引言
随着5G技术的迅猛发展及其应用需求的日益增长，射频芯片作为5G通信系统中的关键组件，受到了学术界和工业界的广泛关注。增强型氮化镓器件凭借其优异的特性，如较低的导通电阻、栅电容和输出电容，以及较高的功率密度和击穿电压，在射频领域得到了广泛应用[1-3]。为了实现对增强型氮化镓器件的稳定驱动，需要使用到生成负电压的负压电源[4]。负压电源可以通过基于电感或电容构成的电荷泵电路实现。其中，基于电感的电荷泵能够生成纹波较小且工作效率较高的负压，但使用电感元件会引入电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI），EMI不仅会导致射频系统的能量损耗，还会产生额外的噪声，从而影响系统性能[5]；相比之下，传统电荷泵生成的负压虽然几乎没有EMI，但是效率低、输出纹波大[6-7]。
在射频等对电磁干扰比较敏感的领域，若需实现稳定且高效的电源管理，电荷泵电源芯片无疑是极具性价比的选择，但其较大的输出纹波限制了其使用场景。针对这一问题，本文设计并实现了一种低纹波、宽输入范围的负压电荷泵。该电荷泵能在高压和低压条件下均保持低纹波的输出；可通过片外电阻直接调节电荷泵的工作频率，方便输出端滤波。最后的仿真结果表明，该芯片能够满足不同应用环境的电源需求，具有实用性。
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作者信息：
郭威1，张有涛2，国洪轩1，孙立涛1
（1.东南大学 集成电路学院，江苏 无锡 214000；
2.南京国博电子股份有限公司，江苏 南京 211111）
