[发明专利]一种用于延迟锁相环的电荷泵电路

说明书

本发明请求保护一种用于延迟锁相环的电荷泵电路，包括充放电流偏置电路及电荷泵核心电路。充放电流偏置电路采用工作在线性区MOS管作源极负反馈阻抗结构来提高电流精度；电荷泵核心电路采用NMOS管M20栅极与PMOS管M19栅极相连且NMOS管M20源极接外部地线GND结构、PMOS管M21栅极与NMOS管M22栅极相连且PMOS管M21源极接外部电源VDD结构等技术抑制电路电荷共享效应，采用放电反馈电路及充电反馈电路来提高电荷泵充/放电电流匹配性能，采用PMOS管M17及NMOS管M18分别构成MOS电容抑制电荷泵开关阶段由于馈通引起输出端抖动问题，从而实现一种用于延迟锁相环的电荷泵电路。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种用于延迟锁相环的电荷泵电路。

背景技术

随着通信和计算机技术发展，对信号传输及处理速度要求越来越高，因而其系统所需的时钟信号提出了更高的要求。延迟锁相环因其具有稳定性高、无抖动累积和相位噪声低等特点，广泛用于系统时钟信号产生电路，而电荷泵作为延迟锁相环的重要模块，其性能直接影响延迟锁相环的性能，进而影响系统的性能特性。

图1为一种传统的电荷泵电路，PMOS管M1构成充电电流源，NMOS管M4构成放电电流源，PMOS管M2为充电开关，NMOS管M3为放电开关，CL为滤波电容；开关管M2开启、开关管M3断开，充电电流源向滤波电容充电；开关管M2断开、开关管M3开启，滤波电容通过放电电流源放电；开关M2与M3均关断，滤波电容上的电压保持不变。无论怎样，传统的电荷泵电路存在电荷共享、电流失配、馈通等问题，其直接影响延迟锁相环的性能特性。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种用于延迟锁相环的电荷泵电路。本发明的技术方案如下：

一种用于延迟锁相环的电荷泵电路，其包括：充放电流偏置电路及电荷泵核心电路，其中所述充放电流偏置电路的信号输出端接所述电荷泵核心电路的信号输入端；所述充放电流偏置电路为所述电荷泵核心电路提供偏置信号，电荷泵核心电路用于产生电荷泵输出信号；所述充放电流偏置电路采用工作在线性区MOS管作源极负反馈阻抗的电流镜结构；所述电荷泵核心电路采用NMOS管M20栅极与PMOS管M19栅极相连且NMOS管M20源极接外部地线GND结构、PMOS管M21栅极与NMOS管M22栅极相连且PMOS管M21源极接外部电源VDD结构来抑制电荷泵的电荷共享效应，采用NMOS管M16、NMOS管M14、NMOS管M24构成放电反馈，采用PMOS管M15、PMOS管M13、PMOS管M23构成充电反馈，用于提高电荷泵充/放电电流匹配性能，采用PMOS管M17以及NMOS管M18分别构成MOS电容来抑制电荷泵开关阶段馈通引起的输出端Vctrl抖动。

进一步的，所述充放电流偏置电路包括：电流源Ib、NMOS管M1、NMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、NMOS管M5、NMOS管M6、PMOS管M7、PMOS管M8、NMOS管M9及NMOS管M10，其中电流源Ib的一端分别与PMOS管M3的源极、PMOS管M7的源极以及外部电源VDD相连，电流源Ib的另一端分别与NMOS管M1的漏极、NMOS管M1的栅极、NMOS管M5的栅极以及NMOS管M9的栅极相连，NMOS管M1的源极与NMOS管M2的漏极相连，NMOS管M2的栅极分别与NMOS管M6的栅极、NMOS管M10的栅极以及外部电源VDD相连，NMOS管M2的源极分别与NMOS管M6的源极、NMOS管M10的源极以及外部地GND相连，PMOS管M3的栅极分别与PMOS管M7的栅极以及外部地GND相连，PMOS管M3的漏极与PMOS管M4的源极相连，PMOS管M4的栅极分别与PMOS管M8的栅极、PMOS管M4的漏极以及NMOS管M5的漏极相连，NMOS管M5的源极与NMOS管M6的漏极相连，PMOS管M7的漏极与PMOS管M8的源极相连，NMOS管M9的源极与NMOS管M10的漏极相连。