随着科技的进步，半导体技术得到了突飞猛进的发展。为了满足多元化和高性能的需求，电子产品的电路结构越来越复杂，使得系统工程中经常会遇到这样一种问题，那就是在一个大的系统中，各子系统可能会需要不同的供电电压，这时就需要对既有电压进行转换，电荷泵由于其结构简单、功耗低、价格便宜成为电压转换器的最佳选择，因此得到广泛的应用。 本文所研究的电荷泵是为了满足电子产品对负电压的需求而设计的开关电源模块，可广泛的应用于LCD背光灯驱动、闪存的浮栅控制等各种领域。传统电荷泵电路普遍存在由体效应引起的阈值损失问题，很大程度上限制了电荷泵的电源转换效率，文章通过详细分析开关电源的工作原理，对开关电路结构进行改进，消除了阈值电压的损失，通过仿真验证了电源转换效率的提高。本文的控制电路，采用线性控制和跳变控制两种方式相结合的新型控制方法，减小了输出电压的纹波，提高了电源转换效率，极大地增强了电路的性能。 设计采用贝岭3μm2P2M的P阱CMOS工艺在CadenceIC5.0的仿真工具下进行系统电路的设计和仿真。电路正常工作状态下，时钟工作频率可高达到500KHz，转换效率大于70％。整个系统结构简单，控制方便，功耗小，成本低，易于集成，可广泛使用在需要负电压的各种场合。 本文的主要工作如下：1通过对电荷泵工作原理的详细分析，提出了改进的开关电路结构，提高了电源的转换效率。 2综合两种电荷泵控制方法的优点，设计了新型的控制电路，不但减小了输出电压的纹波，提高了转换效率，而且降低了功耗，增强了系统的稳定性。 3设计了符合电路工作要求的基本电路和辅助电路模块，并对这些模块的性能进行优化，从而提高了系统性能。 4经过分析研究，在CadenceIC5.0工具下完成了系统的设计和仿真验证。