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随着便携式产品市场的不断扩大，低压EEPROM得到了广泛应用。低功耗对于便携式产品的设计来说是至关重要的，为了降低功耗，便携式产品的一个主要设计趋势就是降低系统的电源电压。目前有些便携式产品的工作电源电压已经降至2V以下，因此，相应的EEPROM电源工作电压也需在2V以下。低压EEPROM中的高压产生电路必须能够在2V以下产生擦写所需的高压，其核心电路电荷泵电路不但要求能在低压下工作，而且电路要简单，芯片面积要小。
本文首先对三种传统的电荷泵电路(Dickson电荷泵电路，四相电荷泵电路和Jieh-rsorng Wu电荷泵电路)进行了详细分析。Dickson电荷泵电路由于存在体效应的影响，无法工作在低压下。四相电荷泵电路和Jieh-Tsorng Wu电荷泵电路都很复杂，需要更大的面积，并存在降低电路可靠性的问题。纵上所述，这三种电荷泵电路都不适合低压EEPROM中应用。基于低压和电路简单的考虑，本文提出了三种用耗尽管作为传输管的电荷泵电路-32级电荷泵电路、16级电荷泵电路和消除漏电的16级电荷泵电路。由于电荷泵电路的电荷传输管为耗尽管，抵消了体效应的影响，因此，提出的三种电荷泵电路不但能够工作在1．5V的低压下，而且电路简单。通过分析和Hspice仿真结果的比较，消除漏电的16级电荷泵电路性能最好。
基于消除漏电的16级电荷泵电路，本文设计了一个可以在低压EEPROM中应用的高压产生电路。为了使该高压产生电路能在1.5V低压下工作，提出了能在1.5V低压下工作的低压带隙基准电路和频率稳定的低压时钟产生电路。最后，采用华润上华(CSMC)的0.6gm CMOS工艺库对高压产生电路进行了Hspice仿真，仿真结果表明该电路在1.5V的低压下，能够稳定地输出12V高压。其中，时钟信号产生电路在电源电压变化范围为1.5V～5V时，其输出的信号频率的范围为10MHz～14.7MHz，低压带隙基准电路能够在1.5V下工作，并且其的输出电压在-20-100℃的变化只有14ppm/℃。
为了验证电路的可行性，本文采用华润上华(CSMC)0.6μm CMOS工艺对所提出的时钟信号产生电路以及三种用耗尽管实现的电荷泵电路进行版图设计和流片验证。芯片最终测试结果表明，频率稳定的低压时钟产生电路在1．5V～5V的电源变化范围内，电路的输出频率变化范围为9.8MHz～14.28MHz。三种用耗尽管实现的电荷泵电路都能在1.5V的电源电压下工作，其中消除漏电的16级电荷泵电路在该电源电压下能够输出20μA，电路的驱动能力最强。芯片的测试结果与Hspice电路仿真结果相符。
本文提出的消除漏电的16级电荷泵电路以及时钟信号产生电路已经用于辉芒微电子(FMD)公司24C系列的EEPROM产品上，成为国内唯一能够工作在1.8V电源电压的EEPROM产品。