專利名稱：一種用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路。
背景技術(shù)：
鎖相環(huán)(PPL)是模擬及數(shù)模混合集成電路中的一個(gè)重要模塊，在無線通訊、頻率合成、時(shí)鐘恢復(fù)等方面有非常廣泛的應(yīng)用。在各種鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中，電荷泵鎖相環(huán)(ChargePumpPhase-Locked Loop, CPPLL)因其穩(wěn)定性高、捕捉范圍大、鑒頻鑒相器采用數(shù)字電路等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)中。鎖相環(huán)是把輸入信號和輸出信號相位相比較的反饋系統(tǒng)。圖1所示為典型的電荷泵鎖相環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括鑒頻鑒相器(PFD)、電荷泵(CP)、環(huán)路濾波器(LF)、壓控振蕩器(VC0)、分頻器(MMD)等模塊。CP電路在其中起著非常重要的作用，它將PFD電路輸出的數(shù)字控制信號，包括充、放電控制信號UP、D0WN轉(zhuǎn)化成模擬信號，進(jìn)而控制VCO的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)鎖相功能，此處的模擬信號主要由兩個(gè)要求1、紋波??；2、線性度好。這就要求CP電路要滿足兩個(gè)條件1、充、放電電流相等；2、在一定范圍內(nèi)充、放電電流保持恒定。在實(shí)際應(yīng)用中，CP電路由于受到MOS管溝道長度調(diào)制效應(yīng)、電荷共享、電荷注入等非理想因素的限制，存在著嚴(yán)重的電流失配，這是影響環(huán)路性能的主要因素?，F(xiàn)有的第一種電荷泵電路如圖2所示，包括PMOS電流鏡MPl和MP3，NMOS電流鏡MN2和MN4，PM0S開關(guān)管MP4，NMOS開關(guān)管MN3，偏置電路NMOS開關(guān)管MN5，鑒頻鑒相器的輸出控制信號UP、D0WN以及電荷泵電容Cc5，主體電路可分為支路1、支路2。偏置電路為后級電路提供偏置電壓和電流，I1A2按照一定比例鏡像參考電流IMf。鑒頻鑒相器的輸出控制信號UP控制MP4的導(dǎo)通與關(guān)斷，DOWN控制麗3的導(dǎo)通與關(guān)斷，當(dāng)UP、DOWN為低時(shí)MP4導(dǎo)通、MN3關(guān)斷，Ieh鏡像I1對電容Cep充電，當(dāng)UP、DOWN為高時(shí)MP4關(guān)斷、MN3導(dǎo)通，Idis鏡像I2對電容Cep放電，當(dāng)MP4、麗3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，電容Cep不進(jìn)行放電或者充電，Vcp維持不變。該電路的缺點(diǎn)在于1、電流鏡電流失配問題由于溝道調(diào)制效應(yīng)，PMOS電流鏡中MP3管和NMOS電流鏡中MN4管的Vds不相等，例如Vep (圖2中所示Y點(diǎn)電位)為高時(shí)，MP4、麗3的漏極電壓為高，則Ieh〈Idis，那么在復(fù)位脈沖期間，MP4、麗3都會開啟，此時(shí)電容Cep就會釋放電荷，Vct會跟著降低，不會維持不變，這會對下級電路造成影響。2、電荷共享問題PMOS電流鏡中MP3管和NMOS電流鏡中MN4管分別靠近電源和地，漏極存在一定的電容，假設(shè)開關(guān)管MP4、MP3都斷開，那么MP3管使節(jié)點(diǎn)Y充電到VDC，MN4管使節(jié)點(diǎn)X放電到零電位。在下一個(gè)相位比較瞬間，若開關(guān)管MP4、MP3都開啟，節(jié)點(diǎn)X的電位上升，節(jié)點(diǎn)Y的電位下降，如果忽略開關(guān)管MP4、MP3上的電壓降，則Vx=VY=VCep，即使CX=CY，Vx的變化量也不一定等于Vy的變化量，這兩者之差由Cct提供，從而導(dǎo)致(^上電壓的跳動。由圖3可以明顯的看出Idl和Idis不相等。由于鑒頻鑒相器內(nèi)部環(huán)路的延遲，其輸出信號UP、D0WN會有很窄的復(fù)位脈沖，雖然復(fù)位脈沖可以起到消除死區(qū)的作用，但是會使得PM0S、NMOS開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，如果這時(shí)的充、放電電流不相等，電荷泵電容Cep上的凈電流不為零，使得Cep上面的電位在每個(gè)周期都有固定的變化，鎖相環(huán)路為了保持鎖定，就會在輸入、輸出之間產(chǎn)生相位誤差?，F(xiàn)有的第二種電荷泵電路如圖4所示，包括PMOS電流鏡MP2和MP4，NMOS電流鏡麗3和麗5，PMOS開關(guān)管MP3，NMOS開關(guān)管麗5，偏置電路麗1、麗2，鑒頻鑒相器的輸出控制信號UP、D0WN以及電荷泵電容Cc5，主題電路可分為支路1、支路2。該電路可以看做第一種電荷泵電路的改進(jìn)，第一增添了跨導(dǎo)運(yùn)算放大器，通過反饋?zhàn)饔檬沟肵、Y兩點(diǎn)電位相等，從而實(shí)現(xiàn)了充、放電電流相等；第二 交換了開關(guān)管和電流鏡的位置，那樣就解決了電荷共享問題，但是從圖5的波形圖可以看出，該電荷泵電路雖然Ich=Idis,但是Ieh、Idis會隨著輸出電壓的變化而變化，因此并沒有實(shí)現(xiàn)充、放電電流的恒定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述電荷泵電路存在的充、放電電流不恒定問題，提出了 一種改進(jìn)的用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，如圖6所示，包括充放電單元、第一互補(bǔ)電路單元、第一運(yùn)放單元Al、反相器單元、第二互補(bǔ)電路單元、電流鏡單元和第二運(yùn)放單元A2。所述充放電單元的輸出端與所述第一運(yùn)放單元Al的負(fù)輸入端連接，所述第一互補(bǔ)電路單元的輸出端與所述第一運(yùn)放單元Al的正輸入端連接，所述第一運(yùn)放單元Al的輸出端分別與所述充放電單元第一輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第一輸入端相連，所述反相器單元的輸入端與所述第一互補(bǔ)電路單元的輸出端相連，所述反相器單元的輸出端與所述第二運(yùn)放單元A2的負(fù)輸入端連接，所述第二互補(bǔ)電路單元的輸出端與所述第二運(yùn)放單元A2的正輸入端連接，所述第二運(yùn)放單元的輸出端分別與所述電流鏡單元輸入端和所述第二互補(bǔ)電路單元的輸入端相連，所述電流鏡單元輸出端分別與所述充放電單元第二輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端相連。本發(fā)明的有益效果相比第一種電荷泵電路，本發(fā)明解決了充、放電電流匹配問題和電荷共享問題。相比第二種電荷泵電路，本發(fā)明的電荷泵電路采用兩個(gè)互補(bǔ)電路單元和兩個(gè)運(yùn)放單元，兩個(gè)互補(bǔ)電路單元對充放電單元進(jìn)行正反兩種補(bǔ)償，這樣對電容的充、放電電流能夠恒流，從而解決了充、放電電流變化的問題，使得電荷泵電容電壓線性變化，可更精確的控制對電容的充、放電。本發(fā)明的電荷泵電路結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，且充放電電流源匹配精度高，適合于低壓低功耗應(yīng)用。


圖1為電荷泵鎖相環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有的第一種電荷泵電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有的第一種電荷泵電路結(jié)構(gòu)輸出電壓、電流波形示意圖。圖4為現(xiàn)有的第二種電荷泵電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為現(xiàn)有的第二種電荷泵電路結(jié)構(gòu)輸出電壓、電流波形示意圖。圖6為本發(fā)明的電荷泵電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明的電荷泵電路結(jié)構(gòu)具體實(shí)現(xiàn)示意圖。圖8為本發(fā)明的電荷泵電路輸出電壓、電流波形示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。一種用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，如圖6所示，包括充放電單元、第一互補(bǔ)電路單元、第一運(yùn)放單元Al、反相器單元、第二互補(bǔ)電路單元、電流鏡單元和第二運(yùn)放單元A2。所述充放電單元的輸出端與所述第一運(yùn)放單元Al的負(fù)輸入端連接，所述第一互補(bǔ)電路單元的輸出端與所述第一運(yùn)放單元Al的正輸入端連接，所述第一運(yùn)放單元Al的輸出端分別與所述充放電單元第一輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第一輸入端相連，所述反相器單元的輸入端與所述第一互補(bǔ)電路單元的輸出端相連，所述反相器單元的輸出端與所述第二運(yùn)放單元A2的負(fù)輸入端連接，所述第二互補(bǔ)電路單元的輸出端與所述第二運(yùn)放單元A2的正輸入端連接，所述第二運(yùn)放單元的輸出端分別與所述電流鏡單元輸入端和所述第二互補(bǔ)電路單元的輸入端相連，所述電流鏡單元輸出端分別與所述充放電單元第二輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端相連。可以看出這里的充放電單元和第一互補(bǔ)電路單元通過第一運(yùn)放單元的反饋?zhàn)饔?，?shí)現(xiàn)充、放電電流相等；充放電單元、反相器單元和第二互補(bǔ)電路通過第二運(yùn)放單元反饋?zhàn)饔?，使充、放電電流恒定。圖7給出了本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)形式，下面對上述所提到的幾個(gè)子電路單元分別進(jìn)行闡述。所述充放電單元具體包括PMOS管MO和M2，NMOS管M4和M6，其中PMOS管MO源極接電源電壓VDC，PMOS管MO的漏極接PMOS管M2的源極，PMOS管M2的漏極和NMOS管M4的漏極相連作為充放電單元的輸出端與第一運(yùn)放單元Al的負(fù)輸入端相連，NMOS管M4的源極接NMOS管M6的漏極，NMOS管M6的源極接地GND，PMOS管M2的柵極作為充放電單元的第一輸入端接第一運(yùn)放單元Al的輸出端，NMOS管M4的柵極作為充放電單元的第二輸入端與電流鏡單元輸出端相連，PMOS管MO的柵極和NMOS管M6的柵極分別接鑒頻鑒相器的輸出信號UP和DOWN。所述第一互補(bǔ)電路單元具體包括PMOS管Ml和M3，NMOS管M5和M7，其中PMOS管Ml源極接電源電壓VDC，PMOS管Ml的漏極接PMOS管M3的源極，PMOS管M3的漏極和NMOS管M5的漏極相連作為第一互補(bǔ)電路單兀的輸出端與第一運(yùn)放單兀Al的向輸入端相連，NMOS管M5的源極接NMOS管M7的漏極，NMOS管M7的源極接地GND，PM0S管M3的柵極作為第一互補(bǔ)電路單兀的第一輸入端接第一運(yùn)放單兀Al的輸出端,NMOS管M5的柵極作為第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端與電流鏡單元輸出端相連，PMOS管Ml的柵極接地GND，NMOS管M7的柵極接電源電壓VDC。所述反相器單元具體包括PMOS管M8和NMOS管M9，其中PMOS管M8為柵漏短接的二極管連接方式，PMOS管M8的源極接電源電壓VDC，PMOS管M8的漏極與NMOS管M9的漏極相連作為反相器單元的輸出端與第二運(yùn)放單元A2的負(fù)輸入端相連接，NMOS管M9的柵極作為反相器單元的輸入端接第一互補(bǔ)電路單元的輸出端，NMOS管M9的源極接地GND。所述電流鏡單元具體包括PMOS管M10、M12和M14，NMOS管M15和M17，其中PMOS管MlO源極接電源電壓VDC，PM0S管MlO的漏極接PMOS管M12的源極，PMOS管M12的柵極作為電流鏡單元的輸入端接第二運(yùn)放單元A2的輸出端，PMOS管M12的漏極接PMOS管M14的源極，PMOS管M14和NMOS管M15都是柵漏短接的二極管連接方式，PMOS管M14的漏極與NMOS管M15的漏極相連作為電流鏡單元的輸出端分別與所述充放電單元第二輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端相連，NMOS管M15的源極與NMOS管M17的漏極相連，NMOS管M17的柵極接電源電壓VDC，NMOS管M17的源極接地GND。所述第二互補(bǔ)電路單元具體包括PMOS管MlI和Ml3，NMOS管M16和M18，其中PMOS管Mll源極接電源電壓VDC，PM0S管Mll的漏極接PMOS管M13的源極，PMOS管M13的漏極和NMOS管M16的漏極相連作為第二互補(bǔ)電路單元的輸出端與第二運(yùn)放單元A2的正輸入端相連接，NMOS管M16的源極接NMOS管M18的漏極，NMOS管M18的源極接地GND，PMOS管M13的柵極作為第二互補(bǔ)電路單元的輸入端接第二運(yùn)放單元A2的輸出端，NMOS管M16的柵極接外部偏置BIAS，PMOS管Mll的柵極接地GND，NMOS管M18的柵極接電源電壓VDC。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到，上述的5個(gè)模塊只是本發(fā)明的示例，在具體應(yīng)用到本發(fā)明所提出的電荷泵電路時(shí)，可以分開使用，即可以只使用其中的一個(gè)或者幾個(gè)子單元，均不影響本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)。在此以圖7所示的實(shí)施例來說明本發(fā)明電路的工作原理和工作過程。首先說明本發(fā)明的電荷泵電路解決電荷共享問題，圖7中改變了電流鏡和開關(guān)管的位置，電流鏡漏極的電容和電荷泵電路電容Ccp在同一節(jié)點(diǎn)，這樣兩個(gè)電流鏡漏極電容的電壓變化量相等，也就避免了電荷共享問題。

圖7中本發(fā)明電路中添加了運(yùn)放，隨著輸出電壓Vcp_0ut的升高，由于存在溝道長度調(diào)制效應(yīng)，Idl會降低。第一運(yùn)放單元Al的負(fù)輸入端電壓升高，其輸出端電壓降低導(dǎo)致M3管的柵極電壓降低，此時(shí)第一運(yùn)放單元Al的正輸入端還未來得及變化，由于M3管的柵極電壓降低，而M3管的漏源電壓不變，則電流I1升高，此時(shí)電流I2也會跟著升高，M5的柵源電壓不變，則M5漏極電壓會升高，最終使得第一運(yùn)放單元Al的正負(fù)輸入端電壓相等，即在保證M2管、M3管、M4管、M5管工作在飽和區(qū)的范圍內(nèi)，使OUT節(jié)點(diǎn)和X節(jié)點(diǎn)處電位相等。當(dāng)鑒頻鑒相器輸出信號UP為低，DOWN為高時(shí)，開關(guān)管MO和M6導(dǎo)通，M2管的柵極與M3管的柵極有相同的偏置，漏極由第一運(yùn)放單元Al鉗位，所以有Idl=I1=I2，同樣的，M4管的柵極與M5管的柵極有相同的偏置，且漏極電位相同，所以Idis=I2，這樣就實(shí)現(xiàn)了 Ieh=Idis。最后說明的是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)充、放電電流恒定的原理，對比圖5和圖8中的波形圖可以很明顯的看出現(xiàn)有第二種電荷泵電路Idl=Idis但是Idis會隨輸出電壓變化而變化，本發(fā)明所述的改進(jìn)電荷泵電路實(shí)現(xiàn)了 Ieh=Idis，且保持恒定。根據(jù)等式Vep=Q/C=I At/C可知-Xp正比于充/放電電流，如果充、放電電流恒定就可更精確地控制Cep上的電壓V。。。對比圖4中現(xiàn)有的電荷泵電路，該電路將一個(gè)運(yùn)放單元OTA用到電流鏡支路I和支路2之間，使得X、Y點(diǎn)電位相同，Idl=Idis=I1A215 I1A2鏡像Iref，若X點(diǎn)電位恒定，那么I1就是恒定的，但實(shí)際情況是電容Cep上的電壓(S卩Y點(diǎn)電位)會變化、導(dǎo)致X點(diǎn)電位隨Y點(diǎn)電位變化，支路I上電流鏡管的源漏電壓變化，使得I1A2變化，那么Im Idis就會變化。圖7中本發(fā)明所述的電荷泵電路，加入反相器單元和第二運(yùn)放單元，通過負(fù)反饋使圖中使^八保持恒定，從而實(shí)現(xiàn)Ieh、Idis不變化。具體過程如下當(dāng)輸出電壓Vcp_0ut升高，通過第一運(yùn)放單元Al的鉗位使得X點(diǎn)電位也升高，即M5漏源電壓上升，由于溝道長度調(diào)制效應(yīng)，I2會增加，X點(diǎn)電位經(jīng)過M8、M9構(gòu)成的反相器單元，輸出Y點(diǎn)的電位會下降，Y點(diǎn)為第二運(yùn)放單元A2的負(fù)輸入端，使得電流鏡單元中M12管的柵極電壓升高，M12管柵源電壓下降，所以通過M12管的電流會下降，即電流鏡單元支路電流下降，M15管為二極管連接方式，故Ml5管的柵極電壓會跟隨下降，即M5管的柵極電壓下降，使得12電流減小，故可以維持I2電流恒定，由于Idl=Idis=W所以Idl=Idis保持恒定。綜上可以看出，相比第一種電荷泵電路，本發(fā)明解決了充、放電電流匹配問題和電荷共享問題。相比第二種電荷泵電路，本發(fā)明的電荷泵電路采用兩個(gè)互補(bǔ)電路單元和兩個(gè)運(yùn)放單元，兩個(gè)互補(bǔ)電路單元對充放電單元進(jìn)行正反兩種補(bǔ)償，這樣對電容的充、放電電流就是恒流，從而解決了充、放電電流變化的問題，使得電荷泵電容電壓線性變化，可更精確的控制對電容的充、放電。本發(fā)明的電荷泵電路結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，且充放電電流源匹配精度高，適合于低壓低功耗應(yīng)用。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認(rèn)為屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，包括充放電單元、第一互補(bǔ)電路單元、第一運(yùn)放單元(Al )、反相器單元、第二互補(bǔ)電路單元、電流鏡單元和第二運(yùn)放單元(A2); 所述充放電單元的輸出端與所述第一運(yùn)放單元(Al)的負(fù)輸入端連接，所述第一互補(bǔ)電路單元的輸出端與所述第一運(yùn)放單元(Al)的正輸入端連接，所述第一運(yùn)放單元(Al)的輸出端分別與所述充放電單元第一輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第一輸入端相連，所述反相器單元的輸入端與所述第一互補(bǔ)電路單元的輸出端相連，所述反相器單元的輸出端與所述第二運(yùn)放單元(A2)的負(fù)輸入端連接，所述第二互補(bǔ)電路單元的輸出端與所述第二運(yùn)放單元(A2)的正輸入端連接，所述第二運(yùn)放單元的輸出端分別與所述電流鏡單元輸入端和所述第二互補(bǔ)電路單元的輸入端相連，所述電流鏡單元輸出端分別與所述充放電單元第二輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，其特征在于，所述充放電單元具體包括PMOS管MO和M2，NMOS管M4和M6，其中PMOS管MO源極接電源電壓VDC，PMOS管MO的漏極接PMOS管M2的源極，PMOS管M2的漏極和NMOS管M4的漏極相連作為充放電單元的輸出端與第一運(yùn)放單元(Al)的負(fù)輸入端相連，NMOS管M4的源極接NMOS管M6的漏極，NMOS管M6的源極接地GND，PMOS管M2的柵極作為充放電單元的第一輸入端接第一運(yùn)放單元(Al)的輸出端，NMOS管M4的柵極作為充放電單元的第二輸入端與電流鏡單元輸出端相連，PMOS管MO的柵極和NMOS管M6的柵極分別接鑒頻鑒相器的輸出信號UP和DOWN。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，其特征在于，所述第一互補(bǔ)電路單元具體包括PMOS管Ml和M3，NMOS管M5和M7，其中PMOS管Ml源極接電源電壓VDC, PMOS管Ml的漏極接PMOS管M3的源極，PMOS管M3的漏極和NMOS管M5的漏極相連作為第一互補(bǔ)電路單元的輸出端與第一運(yùn)放單元(Al)的正輸入端相連，NMOS管M5的源極接NMOS管M7的漏極，NMOS管M7的源極接地GND，PMOS管M3的柵極作為第一互補(bǔ)電路單元的第一輸入端接第一運(yùn)放單元(Al)的輸出端，NMOS管M5的柵極作為第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端與電流鏡單元輸出端相連，PMOS管Ml的柵極接地GND，NMOS管M7的柵極接電源電壓VDC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，其特征在于，所述反相器單元具體包括PMOS管M8和NMOS管M9，其中PMOS管M8為柵漏短接的二極管連接方式，PMOS管M8的源極接電源電壓VDC，PMOS管M8的漏極與NMOS管M9的漏極相連作為反相器單元的輸出端與第二運(yùn)放單元(A2)的負(fù)輸入端相連接，NMOS管M9的柵極作為反相器單元的輸入端接第一互補(bǔ)電路單元的輸出端，NMOS管M9的源極接地GND。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，其特征在于，所述電流鏡單元具體包括PMOS管M10、M12和M14，NM0S管M15和M17，其中PMOS管MlO源極接電源電壓VDC，PM0S管MlO的漏極接PMOS管M12的源極，PMOS管M12的柵極作為電流鏡單元的輸入端接第二運(yùn)放單元(A2)的輸出端，PMOS管M12的漏極接PMOS管M14的源極，PMOS管M14和NMOS管M15都是柵漏短接的二極管連接方式，PMOS管M14的漏極與NMOS管M15的漏極相連作為電流鏡單元的輸出端分別與所述充放電單元第二輸入端和所述第一互補(bǔ)電路單元的第二輸入端相連，NMOS管M15的源極與NMOS管M17的漏極相連，NMOS管M17的柵極接電源電壓VDC，NMOS管M17的源極接地GND。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，其特征在于，所述第二互補(bǔ)電路單元具體包括PMOS管Ml I和M13，NM0S管M16和M18，其中PMOS管Mll源極接電源 電壓VDC，PMOS管Mll的漏極接PMOS管M13的源極，PMOS管M13的漏極和NMOS管M16的漏極相連作為第二互補(bǔ)電路單元的輸出端與第二運(yùn)放單元(A2)的正輸入端相連接，NMOS管M16的源極接NMOS管M18的漏極，NMOS管M18的源極接地GND，PM0S管M13的柵極作為第二互補(bǔ)電路單元的輸入端接第二運(yùn)放單元(A2)的輸出端，NMOS管M16的柵極接外部偏置BIAS, PMOS管Mll的柵極接地GND，NMOS管M18的柵極接電源電壓VDC。
全文摘要
一種用于電荷泵鎖相環(huán)的電荷泵電路，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。包括充放電單元、第一互補(bǔ)電路單元、第一運(yùn)放單元、反相器單元、第二互補(bǔ)電路單元、電流鏡單元和第二運(yùn)放單元。本發(fā)明不僅解決了現(xiàn)有電荷泵電路存在的充、放電電流匹配問題和電荷共享問題；同時(shí)采用兩個(gè)互補(bǔ)電路單元和兩個(gè)運(yùn)放單元，兩個(gè)互補(bǔ)電路單元對充放電單元進(jìn)行正反兩種補(bǔ)償，這樣對電容的充、放電電流能夠恒流，從而解決了充、放電電流變化的問題，使得電荷泵電容電壓線性變化，可更精確的控制對電容的充、放電。本發(fā)明具有電路結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，且充放電電流源匹配精度高，適合于低壓低功耗應(yīng)用。
文檔編號H02M3/07GK103036422SQ20121053484
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者方健, 賈姚瑤, 袁同偉, 潘華, 黃帥, 王賀龍 申請人:電子科技大學(xué)