS 공정을 이용하여 시뮬레이션 하였으며 이론적인 증배와 일치함을 보였여 최소한의 소자 사용으로 고전압 전압증배가 가능한 새로운 전압증배기를 제시하였다.

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Dickson Charge Pump with Gate Drive Enhancement and Area Saving

  • Lin, Hesheng;Chan, Wing Chun;Lee, Wai Kwong;Chen, Zhirong;Zhang, Min
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권3호
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    • pp.1209-1217
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    • 2016
  • This paper presents a novel charge pump scheme that combines the advantages of Fibonacci and Dickson charge pumps to obtain 30 V voltage for display driver integrated circuit application. This design only requires four external capacitors, which is suitable for a small-package application, such as smart card displays. High-amplitude (<6.6 V) clocks are produced to enhance the gate drive of a Dickson charge pump and improve the system's current drivability by using a voltage-doubler charge pump with a pulse skip regulator. This regulation engages many middle-voltage devices, and approximately 30% of chip size is saved. Further optimization of flying capacitors tends to decrease the total chip size by 2.1%. A precise and simple model for a one-stage Fibonacci charge pump with current load is also proposed for further efficiency optimization. In a practical design, its voltage error is within 0.12% for 1 mA of current load, and it maintains a 2.83% error even for 10 mA of current load. This charge pump is fabricated through a 0.11 μm 1.5 V/6 V/32 V process, and two regulators, namely, a pulse skip one and a linear one, are operated to maintain the output of the charge pump at 30 V. The performances of the two regulators in terms of ripple, efficiency, line regulation, and load regulation are investigated.

A New Capacitive Sensing Circuit using Modified Charge Transfer Scheme

  • Yeo, Hyeop-Goo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권1호
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    • pp.78-82
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    • 2011
  • This paper proposes a new circuit for capacitive sensing based on Dickson's charge pump. The proposed touch sensing circuit includes three stages of NMOS diodes and capacitors for charge transfer. The proposed circuit which has a simplified capacitive touch sensor model has been analyzed and simulated by Spectre using Magna EDMOS technology. Looking from the simulation results, the proposed circuit can effectively be used as a capacitive touch sensing circuit. Moreover, a simple structure can provide maximum flexibility for making a digitally-controlled touch sensor driver with lowpower operations.

A New Analog Switch CMOS Charge Pump Circuit without Body Effect

  • Parnklang, Jirawath;Manusphrom, Ampual;Laowanichpong, Nut;Tongnoi, Narongchai
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.212-214
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    • 2005
  • The charge-pump circuit which is used to generate higher voltage than the available supply voltage has wide applications such as the flash memory of EEPROM Because the demand for high voltage comes from physical mechanism such as the oxide tunneling, the required pumped voltage cannot be scaled as the power supply voltage is scaled. Therefore, an efficient charge-pump circuit that can achieve high voltage from the available low supply voltage is essential. A new Analog Switch p-well CMOS charge pump circuit without the MOS device body effect is processed. By improve the structure of the circuit's transistors to reduce the threshold voltage shift of the devices, the threshold voltage of the device is kept constant. So, the circuit electrical characteristics are higher output voltage within a shorter time than the conventional charge pump. The propose analog switch CMOS charge pump shows compatible performance of the ideal diode or Dickson charge pump.

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Weighted-capacitor와 multi-path를 이용한 고속 승압 회로 (High-speed charge pump circuits using weighted-capacitor and multi-path)

  • 김동환;오원석;권덕기;이광엽;박종태;유종근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.863-866
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    • 1998
  • In this paper two quick boosting charge pump circuits for high-speed EEPROM memory are proposed. In order to improve initial charge transfer efficiency, one uses weighted capacitors where each stage has different clock coupling capacitance, and the other uses a multi-path structure at the first stage. SPICE simulation results show that these charge pumps have improve drising-time characteristics, but their $V_{DD}$ mean currents are increased a little compared with conventioanl charge pumps. The rising time upt o 15V of the proposed charge pumps is 3 times faster than that of dickson's pump at the cost of 1.5 tiems more $V_{DD}$ mean current.rrent.

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System-On-Glass를 위한 Poly-Si TFT 소 면적 DC-DC 변환회로 (An Area-Efficient DC-DC Converter with Poly-Si TFT for System-On-Glass)

  • 이균렬;김대준;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • System-on-glass를 위해 poly-Si TFT로 면적이 작으면서도 리플전압을 최소화한 DC-DC 전압 변환회로를 개발하였다. 전압 변환회로는 전하 펌핑 회로, 문턱전압 변화를 보상한 비교기, 오실레이터, 버퍼, 다중 위상 클럭을 만들기 위한 지연 회로로 구성된다. 제안한 다중 위상 클럭킹을 적용함으로써 클럭 주파수 또는 필터링 캐패시터의 증가 없이도 낮은 출력 리플전압을 얻음으로써 DC-DC 변환기의 면적을 최소화 하였다. 제안한 DC-DC 변환회로를 제작하여 측정한 결과 $R_{out}=100k\Omega,\;C_{out}=100pF$, 그리고 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서의 리플전압은 각각 590mv와 215mv인 반면 4-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 123mV이다. 그리고 50mV의 리플전압을 가지기 위해 필요한 필터링 캐패시터의 크기는 $I_{out}=100uA$$f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서는 각각 1029pF와 575pF인 반면 4-위상과 6-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 단지 290pF와 157pF만이 각각 요구된다. 구조별 효율로는 Dickson 구조의 전하 펌프에서는 $59\%$, 기존의 cross-coupled 구조와 본 논문에서 제안한 4-위상을 적용한 cross-coupled 구조의 전하 펌프에서는 $65.7\%$$65.3\%$의 효율을 각각 가진다.