一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路制造技术

本发明专利技术公开了一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路，包括PMOS管M1

【技术实现步骤摘要】
一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路


[0001]本专利技术涉及集成电路领域，尤其适用于二型锁相环电路。
技术背景
[0002]在过去几十年，计算机、通信、卫星导航、物联网等技术不断发展和涌现，对频率源 的信号质量、功耗、速度等提出了更高的要求。锁相环(PLL)作为现代集成电路(IC) 中的关键模块，为芯片中的收发电路和模数转换器提供一个精准的本振和时钟信号，要保 证PLL输出时钟的精度，构成PLL的所有电路模块都需具有高精度的特点，其中PLL的锁 定精度与电荷泵的充放电电流匹配度息息相关，电荷泵充放电电流不匹配，会导致最终 PLL的输出时钟频率无法精确的锁定到期望的频率处。
[0003]但是现在使用的电荷泵电路未能考虑到此方面，没有采取相应的措施来降低它的失配 与噪声，但是随着集成电路的发展，对时钟芯片的速度与精度都提出了新的要求，在现在 的背景下，如果还不考虑到失配对芯片时钟输出造成的影响，那么得到的时钟信号质量不 足以满足其他系统的要求，所以本次专利技术主要是针对由于沟道长度调制效应对充放电电流 失配方面的影响，同时还设计了一个简单的电流源来为电荷泵提供偏置电流。

技术实现思路

[0004]为了克服现在电路设计的不足，本专利技术设计了一种具有补偿沟道长度调制效应功能的 电荷泵电路。
[0005]具有补偿作用的电荷泵电路，包括PMOS管M1
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M6，NMOS管M7
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M16，电阻R1
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R13，三 级管Q1，Q2，还包括EN端口，VDD端口，GND端口，Vcpout端口，其中EN是电荷泵电路 工作使能端，VDD端口是电荷泵电源输入，GND端口是电荷泵电源地，Vcpout端口是电荷 泵电路输出端口。
[0006]电路主要分成五个模块，其中I1与I5相同，都是电流基准模块，I2与I4电路相同， 都为电流补偿模块，I3为电流镜与充放电模块。
[0007]I1为电流基准模块，所述PMOS管M1源极接电源VDD端，PMOS管M1栅极接EN端， PMOS管M1漏极接电阻R1正端。
[0008]所述电阻R1正端接PMOS管漏极，电阻R1负端接三级管Q1集电极以及NMOS管M7 栅极与NMOS管M14漏极。
[0009]所述三级管Q1基极接NMOS管M13漏端以及电阻R3正端与NMOS管M7源极，三级管 Q1发射极接电阻R2正端，三级管Q1集电极接电阻R1负端以及NMOS管M7栅极与MOS管M14漏极。
[0010]所述电阻R2正端接三级管Q1发射极，R2负端接GND端。
[0011]所述NMOS管M13源极接GND端，NMOS管M13栅极接EN端，NMOS管M13漏极接三级 管Q1基极以及电阻R3正端与NMOS管M7源极。
[0012]所述NMOS管M14源极接GND端，NMOS管M14栅极接EN端，NMOS管M14漏极接三级 管Q1集电极以及电阻R1负端与NMOS管M7栅极。
[0013]所述NMOS管M7源极接电阻R3正端以及三级管Q1基极与NMOS管M13漏极，NMOS管 M7栅极接NMOS管M14漏极以及电阻R1负端与三级管Q1集电极，NMOS管M7漏极接PMOS 管M2栅极以及PMOS管M2漏极与PMOS管M3栅极与NMOS管M8漏极。
[0014]所述电阻R3正端接三级管Q1基极以及NMOS管M7源极与NMOS管M13漏极，电阻R3 负端接GND端。
[0015]所述电阻R10正端接电源VDD端，电阻R10负端接NMOS管M2源极。
[0016]所述PMOS管M2源极接电阻R10负端，PMOS管M2栅极接PMOS管M2漏极以及PMOS 管M3栅极与NMOS管M7漏极与NMOS管M8漏极。
[0017]I2为补偿模块，所述NMOS管M8源极接电阻R4正端，NMOS管M8栅极接NMOS管M9 漏极以及Vcpout端口与PMOS管M3漏极，NMOS管M8漏极接PMOS管M2栅极以及PMOS管 M2漏极与PMOS管M3栅极与NMOS管M7漏极。
[0018]所述电阻R4正端接NMOS管M8源极，电阻R4负端接GND端。
[0019]I3为电流镜模块，电阻R11正端接电源VDD端，电阻R11负端接PMOS管M3源极。
[0020]PMOS管M3源极接电阻R11负端，PMOS管M3栅极接PMOS管M2漏极以及PMOS管M2 栅极与NMOS管M7漏极与NMOS管M8漏极，PMOS管M3漏极接NMOS管M9漏极以及Vcpout 端口与NMOS管M8栅极。
[0021]NMOS管M9源极接电阻R5正端，NMOS管M9栅极接NMOS管M10栅极以及NMOS管M10 漏极，NMOS管M9漏极接PMOS管M3漏极以及Vcpout端口与NMOS管M8栅极。
[0022]电阻R5正端接NMOS管M9源极，电阻R5负端接GND端。
[0023]电阻R12正端接电源VDD端，电阻R12负端接PMOS管M4源极。
[0024]PMOS管M4源极接电阻R12负端，PMOS管M4栅极接PMOS管M5漏极以及PMOS管M5 栅极与NMOS管M11漏极与NMOS管M12漏极，PMOS管M4漏极接NMOS管M10漏极以及NMOS 管M10栅极与NMOS管M9栅极。
[0025]NMOS管M10源极接电阻R6正端，NMOS管M10栅极接NMOS管M10漏极以及NMOS管 M9栅极与PMOS管M4漏极。
[0026]电阻R6正端接NMOS管M10源极，电阻R6负端接GND端。
[0027]I4同样为电流补偿模块，NMOS管M11源极接电阻R7正端，NMOS管M11栅极接GND 端，NMOS管M11漏极接PMOS管M5栅极以及PMOS管M5漏极与PMOS管M4栅极与NMOS管 M12漏极。
[0028]电阻R7正端接NMOS管M11源极，电阻R7负端接GND端。
[0029]I5为电流源模块，电阻R13正端接电源VDD端，电阻R13负端接PMOS管M5源极。
[0030]PMOS管M5源极接电阻R13负端，PMOS管M5栅极接PMOS管M5漏极以及PMOS管M4 栅极与NMOS管M11漏极与NMOS管M12漏极。
[0031]NMOS管M12源极接电阻R8正端以及三级管Q2基极与NMOS管M16漏极，NMOS管M12 栅极接NMOS管M15漏极以及电阻R14负端与三级管Q2集电极，NMOS管M12漏极接PMOS 管M5栅极以及PMOS管M5漏极与PMOS管M4栅极与NMOS管M11漏极。
[0032]电阻R8正端接三级管Q2基极以及NMOS管M12源极与NMOS管M16漏极，电阻R8负 端接GND端。
[0033]NMOS管M15源极接GND端，NMOS管M15栅极接EN端，NMOS管M15漏极接三级管Q2 集电极以及电阻R14负端与NMOS管M12栅极。
[0034]NMOS管M16源极接GN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路，包括PMOS管M1
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M6，NMOS管M7
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M16，电阻R1
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R13，三级管Q1，Q2，还包括EN端口，VDD端口，GND端口，Vcpout端口，其特征在于，EN是电荷泵电路工作使能端，VDD端口是电荷泵电源输入，GND端口是电荷泵电源地，Vcpout端口是电荷泵电路输出端口，电路主要分成五个模块，其中I1与I5相同，是电流基准模块，I2与I4电路相同，为电流补偿模块，I3为电流镜与充放电模块。2.根据权利要求1所述的一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路，其特征在于，I1为电流基准模块，PMOS管M1源极接电源VDD端，PMOS管M1栅极接EN端，PMOS管M1漏极接电阻R1正端，电阻R1正端接PMOS管漏极，电阻R1负端接三级管Q1集电极以及NMOS管M7栅极与NMOS管M14漏极，三级管Q1基极接NMOS管M13漏端以及电阻R3正端与NMOS管M7源极，三级管Q1发射极接电阻R2正端，三级管Q1集电极接电阻R1负端以及NMOS管M7栅极与MOS管M14漏极，电阻R2正端接三级管Q1发射极，R2负端接GND端，NMOS管M13源极接GND端，NMOS管M13栅极接EN端，NMOS管M13漏极接三级管Q1基极以及电阻R3正端与NMOS管M7源极，NMOS管M14源极接GND端，NMOS管M14栅极接EN端，NMOS管M14漏极接三级管Q1集电极以及电阻R1负端与NMOS管M7栅极，NMOS管M7源极接电阻R3正端以及三级管Q1基极与NMOS管M13漏极，NMOS管M7栅极接NMOS管M14漏极以及电阻R1负端与三级管Q1集电极，NMOS管M7漏极接PMOS管M2栅极以及PMOS管M2漏极与PMOS管M3栅极与NMOS管M8漏极，电阻R3正端接三级管Q1基极以及NMOS管M7源极与NMOS管M13漏极，电阻R3负端接GND端，电阻R10正端接电源VDD端，电阻R10负端接NMOS管M2源极，PMOS管M2源极接电阻R10负端，PMOS管M2栅极接PMOS管M2漏极以及PMOS管M3栅极与NMOS管M7漏极与NMOS管M8漏极。3.根据权利要求1所述的一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路，其特征在于，I2为补偿模块，NMOS管M8源极接电阻R4正端，NMOS管M8栅极接NMOS管M9漏极以及Vcpout端口与PMOS管M3漏极，NMOS管M8漏极接PMOS管M2栅极以及PMOS管M2漏极与PMOS管M3栅极与NMOS管M7漏极，电阻R4正端接NMOS管M8源极，电阻R4负端接GND端。4.根据权利要求1所述的一种带电流源具有补偿功能的电荷泵电路，其特征在于，I3为电流镜模块，电阻R11正端接电源VDD端，电阻R11负端接PMOS管M3源极，PMOS管M3源极接电阻R11负端，PMOS管M3栅极接PMOS管M2漏极以及PMOS管M2栅极与NMOS管M7漏极与NMOS管M8漏极，PMOS管M3漏极接NMOS管M9漏极以及Vcpout端口与NMOS管M8栅极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许江涛，李浩琦，段颖哲，程博，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：