CN217545877U - 一种负压电荷泵及射频开关芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种负压电荷泵及射频开关芯片，其可减少信号交叠而产生的时钟馈通，其控制电路第一输入端、第二输入端输入互补时钟信号、高电平电压、低电平电压，控制电路第一输出端分别连接第一开关单元的第一信号输入端、第三开关单元的第一信号输入端，第二输出端分别连接第二开关单元的第一信号输入端、第四开关单元的第一信号输入端，第一输入端、第二输入端还分别连接第一开关单元的第二信号输入端、第二开关单元的第二信号输入端，第一开关单元的输出端、第二开关单元的输出端分别连接第三开关单元、第四开关单元的第二信号输入端，第三开关单元、第四开关单元的输出端为电压输出端，射频开关芯片包括所述负压电荷泵。

Description

一种负压电荷泵及射频开关芯片

技术领域

本实用新型涉及射频开关技术领域，具体为一种用于射频开关的负压电荷泵。

背景技术

利用SOI CMOS工艺设计和制作射频开关器件时，为了增加晶体管关断力度，开关通道关闭时需为晶体管的栅极提供负压偏置，即将外部供电的正压转换为负压，电荷泵产生负压的基本原理是利用电容的电压无法瞬时跳变的特征，对电容器进行充电或放电时，使电容器两电极之间的电位差值保持瞬时恒定，充电或放电完成后，再将电容器两端的电极反向，从而将向电荷泵输入的正压转换为负压。

负压电荷泵中电容两端的电极反向主要由控制电路控制，但是目前用于负压电荷泵控制的控制电路存在可靠性差、内耗高的问题，原因在于，目前常用控制电路主要由镜像交叉连接的MOS管、电容等构成，在时钟信号切换时易产生信号交叠，交叠瞬间产生时钟馈通，即需要关闭的MOS管在同一时刻出现弱导通，弱导通产生的内耗降低了该负压电荷泵的输出电压，从而导致输出负压上拉，达不到射频开关关断的预期电压的问题出现，降低了输出电压稳定性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种负压电荷泵，其可避免信号交叠而产生的时钟馈通，可提高输出电压稳定性，确保输出电压满足射频开关器件关断的预期电压需求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种负压电荷泵，其包括控制电路、第一开关单元～第四开关单元，所述控制电路的输入端包括第一输入端、第二输入端，所述第一输入端、第二输入端输入互补非交叠的时钟信号CLK1、CLK2，同时分别输入高电平电压Vin、低电平电压，所述控制电路的输出端包括第一输出端、第二输出端，其特征在于，所述第一输出端分别连接第一开关单元的第一信号输入端、第三开关单元的第一信号输入端，所述第二输出端分别连接第二开关单元的第一信号输入端、第四开关单元的第一信号输入端，所述第一输入端串联电容后连接所述第一开关单元的第二信号输入端，所述第二输入端串联电容后连接第二开关单元的第二信号输入端，所述第一开关单元的输出端、第二开关单元的输出端分别连接所述第三开关单元、第四开关单元的第二信号输入端，所述第三开关单元、第四开关单元的输出端为电压输出端；所述时钟信号CLK1、CLK2为非交叠时钟信号；

所述控制电路用于产生互补非交叠的第一电压信号xp、第二电压信号xn；

所述第一开关单元用于对所述高电平电压Vin或所述低电平电压进行调节，获取第三电压信号X1，所述第二开关单元用于对所述低电平电压或所述高电平电压Vin进行调节，获取第四电压信号X2；

所述第三开关单元、第四开关单元分别用于对所述第三电压信号X1、X2进行控制，使所述电压输出端持续输出电压Vneg，所述输出电压Vneg＝-Vin。

其进一步特征在于，所述控制电路、第一开关单元～第四开关单元均包括MOS管，所述第一输入端通过第一电容C1与所述控制电路连接，所述第一输入端通过第三电容C3与所述第一开关单元连接，所述第二输入端通过第二电容C2与所述控制电路连接，所述第二输入端通过第四电容C4与所述第二开关单元连接，所述第一电容C1、第二电容C2的值相等，所述第三电容C3、第四电容C4的值相等，且所述第三电容C3、第四电容C4的值大于所述第一电容C1、第二电容C2的值；

进一步的，所述控制电路还包括MOS管M1、M2，所述MOS管M1、MOS管M2均为NMOS管；

进一步的，所述第一开关单元包括MOS管M3、M4、M5、M6，所述MOS管M3、MOS管M6为NMOS管，所述MOS管M4、M5为PMOS管；

进一步的，所述第二开关单元包括MOS管M7、M8、M9、M10，所述MOS管M7、M10为NMOS管，所述MOS管M8、M9为PMOS管；

进一步的，所述第三开关单元包括MOS管M11、M12、M13、M14，所述MOS管M11为NMOS管，所述MOS管M12、M13、M14为PMOS管；

进一步的，所述第四开关单元包括所述第五电容C5、MOS管M16、M17、M18、M19，所述MOS管M18为NMOS管，所述MOS管M16、M17、M19为PMOS管。

一种应用上述负压电荷泵产生负压的方法，其特征在于，该方法包括：S1、向控制电路的第一输入端、第二输入端输入互补非交叠的时钟信号CLK1、CLK2，同时向第一开关单元的第三电容的一端、第二开关单元的第四电容的一端输入互补非交叠的时钟信号CLK1、CLK2；

S2、向控制电路中的第一输入端、第二输入端分别输入第一电压、第二电压，同时分别向第三电容的一端、第四电容的一端分别输入第一电压、第二电压，所述第一电压的值与所述第二电压的值不相等；

S3、在所述控制电路中，在所述第一电容C1、第二电容C2的充放电作用下，使所述控制电路的第一输出端、第二输出端分别输出第一电压信号xp、第二电压信号xn；

S4、在所述第一开关单元、第二开关单元中，在所述第三电容C3、第四电容C4的充放电作用下，使所述第一开关单元中第三电容C3的另一端第三电压信号X1，使所述第二开关单元中第四电容C4的另一端第四电压信号X2；

S5、所述第一电压信号xp分别输送至第二开关单元、第四开关单元的第一信号输入端，所述第二电压信号xn分别输送至第一开关单元、第三开关单元的第一信号输入端；所述第三电压信号X1输送至所述第三开关单元，所述第四电压信号X2输送至所述第四开关单元；

S6、在时钟信号CLK1、第二电压信号xn、第三电压信号X1的作用下，第一开关单元、第三开关单元导通，第二开关单元、第四开关单元关闭，使电压输出端输出电压Vneg；

S7、在时钟信号CLK2、第一电压信号xp、第四电压信号X2的作用下，第二开关单元、第四开关单元导通，第一开关单元、第三开关单元关闭，使电压输出端输出电压Vneg，实现输出电压Vneg的连续输出。

其进一步特征在于，

所述第一电压为1、8V或2.8V，所述第二电压为0V，则所述第一电压信号xp、第三电压信号X1为0V，所述第二电压信号xn、第四电压信号X2为1.8V或2.8V，所述输出电压Vneg为-1.8V或-2.8V。

一种射频开关芯片，其包括依次连接的驱动电压模块、电平转换模块、射频开关，所述驱动电压模块包括正压电荷泵、负压电荷泵，所述正压电荷泵用于为所述电平转换模块提供正压，所述负压电荷泵用于为所述电平转换单元提供负压，所述电平转换模块用于将所述正压、负压转换为的控制电压，所述控制电压用于对所述射频开关中开关的开启或关闭进行控制，其特征在于，所述负压电荷泵为上述负压电荷泵。

采用本实用新型上述结构可以达到如下有益效果，在该负压电荷泵电路的负压产生过程中，时钟信号CLK1、CLK2分别作用于控制电路、第一开关单元、第二开关单元，时钟信号CLK1、CLK2为互补的非交叠时钟信号，通过互补非交叠信号对第一开关单元、第二开关单元进行控制，有效避免了第一开关单元、第二开关单元中的MOS管在同一时刻出现弱导通，即避免了信号交叠而产生的时钟馈通，同时降低了因弱导通而导致的功率损耗，提高了输出电压稳定性，确保了输出电压满足射频开关器件关断的预期电压需求。

附图说明

图1为负压电荷泵的等效电路原理图；

图2为目前常用负压电荷泵的电路原理图；

图3为本实用新型负压电荷泵的电路结构框图；

图4为本实用新型控制电路的电路原理图；

图5为本实用新型第一开关单元、第二开关单元的电路原理图；

图6为本实用新型第三开关单元、第四开关单元的电路原理图；

图7为本实用新型电压源Vin、时钟信号CLK、输出电压Vneg的仿真效果图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

利用SOI CMOS工艺设计和制作射频开关器件时，需为射频开关器件提供负压偏置。为了增加晶体管关断力度，开关通道关闭时晶体管的栅极需要提供负压偏置，目前常用的提供负压偏置的方式是通过负压电荷泵将外部供电的正压转换为负压，即利用高速模拟开关将充电后的正极接地，由于电容器两端的电位差保持不变，电容器另一端就为负电压，该负电压的绝对值与充电完成后的电容器两端的电压绝对值相等。目前常用负压电荷泵中包含用于产生高速切换信号的振荡器、用于翻转切换信号的反相器及一组高速模拟开关，其中，振荡器即切换开关状态的时钟源通过反相器产生前后异相的两个控制开关切换时钟信号，图1为负压电荷泵产生负压的基本原理图，其通过振荡器产生的两个时钟信号分别控制开关S1、S2、S3、S4，使S1与S2同时刻开关，S3与S4同时刻开关，彼此两组开关反相，图1中，即S1与S2闭合时，S3与S4断开，输入高电平电压Vin对电容C1充电，此时，电容器极性A点为正B点为负，随着时钟源的跳变，S3与S4闭合，开关S1与开关S2断开，电容C1向电容C2充电，由于电容C1两端电位差不能变化，此时输出端测得的电压为负压，当振荡器以较高频率切换时，输出端就可以得到相对平缓的负压。

图2提供了一种应用图1所示的基本原理实现正压转换为负压的电荷泵结构，其等效于两个反相器互相输入与输出相接，CLK1是时钟信号，CLK2是CLK1信号反向，其优点是开关MOS管的开启关闭偏置电压达到稳态后自适应提供，其中CLK1为高电平Vin，低电平为地，输出电压Vneg预期为-Vin，MOS管MP1与MN2导通时，MOS管MP2与MN1关闭，MOS管MP2与MN1导通时，MOS管MP1与MN2关闭，但在切换(信号翻转)瞬间，信号会产生交叠，导致时钟馈通，即MOS管MP1、MP2、MN1、MN2同一时刻弱导通，造成内耗，降低了效率，并且输出电压Vneg的值被提升，达不到预期电压。

针对上述负压电荷泵存在的易产生时钟馈通和内耗，降低了输出电压稳定性问题，以下提供了一种负压电荷泵的具体实施例，负压电荷泵包括控制电路、第一开关单元～第四开关单元。

控制电路的输入端包括第一输入端、第二输入端，第一输入端、第二输入端输入反向的时钟信号CLK1、CLK2，本实施例中，同时其中一个输入端输入高电平电压Vin，另一个输入端接地(Vss)。控制电路的输出端包括第一输出端、第二输出端，第一输出端输出第一电压信号xp，第二输出端输出第二电压信号xn。见图3，第一输出端分别连接第一开关单元的第一信号输入端、第三开关单元的第一信号输入端，所述第二输出端分别连接第二开关单元的第一信号输入端、第四开关单元的第一信号输入端，所述第一输入端、第二输入端还分别连接所述第一开关单元的第二信号输入端、第二开关单元的第二信号输入端，所述第一开关单元的输出端、第二开关单元的输出端分别连接所述第三开关单元、第四开关单元的第二信号输入端，第一开关单元的输出端、第二开关单元的输出端分别输出第三电压信号X1、第四电压信号X2，第三开关单元、第四开关单元的输出端为该负压电荷泵的电压输出端，输出电压Vneg。

图4，控制电路的具体电路包括第一电容C1、第二电容C2、MOS管M1、M2，第一电容C1、第二电容C2的值相等，第一输入端、第二输入端分别连接第一电容C1、第二电容C2一端，第一电容C1分别连接MOS管M1的源极、MOS管M2的基极、第一输出端，第二电容C2另一端分别连接MOS管M2的源极、MOS管M2的基极、第二输出端，MOS管M1、MOS管M2漏极连接后接地；MOS管M1、MOS管M2均为NMOS管。该控制电路用于产生第一电压信号xp、第二电压信号xn。

见图5、图6，第一开关单元～第四开关单元均包括MOS管，控制电路通过串联的第一电容C1、第三电容C3与第一开关单元连接，控制电路通过串联的第二电容C2、第四电容C4与第二开关单元连接，第一电容C1、第二电容C2的值相等，第三电容C3、第四电容C4的值相等，且第三电容C3、第四电容C4的值大于第一电容C1、第二电容C2的值。

见图5，第一开关单元还包括MOS管M3、M4、M5、M6，第三电容C3的一端连接第一输入端，另一端分别连接MOS管M3的源极、MOS管M4的漏极和基极、MOS管M5的基极连接MOS管M6的基极、第三电容C3的另一端，MOS管M3的基极分别连接MOS管M5、MOS管M6的源极，MOS管M5的漏极连接第一输出端，MOS管M3的漏极、MOS管M4的源极、MOS管M6的漏极接地；MOS管M3、MOS管M6为NMOS管，MOS管M3、M5为PMOS管。第二开关单元包括MOS管M7、M8、M9、M10，第四电容C4的一端连接第二输入端，另一端分别连接MOS管M7源极、MOS管M8漏极和基极，MOS管M7的基极分别连接MOS管M9、M10的源极，MOS管M9的基极分别连接MOS管M10的基极、第四电容C4另一端，MOS管M9的漏极连接第二输出端，MOS管M7的漏极、MOS管M8的源极、MOS管M10的漏极接地；MOS管M7、M10为NMOS管，MOS管M8、M9为PMOS管。第一开关单元用于对第一电压信号进行调节，获取第三电压信号X1，第二开关单元用于对第二电压信号进行调节，获取第四电压信号X2。

见图6，第三开关单元包括MOS管M11、M12、M13、M14，MOS管M11的基极、MOS管M12的基极、MOS管M13的源极均连接第三电容C3的另一端，MOS管M11的漏极连接第一输出，MOS管M11的源极分别连接MOS管M12的源极、MOS管M13的基极，MOS管M13的源极连接MOS管M14的源极，MOS管M12、M13、M14的漏极分别连接第四开关单元中的MOS管M16、M17、M19的漏极、第五电容C5的一端、MOS管M16的基极以及电压输出端；MOS管M11为NMOS管，MOS管M12、M13、M14为PMOS管。第四开关单元包括第五电容C5、MOS管M16、M17、M19，第四开关单元还包括MOS管M18，MOS管M16的源极连接MOS管M17的源极，MOS管M17的基极分别连接MOS管M18、M19的源极，MOS管M18的漏极连接第二输出端，MOS管M18、M19的基极、MOS管M17的源极均连接第四电容C4的另一端；MOS管M18为NMOS管，MOS管M16、M17、M19为PMOS管。第三开关单元、第四开关单元分别用于对第三电压信号X1、第四电压信号X2进行控制，使电压输出端持续输出电压Vneg，输出电压Vneg＝-Vin。

应用上述负压电荷泵产生负压的方法中，控制电路用于产生驱动电压：第一电压信号xp、第二电压信号xn，第一开关单元、第二开关单元分别包括第三电容、第四电容，在互补非交叠的时钟信号CLK1、CLK2、第一电压、第二电压、第三电容、第四电容的作用下，使第三电容、第四电容的另一端分别输出第三电压信号X1、第四电压信号X2，在时钟信号CLK1、CLK2、第二电压信号xn、第三电压信号X1的作用下，第一开关单元、第三开关单元导通，第二开关单元、第四开关单元关闭，使电压输出端输出电压Vneg；在时钟信号CLK1、CLK2以及第一电压信号xp、第四电压信号X2的作用下，第二开关单元、第四开关单元导通，第一开关单元、第三开关单元关闭，使电压输出端输出电压Vneg，从而实现输出电压Vneg的连续输出。

负压产生的具体步骤包括：S1、向控制电路的第一输入端、第二输入端输入互补非交叠的时钟信号CLK1、CLK2，同时向第一开关单元的第三电容的一端、第二开关单元的第四电容的一端输入互补非交叠的时钟信号CLK1、CLK2。由于第三电容C3、第四电容C4的值大于第一电容C1、第二电容C2的值，使得第三电容C3、C4的充放电时间延后于第一电容C1、第二电容C2，使得第一电压信号xn或第二电压信号xp有足够的时间驱动MOS管M3或M7导通。

S2、与步骤S1同时，向控制电路中的第一输入端、第二输入端分别输入第一电压、第二电压，同时分别向第三电容的一端、第四电容的一端分别输入第一电压、第二电压，第一电压的值与第二电压的值不相等；本实施例中第一电压的值为2.8V，第二电压接地为零。

S3、在控制电路中，在MOS管M1、M2的作用下，使第一电容C1、第二电容C2充放电，从而使控制电路的第一输出端、第二输出端分别输出第一电压信号xp、第二电压信号xn；本实施例中，第一电压信号xp为2.8V，第二电压信号xn为0V。

S4、在第一开关单元、第二开关单元中，在第三电容C3、第四电容C4的充放电作用下，使第一开关单元输出电压为第三电压信号X1，使第二开关单元输出电压为第四电压信号X2，具体地：第一电压信号xp、第二电压信号xn分别作为MOS管M5、M9的电压驱动，使MOS管M5、M9导通，同时在第一电压信号X1、第二电压信号X2、时钟信号CLK11、CLK12的作用下，给第三电容C3、第四电容C4充电，充电后，第三电容C3、第四电容C4另一端的电压分别为0V、2.8V，MOS管M3在第一电压信号xn、第三电压信号X1的综合作用下开启，并将第三电压信号传递至第三开关单元；MOS管M7、M9在第二电压信号xp、第四电压信号X2的综合作用下关闭，从而使后续的第四开关单元处于关闭状态。当时钟信号CLK1与时钟信号CLK2切换时，第一开关单元关闭，第三开关单元关闭，第二开关单元开启，第四开关单元开启。其中MOS管M4用于给MOS管M3提供启动信号，原因在于，MOS管M4的漏极、基极均连接第三电压信号X1，而MOS管M3的栅极电压需由MOS管M5导通后的电压提供，因此，MOS管M4比MOS管M3先导通，从而为MOS管M3提供导通电压，使MOS管M3快速导通。

MOS管M3在第一电压信号xn、第三电压信号X1的综合作用下开启，并将第三电压信号传递至第三开关单元的具体原理为：时钟信号CLK1/CLK2是非交叠互补信号，高电平为Vin,低电平为0。当CLK1为高电平时，第一电压信号X1电平被推高，Xn此时为低电平为-Vin,MOS管M5为NMOS管，因此导通，由于MOS管M3为PMOS管且其gate端为低电平-Vin,故MOS管M3导通，第三电压信号X1电平被推高至较高电平0V，MOS管M6为PMOS管此时关闭。同时时钟信号CLK2为低电平，第四电压信号X2电平被拉低，Xp此时为高电平为0V,MOS管M10为PMOS管此时导通，MOS管M7为pmos管且gate端为0V,故MOS管M7关闭，第四电压信号X2的电平被拉低至低电平-Vin，MOS管M9为NMOS管此时关闭。

当信号切换，时钟信号CLK2为高电平，CLK1为低电平时，原理同第一开关单元，此时第二开关单元中的MOS管M7导通，开关M3、M5关闭，第四电压信号X2通过MOS管M7流入第四开关单元中，第四开关单元开启。

S4、第一电压信号xp分别输送至第二开关单元、第四开关单元的第一信号输入端，第二电压信号xn分别输送至第一开关单元、第三开关单元的第一信号输入端；第三电压信号X1输送至第三开关单元，第四电压信号X2输送至第四开关单元。

S5、在时钟信号CLK1、第二电压信号xn、第三电压信号X1的作用下，第三开关单元导通，第四开关单元关闭，使电压输出端输出电压Vneg；第三开关单元中的MOS管M11、M13、M14在第二电压信号xn、第三电压信号X1的综合作用下导通，MOS管M11、M12构成反相器，将第三电压信号X1反相，使电压输出端的输出电压Vneg的值为-2.8V。

S6、在时钟信号CLK2、第一电压信号xp、第四电压信号X2的作用下，第四开关单元导通，第三开关单元关闭，使电压输出端输出电压Vneg，实现输出电压Vneg的连续输出。第四开关单元中的MOS管M18、M17、M16在第一电压信号xp、第四电压信号X2的综合作用下关闭。当CLK11与CLK12信号翻转时，第三开关单元中的MOS管M11、M13、M14关闭，同时第四开关单元中的MOS管M18、M17、M16导通开启，使电压输出端持续输出电压Vneg为-2.8V。

第一开关单元、第二开关单元中，MOS管M1和电容C1共同作用产生高电平或低电平输出的第一电压信号xp,MOS管M2和电容C2共同作用产生低电平或高电平输出的第二电压信号xn，第一电压信号xp、第二电压信号xn分别作为第一开关单元、第二开关单元中MOS管M3或M7的控制信号。由于时钟信号CLK1、CLK2为非交叠的互补时钟信号，因此，其高低电平切换会引起第一电压信号xp与第二电压信号xn的高低电平切换以及第三电压信号X1与第四电压信号X2的高低电平切换。第一开关单元中的MOS管M5、M9在第一电压信号xp与第三电压信号X1的作用下，以及第二开关单元的MOS管M6与M10在第二电压信号xn与第四电压信号X2共同作用下，分别作用于MOS管M3、M7的gate端(栅极)，因此，用于第一开关单元的MOS管M3、第二开关单元的MOS管M7控制的信号也是非交叠互补信号，从而有利于避免第一开关单元或第二开关单元中的MOS管在同一时刻出现弱导通，即避免了信号交叠而产生的时钟馈通，同时降低了因弱导通而导致的功率损耗，提高了输出电压稳定性，确保了输出电压满足射频开关器件关断的预期电压需求。

将上述负压电荷泵应用于射频开关芯片中，射频开关芯片包括依次连接的驱动电压模块、电平转换模块、射频开关，驱动电压模块包括正压电荷泵、上述负压电荷泵，正压电荷泵用于为电平转换模块提供正压，负压电荷泵用于为电平转换单元提供负压，电平转换模块用于将所述正压、负压转换为的控制电压，控制电压用于对射频开关中开关的开启或关闭进行控制。

图7给出了采用本申请负压电荷泵的输入电压Vin与输出电压Vneg的仿真效果图，图7中横轴表示时间dx，纵轴分别表示电压Vin、时钟CLK、输出电压Vneg，曲线B表示时钟信号CLK的变化情况，曲线A、C分别表示电压Vin、输出电压Vneg在时钟信号CLK产生的互补非交叠时钟信号CLK1、CLK2的控制作用下的变化情况，时间dx＝216ns为一个时钟周期，从图7可以看出，在一个时钟周期内，随着输入电压Vin的变化，该负压电荷泵输出的负压Vneg随之变化，并且能够连续输出稳定的负电压信号，并且，该负电压信号能够达到约2.8V，满足后续射频开关的控制要求。

以上的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种负压电荷泵，其包括控制电路、第一开关单元～第四开关单元，所述控制电路的输入端包括第一输入端、第二输入端，所述第一输入端、第二输入端输入时钟信号CLK1、CLK2，同时分别输入高电平电压Vin、低电平电压，所述控制电路的输出端包括第一输出端、第二输出端，其特征在于，所述第一输出端分别连接第一开关单元的第一信号输入端、第三开关单元的第一信号输入端，所述第二输出端分别连接第二开关单元的第一信号输入端、第四开关单元的第一信号输入端，所述第一输入端串联电容后连接所述第一开关单元的第二信号输入端，所述第二输入端串联电容后连接第二开关单元的第二信号输入端，所述第一开关单元的输出端、第二开关单元的输出端分别连接所述第三开关单元、第四开关单元的第二信号输入端，所述第三开关单元、第四开关单元的输出端为电压输出端；所述时钟信号CLK1、CLK2为互补非交叠时钟信号；

所述控制电路用于产生互补非交叠的控制信号：第一电压信号xp、第二电压信号xn；

所述第一开关单元用于对所述高电平电压Vin或所述低电平电压进行调节，产生互补非交叠的控制信号：第三电压信号X1、第四电压信号X2；

所述第三开关单元、第四开关单元分别用于对所述第三电压信号X1、X2进行控制，使所述电压输出端持续输出电压Vneg，所述输出电压Vneg＝-Vin。

2.根据权利要求1所述的负压电荷泵，其特征在于，所述控制电路、第一开关单元～第四开关单元均包括MOS管，所述第一输入端通过第一电容C1与所述控制电路连接，所述第一输入端通过第三电容C3与所述第一开关单元连接，所述第二输入端通过第二电容C2与所述控制电路连接，所述第二输入端通过第四电容C4与所述第二开关单元连接，所述第一电容C1、第二电容C2的值相等，所述第三电容C3、第四电容C4的值相等，且所述第三电容C3、第四电容C4的值大于所述第一电容C1、第二电容C2的值。

3.根据权利要求2所述的负压电荷泵，其特征在于，所述控制电路包括MOS管M1、M2，所述第一输入端、第二输入端分别连接所述第一电容C1、第二电容C2一端，所述第一电容C1另一端分别连接所述MOS管M1的源极、MOS管M2的基极、第一输出端，所述第二电容C2另一端分别连接所述MOS管M2的源极、MOS管M2的基极、第二输出端，所述MOS管M1、MOS管M2漏极连接后接地；所述MOS管M1、MOS管M2均为NMOS管。

4.根据权利要求3所述的负压电荷泵，其特征在于，所述第一开关单元还包括MOS管M3、M4、M5、M6，所述第三电容C3的一端连接所述第一输入端，另一端分别连接所述MOS管M3的源极、MOS管M4的漏极和基极、所述MOS管M5的基极连接所述MOS管M6的基极、所述第三电容C3的另一端，所述MOS管M3的基极分别连接所述MOS管M5、MOS管M6的源极，所述MOS管M5的漏极连接所述第一输出端，所述MOS管M3的漏极、MOS管M4的源极、MOS管M6的漏极接地；所述MOS管M3、MOS管M6为NMOS管，所述MOS管M4、M5为PMOS管。

5.根据权利要求4所述的一种负压电荷泵，其特征在于，所述第二开关单元包括MOS管M7、M8、M9、M10，所述第四电容C4的一端连接所述第二输入端，另一端分别连接所述MOS管M7源极、MOS管M8漏极和基极，所述MOS管M7的基极分别连接所述MOS管M9、M10的源极，所述MOS管M9的基极分别连接所述MOS管M10的基极、所述第四电容C4另一端，所述MOS管M9的漏极连接所述第二输出端，所述MOS管M7的漏极、MOS管M8的源极、MOS管M10的漏极接地；所述MOS管M7、M10为NMOS管，所述MOS管M8、M9为PMOS管。

6.根据权利要求5所述的负压电荷泵，其特征在于，所述第三开关单元包括MOS管M11、M12、M13、M14，所述MOS管M11的基极、MOS管M12的基极、MOS管M13的源极均连接所述第三电容C3的另一端，所述MOS管M11的漏极连接所述第一输出，所述MOS管M11的源极分别连接所述MOS管M12的源极、MOS管M13的基极，所述MOS管M13的源极连接所述MOS管M14的源极，所述MOS管M12、M13、M14的漏极分别连接所述第四开关单元中的MOS管M16、M17、M18、M19的漏极、第五电容C5的一端、MOS管M16的基极以及所述电压输出端；所述MOS管M11为NMOS管，所述MOS管M12、M13、M14为PMOS管。

7.根据权利要求6所述的负压电荷泵，其特征在于，所述第四开关单元包括所述第五电容C5、MOS管M16、M17、M18、M19，所述MOS管M16的源极连接所述MOS管M17的源极，所述MOS管M17的基极分别连接所述MOS管M18、M19的源极，所述MOS管M18的漏极连接所述第二输出端，所述MOS管M18、M19的基极、MOS管M17的源极均连接所述第四电容C4的另一端；所述MOS管M18为NMOS管，所述MOS管M16、M17、M19为PMOS管。

8.一种射频开关芯片，其包括依次连接的驱动电压模块、电平转换模块、射频开关，所述驱动电压模块包括正压电荷泵、负压电荷泵，所述正压电荷泵用于为所述电平转换模块提供正压，所述负压电荷泵用于为所述电平转换单元提供负压，所述电平转换模块用于将所述正压、负压转换为的控制电压，所述控制电压用于对所述射频开关中开关的开启或关闭进行控制，其特征在于，所述负压电荷泵为权利要求1或7所述的负压电荷泵。

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