[发明专利]快速切换低噪声电荷泵

权利要求书

1.一种电荷泵，其包括：

运算放大器，其具有负反馈回路、耦合到参考电压的正输入端子，以及耦合到电荷泵输出端子的负输入端子；

第一主切换晶体管，其耦合在正电源与第一中间节点之间，其中控制端子耦合到第一经反相控制信号；

第一经偏压晶体管，其耦合在所述第一中间节点与所述电荷泵输出端子之间，其中控制端子耦合到所述运算放大器的输出；

第二主切换晶体管，其耦合在接地与第二中间节点之间，其中控制端子耦合到第二控制信号；

第二经偏压晶体管，其耦合在所述第二中间节点与所述电荷泵输出端子之间，其中控制端子耦合到参考电流源；以及

第一辅助切换晶体管和第二辅助切换晶体管，其耦合在所述第一中间节点与所述第二中间节点之间，其中控制端子分别耦合到第一控制信号和第二经反相控制信号。

2.根据权利要求1所述的电荷泵，其中：

当所述第一主切换晶体管和所述第二主切换晶体管分别被所述第一经反相控制信号和所述第二控制信号断开时，所述第一辅助切换晶体管和所述第二辅助切换晶体管在所述第一中间节点与所述第二中间节点之间提供均衡路径。

3.根据权利要求1所述的电荷泵，其中：

所述第一主切换晶体管、所述第一辅助切换晶体管和所述第一经偏压晶体管为P沟道场效应晶体管；且

所述第二主切换晶体管、所述第二辅助切换晶体管和所述第二经偏压晶体管为N沟道场效应晶体管。

4.根据权利要求1所述的电荷泵，其中：

所述第一主切换晶体管、所述第一经偏压晶体管、所述第二主切换晶体管和所述第二经偏压晶体管形成第一晶体管支线，且所述电荷泵进一步包含：

与所述第一晶体管支线并行的第二晶体管支线，所述第二晶体管支线包含：第一连续接通晶体管，其耦合在所述正电源与第三中间节点之间，其中控制端子耦合到接地；

第三经偏压晶体管，其耦合在所述第三中间节点与参考节点之间，其中控制端子耦合到所述运算放大器的所述输出；

第二连续接通晶体管，其耦合在所述接地与第四中间节点之间，其中控制端子耦合到所述正电源；以及

第四经偏压晶体管，其耦合在所述第四中间节点与所述参考节点之间，其中控制端子耦合到所述参考电流源。

5.根据权利要求4所述的电荷泵，其中：

所述第一主切换晶体管、所述第一辅助切换晶体管、所述第一经偏压晶体管、所述第一连续接通晶体管和所述第三经偏压晶体管为P沟道场效应晶体管；且

所述第二主切换晶体管、所述第二辅助切换晶体管、所述第二经偏压晶体管、所述第二连续接通晶体管和所述第四经偏压晶体管为N沟道场效应晶体管。

6.根据权利要求4所述的电荷泵，其进一步包括：

所述参考电流源，其耦合到所述正电源；

第三连续接通晶体管，其耦合在接地与第五中间节点之间，其中控制端子耦合到所述正电源；以及

二极管接法晶体管，其耦合在所述第五中间节点与所述参考电流源之间。

7.一种用于电荷泵的方法，其包括：

加偏压于一对主晶体管开关之间的多个晶体管；

早于所述对主晶体管开关中的一者而接通另一主晶体管开关，以经由所述多个经偏压晶体管向输出端子添加净电荷或从输出端子减去净电荷；以及

当所述对主晶体管开关断开时，接通辅助晶体管开关，以在所述主晶体管开关与所述经偏压晶体管之间提供到达节点的辅助均衡路径，以均衡电荷且快速断开所述经偏压晶体管。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

当所述对主晶体管开关接通时，断开所述辅助晶体管开关。

9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

更改所述经偏压晶体管的偏压控制端子上的偏压控制电压。

10.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将参考电压与所述输出端子上的电压进行比较；以及

更改所述经偏压晶体管的一对偏压控制端子上的偏压控制电压。

11.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

大体上同时接通且大体上同时切断所述对主晶体管开关，以不向所述输出端子添加净电荷且不从所述输出端子减去净电荷。