电荷泵
开关电容电荷泵：倍压、反相（负压）与 N 级 Dickson 升压。由时钟频率、飞跨电容和负载电流计算输出电压、等效输出电阻 ROUT ≈ N/(f·C)、纹波与效率。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值；支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
倍压：VOUT = 2(VIN − VD) − IO/(f·C)
反相：VOUT = −(VIN − 2VD) + IO/(f·C)
Dickson N 级：VOUT = (N+1)(VIN − VD) − N·IO/(f·C)
纹波 Vr ≈ IO/(2f·Co)；效率 η = VOUT/(M·VIN)，M = N+1（升压）或 1（反相）
原理与说明
电荷泵用电容代替电感储能：时钟的一个相位把飞跨电容充到 VIN，另一个相位把它“叠”在输入上（倍压）或把它的正端接地（反相），从而得到 2VIN 或 −VIN。每个周期搬运的电荷 Q = IO/f 在电容上产生 Q/C 的压降，所以电荷泵可等效为一个理想电压源串联 ROUT ≈ 1/(fC) 的内阻。
设计要点
- 电荷泵的效率由电压比决定：输出被负载拉低多少，效率就按比例下降，因此适合小电流（几 mA–100 mA）的辅助电源，如 RS-232 电平、运放负电源、LCD 偏压。
- 本工具按二极管型电荷泵计算（由 MCU 引脚、555 或逻辑门输出方波驱动）；集成芯片（ICL7660、LM2776、TPS60xxx）内部为 MOS 开关，压降填 0，并加上开关电阻的影响。
- 飞跨电容与输出电容用低 ESR 的 X5R/X7R 陶瓷电容，注意直流偏压下实际容量下降。