[发明专利]电荷泵的实现电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种电荷泵的实现电路。

背景技术

如图1所示的半采样型锁相环（Phase Locked Loop，以下简称PLL）的工作步骤如下:首先进入图1中的锁频环（Frequency Locked Loop，以下简称FLL）模式，使PLL锁定在所需要的频率点，然后切换到核心环（Core Loop），采用半采样型鉴相器（Sub Sampling Phase Detector，以下简称SSPD），使PLL锁定在需要的相位上。为了使半采样型锁相环具有较好的性能，则需要有一个较好的电荷泵（Charge Pump，以下简称CP）来实现电压到电流的转换。

现有的CP的实现结构可以如图2所示的结构，通过参考时钟（REF）采集输入进来的信号，并将采集的差分信号（V_sam+与V_sam-间的电压差信号）通过CP转换成电流Icp。当采样的差分信号幅度为零时，Iup＝Idn，那么Icp的电流为零；其中，Iup为图2中V_sam-通过对应的电流镜镜像过来的电流信号，Idn为图2中V_sam+通过对应的电流镜镜像过来的电流信号。当Icp的电流为零时，LPF的电压保持不变，从而使压控振荡器（Voltage controlled Oscillator，以下简称VCO）的振荡频率不变，PLL处于锁定状态。当REF为低电平时，CP输入信号是VCO的振荡信号（即V_sam+与V_sam-间的电压差信号），在一段时间内，脉冲信号Pul＝0，这样Icp左侧的开关电路中的第一路开关（左边）打开，第二路开关关闭；当REF=1，且Pul=1时，Icp左侧的开关电路中的第二路开关（右边）打开。

但是，现有技术中，当REF从低电平切换至高电平时，会有电荷经过Icp流入到低通滤波器（Low Pass Filter，以下简称LPF），即会产生电荷共享和电荷注入效应，使LPF上的电压产生周期性的纹波，导致LPF电压变化，从而影响PLL的性能。

发明内容

本发明实施例提供一种电荷泵的实现电路，用以避免现有技术中的电荷泵带来的电荷共享和电荷注入效应的问题。

第一方面，本发明提供一种电荷泵的实现电路，包括：第一电流镜、第二电流镜、第一开关电路、第二开关电路、连接电路、第一单位增益放大器、第二单位增益放大器和脉冲产生电路；

其中，所述第一电流镜的输出端和所述第二电流镜的输出端均连接所述第一开关电路的源极和所述第二开关电路的源极；所述第一单位增益放大器的第一端连接所述第一电流镜的输出端和所述第二电流镜的输出端，所述第一单位增益放大器的第二端连接所述连接电路；所述第二单位增益放大器的第一端连接所述低通滤波器LPF的输入端，所述第二单位增益放大器的第二端连接所述连接电路；所述LPF的输入端连接至所述第二开关电路的漏极；所述脉冲产生电路的输出端连接至所述第一开关电路的栅极和所述第二开关电路的栅极；

所述连接电路包括第一电容和第一开关管，用于连接所述第一增益放大器和所述第二增益放大器；

所述第一电流镜，用于将压控振荡器VCO输出的第一电压镜像为第一电流；

所述第二电流镜，用于将所述VCO输出的第二电压镜像为第二电流；

所述脉冲产生电路，用于根据参考时钟信号生成脉冲信号，所述脉冲信号用于控制所述第一开关电路和所述第二开关电路的开关状态；

所述第一单位增益放大器和所述第二单位增益放大器，用于在所述参考时钟信号为低电平时，将所述第一电流镜的输出端的电压、所述第二电流镜的输出端的电压、所述LPF输入端的电压以及所述第一开关管的漏极电压保持相等。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述第一单位增益放大器的第一端连接所述第一电流镜的输出端和所述第二电流镜的输出端，所述第一单位增益放大器的第二端连接所述连接电路，包括：

所述第一单位增益放大器的第一端通过第三开关电路连接至所述第一电流镜的输出端；

所述第一单位增益放大器的第一端通过第四开关电路连接至所述第二电流镜的输出端；

所述第一单位增益放大器的第二端连接至所述第一开关管的漏极。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述第二单位增益放大器的第二端连接所述连接电路，包括：

所述第二单位增益放大器的第二端连接至所述第一开关管的漏极。