【技术实现步骤摘要】
本技术涉及集成电路领域，特别是涉及一种电荷泵电路及装置。
技术介绍
1、随着锁相环技术的不断发展，用户对于锁相环的性能要求也越来越高，电荷泵是电荷泵型锁相环中非常重要的模块，它的性能会显著影响整个锁相环的性能。请参照图1，图1为现有技术中一种电荷泵的电路结构原理图，在电荷泵的工作过程中，mp管利用固定偏置电压vbp构成电荷泵的电流源iup，mn管由固定偏置电压vbn偏置，构成电荷泵的电流沉idn，当鉴频鉴相器的输出swp控制mps管打开、swn控制mns关断时，电荷泵以电流源iup对环路滤波器充电，cp_out节点电压升高，控制vco(voltage controlled oscllilator，压控振荡器)的振荡频率增加；当swp控制mps管关断、swn控制mns打开时，环路滤波器以电流沉idn经过mn管放电，cp_out节点电压降低，vco的振荡频率减小；当swp控制mns管、swn控制mps管同时打开时，iup电流全部流入mn管，这种情况下需要iup等于idn，此时电荷泵不充电也不放电，cp_out保持不变，vco的振荡频率保持稳定。
2、但是当节点电压cp_out减小到很低的状态时，电荷泵中的mn管的漏极-源极电压减小，其对应的idn电流也减小，而mp管的源极-漏极电压会由于较小的cp_out节点电压增加，从而导致iup增加，最终致使iup与idn的电流失配增加，并且失配程度还会随着节点电压cp_out的大小情况波动，最终导致iup与idn之间更加明显的电流失配，从而导致vco的控制电压cp_out产生明显的
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种电荷泵电路及装置，通过偏置电压产生模块构成的对于电荷泵电路的输出端电压的负反馈环路可以使得电流源模块输出的电流和电流沉模块输出的电流保持相等，从而降低充电电流和放电电流的失配，同时控制模块只需要控制电流沉模块，不需要额外控制电流源模块，即可控制整个电荷泵的充电和/或放电，控制电流沉模块可以采用匹配的控制开关实现，将控制开关切换时的各种不利因素降到最小，减少的控制开关的使用使得电路的转换噪声减小，从而实现了对锁相环整体的相位噪声的优化。
2、为解决上述技术问题，本技术提供了一种电荷泵电路，包括：
3、电流源模块，第一端与供电电源连接，第二端作为所述电荷泵电路的输出端，偏置端口接入第一偏置电压，用于基于所述第一偏置电压为所述电荷泵电路的输出端提供电流源；
4、电流沉模块，第一端接地，偏置端口接入第二偏置电压，用于基于所述第二偏置电压为所述电荷泵电路的输出端提供电流沉；
5、控制模块，第一端与所述电流源模块的第二端连接，第二端与所述电流沉模块的第二端连接，用于控制所述电荷泵电路的输出端的电流以为环路滤波器进行充电或放电；
6、偏置电压产生模块，输入端与所述电荷泵电路的输出端连接，第一输出端与所述电流源模块的偏置端口连接，第二输出端与所述电流沉模块的偏置端口连接，用于基于所述电荷泵电路的输出端的电压情况调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压。
7、可选地，所述电流源模块包括第一电流源电路和第二电流源电路，所述控制模块包括第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关，所述电流沉模块包括第一电流沉电路和第二电流沉电路；
8、所述第一电流源电路的第一端和所述第二电流源电路的第一端均与供电电源连接，所述第一电流源电路的偏置端口和所述第二电流源电路的偏置端口均与所述偏置电压产生模块的第一输出端连接，所述第一电流源电路的第二端分别与所述电荷泵电路的输出端、所述偏置电压产生模块的输入端、所述第一控制开关的第一端和所述第四控制开关的第一端连接，所述第二电流源电路的第二端分别与所述第二控制开关的第一端和所述第三控制开关的第一端连接，所述第一电流沉电路的第二端分别与所述第一控制开关的第二端和所述第二控制开关的第二端连接，所述第二电流沉电路的第二端分别与所述第三控制开关的第二端和所述第四控制开关的第二端连接，所述第一电流沉电路的偏置端口和所述第二电流沉电路的偏置端口均与所述偏置电压产生模块的第二输出端连接，所述第一电流沉电路的第一端和所述第二电流沉电路的第一端均接地。
9、可选地，所述第一电流源电路和所述第二电流源电路均包括串联的第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管的源极与供电电源连接，栅极与所述偏置电压产生模块的第一输出端连接，漏极与所述第二pmos管的源极连接，所述第二pmos管的栅极接入第一固定电压，所述第二pmos管的漏极作为对应的电流源电路的第二端。
10、可选地，所述第一电流沉电路和所述第二电流沉电路均包括串联的第一nmos管和第二nmos管，所述第一nmos管的源极接地，栅极与所述偏置电压产生模块的第二输出端连接，漏极与所述第二nmos管的源极连接，所述第二nmos管的栅极接入第二固定电压，漏极作为对应的电流沉电路的第二端。
11、可选地，所述偏置电压产生模块包括第一偏置电压产生电路和第二偏置电压产生电路，所述第一偏置电压产生电路的输入端与所述电荷泵电路的输出端连接，输出端与所述电流源模块的偏置端口连接，所述第二偏置电压产生电路的输入端与所述电荷泵电路的输出端连接，输出端与所述电流沉模块的偏置端口连接；
12、所述第一偏置电压产生电路用于基于所述电荷泵电路的输出端的电压情况调整所述电流源模块输出的电流的大小；
13、所述第二偏置电压产生电路用于基于所述电荷泵电路的输出端的电压情况调整所述电流沉模块输出的电流的大小。
14、可选地，所述第一偏置电压产生电路包括第三pmos管、第四pmos管、第五pmos管、第六pmos管、第七pmos管、第八pmos管、第九pmos管、第十pmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第六nmos管和第一参考电流源，所述第三pmos管的源极、所述第四pmos管的源极和所述第五pmos管的源极均与第一预设电源连接，所述第五pmos管的栅极接入第三固定电压，所述第三pmos管的栅极分别与所述电流源模块的偏置端口、所述第四pmos管的栅极、所述第五pmos管的漏极和所述第十pmos管的源极连接，所述第三pmos管的漏极分别与所述第九pmos管的源极和所述第六pmos管的源极连接，所述第四pmos管的漏极分别与所述第七pmos管的源极和所述第八pmos管的源极连接，所述第六pmos管的栅极分别与所述第六pmos管的漏极、所述第四nmos管的漏极和所述第七pmos管的栅极连接，所述第七pmos管的漏极分别与所述第五nmos管的漏极和所述第十pmos管的栅极连接，所述第八pmos管的栅极分别与所述第八pmos管的漏极和所述第六nmos管的漏极连接，所述第十pmos管的漏极、所述第三nmos管的源极、所述第四nmos管的源极、所述第六nmos管的源极和所述第五nmos管的源极均接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电流源模块包括第一电流源电路和第二电流源电路，所述控制模块包括第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关，所述电流沉模块包括第一电流沉电路和第二电流沉电路；
3.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一电流源电路和所述第二电流源电路均包括串联的第一PMOS管和第二PMOS管，所述第一PMOS管的源极与供电电源连接，栅极与所述偏置电压产生模块的第一输出端连接，漏极与所述第二PMOS管的源极连接，所述第二PMOS管的栅极接入第一固定电压，所述第二PMOS管的漏极作为对应的电流源电路的第二端。
4.如权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一电流沉电路和所述第二电流沉电路均包括串联的第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的源极接地，栅极与所述偏置电压产生模块的第二输出端连接，漏极与所述第二NMOS管的源极连接，所述第二NMOS管的栅极接入第二固定电压，漏极作为对应的电流沉电路的第二端。
5.如权利要求2所述的电
6.如权利要求5所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一偏置电压产生电路包括第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第一参考电流源，所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极和所述第五PMOS管的源极均与第一预设电源连接，所述第五PMOS管的栅极接入第三固定电压，所述第三PMOS管的栅极分别与所述电流源模块的偏置端口、所述第四PMOS管的栅极、所述第五PMOS管的漏极和所述第十PMOS管的源极连接，所述第三PMOS管的漏极分别与所述第九PMOS管的源极和所述第六PMOS管的源极连接，所述第四PMOS管的漏极分别与所述第七PMOS管的源极和所述第八PMOS管的源极连接，所述第六PMOS管的栅极分别与所述第六PMOS管的漏极、所述第四NMOS管的漏极和所述第七PMOS管的栅极连接，所述第七PMOS管的漏极分别与所述第五NMOS管的漏极和所述第十PMOS管的栅极连接，所述第八PMOS管的栅极分别与所述第八PMOS管的漏极和所述第六NMOS管的漏极连接，所述第十PMOS管的漏极、所述第三NMOS管的源极、所述第四NMOS管的源极、所述第六NMOS管的源极和所述第五NMOS管的源极均接地，所述第五NMOS管的栅极分别与所述第六NMOS管的栅极、所述第三NMOS管的栅极、所述第四NMOS管的栅极、所述第三NMOS管的漏极和所述第一参考电流源的输出端连接，且均接入第四固定电压，所述第一参考电流源的输入端与第一预设电源连接，所述第九PMOS管的栅极接入第五固定电压，漏极作为所述第一偏置电压产生电路的输入端。
7.如权利要求6所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第二偏置电压产生电路包括第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管和第二参考电流源，所述第十一PMOS管的源极、所述第十二PMOS管的源极、所述第十三PMOS管的源极、所述第十四PMOS管的源极和所述第十二NMOS管的漏极均与第二预设电源连接，所述第十一PMOS管的栅极、所述第十二PMOS管的栅极、所述第十三PMOS管的栅极、所述第十四PMOS管的栅极均接入所述第三固定电压，且与所述第十四PMOS管的漏极和所述第二参考电流源的输入端连接，所述第二参考电流源的输出端接地，所述第十一PMOS管的漏极分别与所述第九NMOS管的漏极、所述第九NMOS管的栅极和所述第十NMOS管的栅极连接，所述第十二PMOS管的漏极分别与所述第十NMOS管的漏极和所述第十二NMOS管的栅极连接，所述第十三PMOS管的漏极分别与所述第十一NMOS管的漏极和所述NMOS管的栅极连接，所述第八NMOS管的栅极接入第六固定电压，漏极作为所述第二偏置电压产生电路的输入端，源极分别与所述第九NMOS管的源极、所述第十三NMOS管的漏极连接，所述第十三NMOS管的栅极分别与所述电流沉模块的偏置端口、所述第十四NMOS管的...
【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电流源模块包括第一电流源电路和第二电流源电路，所述控制模块包括第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关，所述电流沉模块包括第一电流沉电路和第二电流沉电路；
3.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一电流源电路和所述第二电流源电路均包括串联的第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管的源极与供电电源连接，栅极与所述偏置电压产生模块的第一输出端连接，漏极与所述第二pmos管的源极连接，所述第二pmos管的栅极接入第一固定电压，所述第二pmos管的漏极作为对应的电流源电路的第二端。
4.如权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一电流沉电路和所述第二电流沉电路均包括串联的第一nmos管和第二nmos管，所述第一nmos管的源极接地，栅极与所述偏置电压产生模块的第二输出端连接，漏极与所述第二nmos管的源极连接，所述第二nmos管的栅极接入第二固定电压，漏极作为对应的电流沉电路的第二端。
5.如权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述偏置电压产生模块包括第一偏置电压产生电路和第二偏置电压产生电路，所述第一偏置电压产生电路的输入端与所述电荷泵电路的输出端连接，输出端与所述电流源模块的偏置端口连接，所述第二偏置电压产生电路的输入端与所述电荷泵电路的输出端连接，输出端与所述电流沉模块的偏置端口连接；
6.如权利要求5所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一偏置电压产生电路包括第三pmos管、第四pmos管、第五pmos管、第六pmos管、第七pmos管、第八pmos管、第九pmos管、第十pmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第六nmos管和第一参考电流源，所述第三pmos管的源极、所述第四pmos管的源极和所述第五pmos管的源极均与第一预设电源连接，所述第五pmos管的栅极接入第三固定电压，所述第三pmos管的栅极分别与所述电流源模块的偏置端口、所述第四pmos管的栅极、所述第五pmos管的漏极和所述第十pmos管的源极连接，所述第三pmos管的漏极分别与所述第九pmos管的源极和所述第六pmos管的源极连接，所述第四pmos管的漏极分别与所述第七pmos管的源极和所述第八pmos管的源极连接，所述第六pmos管的栅极分别与所述第六pmos管的漏极、所述第四nmos管的漏极和所述第七pmos管的栅极连接，所述第七pmos管的漏极分别与所述第五nmos管的漏极和所述第十pmos管的栅极连接，所述第八pmos管的栅极分别与所述第八pmos管的漏极和所述第六nmos管的漏极连接，所述第十pmos管的漏极、所述第三nmo...
【专利技术属性】
技术研发人员：左海洋，金露露，范琰，
申请(专利权)人：杭州瑞盟科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。