[发明专利]用于锁相环中极低电压工作下降低电流失配的电荷泵电路

摘要

本发明公开了一种用于锁相环中极低电压工作的降低电流失配的电荷泵电路。该电荷泵包括由第一PMOS器件、第二PMOS器件和第一NMOS器件构成的栅电流镜；第三PMOS器件、第四PMOS器件、第一开关、第二开关组成的上拉电路；第二NMOS器件、第三NMOS器件、第三开关、第四开关组成的下拉电路和运算放大器。其中第四PMOS器件既实现了上拉电流管的功能，又实现了上拉开关管的功能；第三NMOS器件既实现了下拉电流管的功能，又实现了下拉开关管的功能；从而实现开关管与电流管的并联关系，适合在低电源电压的环境下工作。通过运算放大器组成的反馈环路，使输出阻抗增加，降低了充电电流和放电电流的失配。

主权项

1.一种用于锁相环中极低电压工作下降低电流失配的电荷泵电路，包括：电流镜、上拉电路、下拉电路和运算放大器，其特征在于：所述的电流镜由第一PMOS器件、第二PMOS器件和第一NMOS器件组成；其中，第一PMOS器件的漏极与第一PMOS器件的栅极相连，再与第二PMOS器件的栅极相连；第一PMOS器件的源极与第二PMOS器件的源极均与电源电压相连；第二PMOS器件的漏极与第一NMOS器件的漏极相连，第一NMOS器件的栅极与第二PMOS器件的漏极相连，第一NMOS器件的源极与地相连；所述的上拉电路，包括：用作上拉电流源的第三PMOS器件、用作上拉受控晶体管的第四PMOS器件、以及由第一开关和第二开关组成的充电控制开关；其中，第三PMOS器件的栅极与所述的运算放大器的输出端、第一开关的一端相连，第三PMOS器件的源极与电源电压相连，第三PMOS器件的漏极与所述的运算放大器的负输入端相连；第四PMOS器件的源极和第二开关的一端均与所述的电源电压相连，第四PMOS器件的栅极与第一开关的另一端、第二开关的另一端相连，第四PMOS器件的漏极与电荷泵输出节点相连；第一开关由充电信号UP控制，第二开关由充电信号的互补信号控制；所述的下拉电路，包括：用作下拉电流源的第二NMOS器件、用作下拉受控晶体管的第三NMOS器件、以及由第三开关和第四开关组成的放电控制开关；其中，第二NMOS器件的栅极与所述的电流镜的第一NMOS管的栅极以及第三开关的一端相连，第二NMOS器件的源极与地相连，第二NMOS器件的漏极与所述的运算放大器的负输入端以及所述的上拉电路的第三PMOS器件的漏端相连；第三NMOS器件的源极、第四开关的一端均与地相连，第三NMOS器件的栅极与第三开关的另一端、第四开关的另一端相连，第三NMOS器件的漏极与电荷泵输出节点相连；第三开关由放电信号DN控制，第四开关由放电信号的互补信号控制；所述的运算放大器，具有正输入端、负输入端和一个输出端；其中，所述的运算放大器的负输入端与所述的上拉电路和下拉电路的节点处连接在一起，所述的运算放大器的正输入端与电荷泵输出节点相连，所述的运算放大器的输出端与第三PMOS器件的栅极、第一开关的一端相连。