一種全MOS管電荷泵電路結構的製作方法

2023-12-03 15:53:47 2

本發明涉及圖像傳感器技術領域，具體涉及一種全MOS管電荷泵電路結構。

背景技術：

在現代集成電路技術中，電荷泵是一種結構簡單獲得高低壓的結構，並且其紋波較小，不需要電感，在CMOS工藝中得到了廣泛應用。

傳統的Dickson型電荷泵存在電荷洩露的問題，並且結構複雜，面積較大。一直以來，結構簡單，性能優良，可靠性高的電荷泵是業界所需要的。

技術實現要素：

為了克服以上問題，本發明旨在提供一種全MOS管電荷泵電路結構。

為了達到上述目的，本發明的一種全MOS管電荷泵電路結構，包括：電源、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管；其中，

所述第一NMOS管的柵極和漏極均與電源的正極相連，所述第二NMOS管的柵極和漏極均與電源正極相連；所述第一NMOS管的源極、所述第四NMOS管的柵極、所述第一PMOS管的源極、所述第二PMOS管的柵極、所述第三PMOS管的柵極均相互連接於第一個節點；所述第二NMOS管的源極、所述第三NMOS管的柵極、所述第二PMOS管的漏極、所述第一PMOS管的柵極、所述第四PMOS管的柵極均相互連接與第二個節點；所述第一PMOS管的漏極與所述第二PMOS管的源極相連並且與第五PMOS的柵極相連接於電荷泵輸出端；所述第三NMOS管的漏極，所述第四NMOS管的漏極均與電源的正極相連；所述第五PMOS管的源極和漏極均與電源的正極相連。

優選地，第三PMOS管的襯底、第三PMOS管的源極和第三PMOS管的漏極共同相連於第三個節點，第四PMOS管的襯底、第四PMOS管的源極和第四PMOS管的漏極相連於第四個節點。

優選地，所述第三個節點和所述第四個節點分別連接兩個非相互交疊的時鐘。

優選地，所述第五PMOS管的襯底與電源的正極相連。

優選地，所述第一PMOS管的襯底、所述第二PMOS管的襯底、所述第三PMOS管的襯底、所述第四PMOS管的襯底和所述第五PMOS管的襯底均為矽襯底。

優選地，所述第一NMOS管的襯底、所述第二NMOS管的襯底、所述第三NMOS管的襯底、所述第四NMOS管的襯底和所述第五NMOS管的襯底均為矽襯底。

本發明的全MOS管電荷泵電路結構簡單，易於實現，而且可靠性高，適用於工業生產，易於推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明的一個較佳實施例的全MOS管電荷泵電路結構的示意圖

具體實施方式

為使本發明的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發明的內容作進一步說明。當然本發明並不局限於該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護範圍內。

以下結合附圖1和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式、使用非精準的比例，且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。

本實施例中，全MOS管電荷泵電路結構，包括：電源、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管。

具體的，電源的正極為VDD，電源的負極為VSS。這裡，第一NMOS管NM1的柵極和漏極均與電源的正極VDD相連，第二NMOS管NM2的柵極和漏極均與電源的正極VDD相連；第一NMOS管NM1的源極、第四NMOS管NM4的柵極、第一PMOS管PM1的源極、第二PMOS管PM2的柵極、第三PMOS管PM3的柵極均相互連接於第一個節點D1；第二NMOS管NM2的源極、第三NMOS管NM3的柵極、第二PMOS管PM2的漏極、第一PMOS管PM1的柵極、第四PMOS管PM4的柵極均相互連接於第二個節點D2；第一PMOS管PM1的漏極與第二PMOS管PM2的源極相連並且與第五PMOS管PM5的柵極相連接於電荷泵輸出端VOUT；第三NMOS管NM3的漏極、第四NMOS管NM4的漏極均與電源的正極VDD相連；第五PMOS管PM5的源極和漏極均與電源的正極VDD相連。

此外，第三PMOS管PM3的襯底、第三PMOS管PM3的源極和第三PMOS管PM3的漏極共同相連於第三個節點CLK1，第四PMOS管PM4的襯底、第四PMOS管PM4的源極和第四PMOS管PM4的漏極相連於第四個節點CLK2。這裡的第三個節點CLK1和第四個節點CLK2分別連接兩個非相互交疊的時鐘。第五PMOS管PM5的襯底與電源的正極VDD相連。

本實施例的全MOS管電泵電路在工作時，當第三個節點CLK1連接電源的正極VDD，第四個節點CLK2連接電源的負極VSS時，第一個節點D1的電壓上升為2Vdd-Vth，其中，Vdd表示電源的正極VDD的電壓值，Vth表示第一NMOS管NM1的閾值電壓；然後，第四NMOS管NM4導通，第二個節點D2為電壓值為Vdd，第二NMOS管NM2截止，第三NMOS管NM3截止，第一PMOS管PM1導通，電荷泵輸出端VOUT輸出電壓值為2Vdd-Vth。

並且，當第三個節點CLK1連接電源的負極VSS時，第四個節點CLK2連接電源的正極VDD時，第二個節點D2的電壓上升為2Vdd-V'th，其中，Vdd表示電源的正極VDD的電壓值，V'th表示第二NMOS管NM2的閾值電壓；然後，第三NMOS管NM3導通，第一個節點D1的電壓值為Vdd，第一NMOS管NM1截止，第四NMOS管NM4截止，第二PMOS管PM2導通，電荷泵輸出端VOUT輸出電壓值為2Vdd-Vth。

本實施例中，第一PMOS管PM1的襯底、第二PMOS管PM2的襯底、第三PMOS管PM3的襯底、第四PMOS管PM4的襯底和第五PMOS管PM5的襯底均為矽襯底。第一NMOS管NM1的襯底、第二NMOS管NM2的襯底、第三NMOS管NM3的襯底、第四NMOS管NM4的襯底和第五NMOS管NM5的襯底均為矽襯底。

綜上所述，本發明的全MOS管電荷泵電路結構簡單，易於實現，而且穩定、可靠性高，適用於工業生產，易於推廣應用。

雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然實施例僅為了便於說明而舉例而已，並非用以限定本發明，本領域的技術人員在不脫離本發明精神和範圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發明所主張的保護範圍應以權利要求書為準。