一般以輸出電阻Ro來表示輸出電流與輸出電壓的關(guān)系。若輸出電流從零增加到Io時，輸出電壓變化為△V，則輸出電阻Ro 為：
Ro = △V/Io
輸出電阻Ro 越小，輸出電壓變化越小，輸出特性越好。
如何選擇電荷泵
1、效率優(yōu)先，兼顧尺寸
如果需要兼顧效率和占用的 PCB 面積大小時，可考慮選用電荷泵。例如電池供電的應用中，效率的提高將直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鲿r間的有效延長。通常電荷泵可實現(xiàn) 90% 的峰值效率，更重要的是外圍只需少數(shù)幾個電容器，而不需要功率電感器、續(xù)流二極管及 MOSFET。這一點對于降低自身功耗，減少尺寸、BOM 材料清單和成本等至關(guān)重要。
2、輸出電流的局限性
電荷泵轉(zhuǎn)換器所能達到的輸出負載電流一般低于 300mA，輸出電壓低于 6V。多用于體積受限、效率要求較高，且具有低成本的場合。換言之，對于 300mA 以下的輸出電流和 90% 左右的轉(zhuǎn)換效率，無電感型電荷泵 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可視為一種成本經(jīng)濟且空間利用率較高的方式。然而，如果要求輸出負載電流、輸出電壓較大，那么應使用電感開關(guān)轉(zhuǎn)換器，同步整流等 DC/DC 轉(zhuǎn)換拓撲。
3、較低的輸出紋波和噪聲
大多數(shù)的電荷泵轉(zhuǎn)換器通過使用一對集成電荷泵環(huán)路，工作在相位差為 180 度的情形，這樣的好處是最大限度地降低輸出電壓紋波，從而有效避免因在輸出端增加濾波處理而導致的成本增加。而且，與具有相同輸出電流的等效電感開關(guān)轉(zhuǎn)換器相比，電荷泵產(chǎn)生的噪聲更低些。對于 RF 或其它低噪聲應用，這一點使其無疑更具競爭優(yōu)勢。
電荷泵選用要點
作為一個設計工程師選用電荷泵時必然會考慮以下幾個要素：
新型電荷泵變換器的特點
80 年代末90 年代初各半導體器件廠生產(chǎn)的電荷泵變換器是以ICL7660為基礎開發(fā)出一些改進型產(chǎn)品，如MAXIM 公司的MAX1044、Telcom 公司的TC1044S、TC7660 和LTC 公司的LTC1044/7660等。這些改進型器件功能與ICL7660相同，性能上有改進，管腳排列與ICL7660完全相同，可以互換。
這一類器件的缺點是：輸出電流??；輸出電阻大；振蕩器工作頻率低，使外接電容容量大；靜態(tài)電流大。
90 年代以后，隨著半導體工藝技術(shù)的進步與便攜式電子產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，各半導體器件公司開發(fā)出各種新型電荷泵變換器，它們在器件封裝、功能和性能方面都有較大改進，并開發(fā)出一些專用的電荷泵變換器。它們的特點可歸納為：
1. 提高輸出電流及降低輸出電阻
早期產(chǎn)品ICL7660在輸出40mA時，使-5V 輸出電壓降為-3V（相差2V），而新型MAX660輸出電流可達100mA，其輸出電阻Ro僅為6.5Ω，MAX660在輸出40mA時，-5V輸出電壓為-4.74V（相差僅0.26V），即輸出特性有較大的提高。MAX682 的輸出電流可達250mA，并且在器件內(nèi)部增加了穩(wěn)壓電路，即使在250mA 輸出時，其輸出電壓變化也甚小。這種帶穩(wěn)壓的產(chǎn)品還有AD 公司的ADM8660、LT 公司的LT1054 等。
2. 減小功耗
為了延長電池的壽命或兩次充電之間的間隔，要盡可能減小器件的靜態(tài)電流。近年來，開發(fā)出一些微功耗的新產(chǎn)品。ICL7660 的靜態(tài)電流典型值為170μA，新產(chǎn)品TCM828的靜態(tài)電流典型值為50μA，MAX1673 的靜態(tài)電流典型值僅為35μA。另外，為更進一步減小電路的功耗，已開發(fā)出能關(guān)閉負電源的功能，使器件耗電降到1μA 以下，另外關(guān)閉負電源后使部分電路不工作而進一步達到減少功耗的目的。例如，MAX662A、AIC1841 兩器件都有關(guān)閉功能，在關(guān)閉狀態(tài)時耗電< 1μA，幾乎可忽略不計。這一類器件還有TC1121、TC1219、ADM660 及ADM8828等。
3. 擴大輸入電壓范圍
ICL7660電荷泵電路的輸入電壓范圍為1.5～10V，為了滿足部分電路對更高負壓的需要，已開發(fā)出輸入電壓可達18及20V的新產(chǎn)品，即可轉(zhuǎn)換成-18 或-20V的負電壓。例如，TC962、TC7662A 的輸出電壓范圍為3～18V，ICL7662、Si7661 的輸入電壓可達20V。
4. 減少占印板的面積
減少電荷泵變換器占印板面積有兩種措施：采用貼片或小尺寸封裝IC，新產(chǎn)品采用SO封裝、μMAX封裝及開發(fā)出尺寸更小的SOT-23封裝；其次是減小外接電容的容量。輸出電流一定時，電荷泵變換器的外接電容的容量與振蕩器工作頻率有關(guān)：工作頻率越高，電容容量越小。工作頻率在幾kHz到幾十kHz時，往往需要外接10μF的泵電容；新型器件工作頻率已提高到幾百kHz，個別的甚至到1MHz，其外接泵電容容量可降到1～0.22μF。
ICL7660 工作頻率為10kHz，外接10μF電容；新型TC7660H 的工作頻率提高到120kHz，其外接泵電容已降為1μF。MAX1680/1681 的工作頻率高達1MHz，在輸出電流為125mA 時，外接泵電容僅為1μF。TC1142 工作頻率200kHz，輸出電流20mA 時，外接泵電容僅為0.47μF。MAX881R 工作頻率100kHz，輸出電流較小，其外接泵電容僅為0.22μF。
若采用SOT-23 封裝的器件及貼片式電容，則整個電荷泵變換器的面積可做得很小。
5. 輸出負電壓可設定（調(diào)整）
一般的電荷泵變換器的輸出負電壓VOUT = -VIN，是不可調(diào)整的，但新型產(chǎn)品MAX1673可外接兩個電阻R1、R2來設定輸出負電壓。輸出電壓VOUT 與R1、R2 的關(guān)系為：
VOUT = -(R2/R1)VREF
式中VREF為外接的基準電壓。MAX881R、ADP3603～ADP3605、AIC1840/1841 等都有這種功能。
6. 兩種新型的四倍壓器件
MAX662A是一種輸入5V 電壓輸出12V 帶穩(wěn)壓的電荷泵變換器，輸出電流可達30mA，它用于閃速存儲器編程電源（Flash Memory Programming Supply）。該器件實際上是經(jīng)兩次倍壓（四倍壓）后其經(jīng)穩(wěn)壓后輸出。
LTC1502 是另一種工作原理與MAX662A 相同的四倍壓器件（它是LT 公司1999 年一季度推出的新產(chǎn)品）。該器件用一節(jié)可充電電池或一節(jié)堿性電池就可輸出3.3V 穩(wěn)定的電壓。另外，它最低的輸入電壓為0.9V，可充分利用電池的能量。輸出電壓精度為3.3V±4%，輸出電流為10mA。該器件靜態(tài)電流僅為40μA，并有關(guān)閉電源控制，外圍元件僅5 個電容，若采用貼片式電容，整個電源面積小于0.125 平方英寸。
