[实用新型]一种电荷泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电荷泵。

背景技术

近些年来，在各种锁相环结构中，电荷泵锁相环(Phase-Locked Loop，PLL)应用最为广泛，其捕获范围大，锁定时可以达到零相位差。图1为一种电荷泵锁相环的结构示意图，包括鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector,PFD)101和N分频器(Divider)105、电荷泵(Charge Pump,CP)102、环路滤波器(Loop Filter,LPF)103和压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)104。其中电荷泵102是锁相环电路中的重要模块，能将鉴频鉴相器101输出的数字电平转化为模拟信号。而电荷泵在电路实现时，往往存在充放电电流失配以及电荷共享等非理想效应，导致输出电压U_out产生抖动。

可见，现有技术中存在电荷泵充放电电流失配以及电荷共享效应，使得输出电压产生抖动的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的，电荷泵充放电电流失配以及电荷共享效应，使得输出电压产生抖动的技术问题，提供了一种电荷泵，能够有效减小电荷泵充放电电流失配以及避免电荷共享效应。

本实用新型提供了一种电荷泵，包括：基准电流源模块、电压跟随器以及电荷泵主体电路；

所述基准电流源模块，包括启动电路和基准电流产生电路，所述启动电路用于控制所述基准电流产生电路的启动与关断，所述基准电流产生电路用于产生两路偏置电压信号V_N和V_M，并输出至所述电荷泵主体电路；

所述电压跟随器，与所述电荷泵主体电路相连接，用于为电荷泵主体电路提供两路近似相等的电压信号V_A和V_B，从而消除电荷分配；

所述电荷泵主体电路，用于产生充放电电流，包括充电电路和放电电路，所述充电电路用于利用充电控制信号UP，对输出节点进行充电，所述放电电路用于利用放电控制信号DN，对输出节点进行放电。

可选的，所述启动电路包括：第一PMOS管、第一电容、第二PMOS管以及第三PMOS管；

所述第一PMOS管源级连接至电源电压Vdd，其漏级连接所述第一电容的一端，并与所述第二PMOS管的栅极相连，所述第一电容的另一端接地；所述第二PMOS管的源级连接电源电压Vdd；所述第三PMOS管的栅极连接所述第二PMOS管的栅极，其漏级接地。

可选的，所述基准电流产生电路包括第四PMOS管、第五PMOS管(MP5)、第一NMOS管、第二NMOS管以及第一电阻R1；

所述第四PMOS管的源级连接电源电压Vdd，其栅级与所述第一PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的源级相连，其漏级连接所述第二PMOS管的漏级；所述第一NMOS管采用二极管接法，其栅极与其漏级相连，并连接至所述第四PMOS管的漏级，其源级与地相连；所述第五PMOS管采用二极管接法，其栅极与漏级相连，并连接至第四PMOS管的栅极，其源级与电源电压Vdd相连；所述第二NMOS管的栅极与所述第一NMOS管的栅极相连，其漏级连接至所述第五PMOS管的漏级，其源级与所述第一电阻的一端相连；所述第一电阻的另一端与地相连。

可选的，所述电压跟随器包括：第六PMOS管、第七PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管以及第五NMOS管；

所述第六PMOS管的源级连接电源电压Vdd；所述第七PMOS管的源级与电源电压Vdd相连，其栅极与漏级相连，并连接至所述第六PMOS管的栅极；

述第三NMOS管的漏级与栅极相连，并连接至所述第六PMOS管的漏极，并向所述电荷泵主体电路输出电压信号V_B；所述第四NMOS管的漏级连接至所述第七PMOS管的漏级，其源级与所述第三NMOS管的源级相连，其栅极向所述电荷泵主体电路输出电压信号V_A；所述第五NMOS管的栅极连接至所述基准电流产生电路产生的偏置电压信号V_M，其漏级连接所述第三NMOS管的源级，其源级接地。