[发明专利]具有高匹配度的电荷泵

说明书

本发明涉及无线射频通信领域，为解决电荷泵在实际工作中存在的电流失配现象，提出一种具有高匹配度的电荷泵，提高电荷泵的静态电流匹配度，改善输出电流噪声。为此，本发明采取的技术方案是，具有高匹配度的电荷泵，包括电流源电路、轨到轨放大器电路和调节式共源共栅电路；其中电流源电路的输出经轨到轨放大器电路放大后为调节式共源共栅电路提供充放电电流，调节式共源共栅电路的输出端Vc连接外部电容进行充放电操作；调节式共源共栅电路上下两端连接开关管，上端的开关管通过输入的up信号进行控制，下端的开关管通过输入的down信号控制。本发明主要应用于无线射频通信领域中电荷泵的设计制造。

技术领域

本发明涉及无线射频通信领域，具体涉及具有高匹配度的电荷泵。

背景技术

在射频通信技术中，电荷泵是基于电容能够积累电荷的特性来产生电压的电路，可以将输入信号转变为输出电压信号的电路。是锁相环中的关键模块，通常由两个开关控制的电流源组成，将输入信号转换为电荷，对输出端电容进行充电或放电操作形成电压信号。电荷泵的匹配度、功耗和速度等指标都时刻影响着输出信号的噪声性能。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在解决电荷泵在实际工作中存在的电流失配现象，提出一种具有高匹配度的电荷泵，提高电荷泵的静态电流匹配度，改善输出电流噪声。为此，本发明采取的技术方案是，具有高匹配度的电荷泵，包括电流源电路、轨到轨放大器电路和调节式共源共栅电路；其中电流源电路的输出经轨到轨放大器电路放大后为调节式共源共栅电路提供充放电电流，调节式共源共栅电路的输出端Vc连接外部电容进行充放电操作；调节式共源共栅电路上下两端连接开关管，上端的开关管通过输入的up信号进行控制，下端的开关管通过输入的down信号控制，当up信号为低且down信号为低时，输出端Vc会对外部电容进行充电操作；当up信号为高且down信号为高时，输出端Vc会对外部电容进行放电操作；当up信号为低且down信号为高时，开关管同时闭合，电路保持平衡状态。

所述电流源电路包括第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMOS管M6、第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第六PMOS管P6、第七PMOS管P7、第八PMOS管P8；

所述第一NMOS管M1的漏端连接第三NMOS管M3的源端，第三NMOS管M3的漏端连接第四NMOS管M4的源端，第二NMOS管M2的漏端连接第五NMOS管M5的源端，第五NMOS管M5的漏端连接第六NMOS管M6的源端，第三NMOS管M3的栅端连接第五NMOS管M5的栅端，第四NMOS管M4的漏端和栅端连接第六NMOS管M6的栅端；

所述第一PMOS管P1的漏端连接第四PMOS管P4的源端，第四PMOS管P4的漏端连接第六PMOS管P6的源端，第二PMOS管P2的漏端连接第五PMOS管P5的源端，第五PMOS管P5的漏端连接第七PMOS管P7的源端，第四PMOS管P4的漏端和栅端连接第五PMOS管P5的栅端，第六PMOS管P6的漏端和栅端连接第七PMOS管P7的栅端；

所述第七PMOS管P7的漏端连接第四NMOS管M4的漏端和栅端，第六NMOS管M6的漏端连接第八PMOS管P8的漏端，第八PMOS管P8的源端连接第三PMOS管P3的漏端；第一NMOS管M1、第二NMOS管M2的栅端和第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3的源端连接电源VDD，第一NMOS管M1、第二NMOS管M2的源端和第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3的栅端连接地VSS；

所述轨到轨放大器电路包括第七NMOS管M7、第八NMOS管M8、第十四NMOS管M14、第十五NMOS管M15、第十六NMOS管M16、第九PMOS管P9、第十PMOS管P10、第十六PMOS管P16、第十七PMOS管P17、第十八PMOS管P18；