[發明專利]一種電荷泵電路

有效

• 申請號: 201611077674.7
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN107872153B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 陳春平
• 申請（專利權）人: 珠海市杰理科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明

本發明涉及一種電荷泵電路，該電路包括：偏置支路、參考支路、充放電支路、充電關斷加速電路和放電關斷加速電路；參考支路的充電信號端和充放電支路的充電信號端連接，參考支路的放電信號端和充放電支路的放電信號端連接，偏置支路的信號輸出端和所述參考支路的放電信號端連接；充放電支路還和充電關斷加速電路、放電關斷加速電路分別連接；充電關斷加速電路連接到所述電荷泵電路的充電控制信號的正向端，充放電支路、放電關斷加速電路均連接到所述電荷泵電路的放電控制信號的正向端；充電關斷加速電路和放電關斷加速電路，可以快速的把充放電支路的電位迅速變化到一個合適的電壓值，能夠加快充放電控制信號的關斷。

技術領域

本發明涉及集成電子技術領域，特別是涉及一種電荷泵電路。

背景技術

鎖相環技術在現代集成電路中應用非常廣泛，例如片上系統內的時鐘生成、有線和無線通信芯片的時鐘與數據恢復、頻率合成與調制解調等。

電荷泵模塊的性能在鎖相環路輸出頻率的穩定度中起非常重要的作用。電荷泵的性能指標主要有三點：充電電流(Iup)和放電電流(Idn)的匹配精度、電流建立與關斷的速度快慢和一致性、充電開關S₁和放電開關S₂的開關噪聲大小。性能優良的電荷泵，充電電流(Iup)和放電電流(Idn)的匹配精度高；開關合上時，充電和放電電流能迅速建立，且建立的速度基本一致；開關斷開時，充電和放電電流能迅速關斷，且關斷的速度基本一致；充電(UP)和放電(DN)信號通過充電開關S1和放電開關S2耦合到電荷泵輸出端CPO的開關噪聲非常小。

現有的源極開關電荷泵電路如圖1所示，由于寄生電容的原因，晶體管mp1與晶體管mp2的連接節點vps在晶體管mp1關斷后，電壓是比較緩慢地從約為VDD降到滿足晶體管mp2關斷的值，這個值約為晶體管mp2的柵極電壓vbp加上晶體管mp2的閾值電壓Vthp，導致Iup電流關斷到零的時間比較長。同理，晶體管mn1與晶體管mn2的連接節點vns在晶體管mn1關斷后，電壓也是比較緩慢地從約為零升高到滿足晶體管mn2的關斷值，約為晶體管mn2的柵極電壓vbn減去晶體管mn2的閾值電壓Vthn，導致Idn電流關斷到零的時間比較長。

發明內容

基于此，有必要針對源極開關電荷泵電流建立與關斷的比較長、速度慢的問題，提供一種電荷泵電路。

一種電荷泵電路，包括：偏置支路、參考支路、充放電支路、充電關斷加速電路和放電關斷加速電路；所述參考支路的充電信號端和充放電支路的充電信號端連接，所述參考支路的放電信號端和充放電支路的放電信號端連接，所述偏置支路的信號輸出端和所述參考支路的放電信號端連接；所述充放電支路還和充電關斷加速電路、放電關斷加速電路分別連接；所述充放電支路、充電關斷加速電路均連接到所述電荷泵電路的充電控制信號的反向端，所述充電關斷加速電路還連接到所述電荷泵電路的充電控制信號的正向端，所述充放電支路、放電關斷加速電路均連接到所述電荷泵電路的放電控制信號的正向端，所述放電關斷加速電路還連接到所述電荷泵電路的放電控制信號的反向端。

本方案的有益效果包括：通過在電荷泵電路上設置充電關斷加速電路和放電關斷加速電路，可以快速的把充放電支路的電流源的電位迅速變化到一個合適的電壓值，使得電流源完全關斷，能夠加快充放電控制信號的關斷。

附圖說明

圖1為現有的源極開關電荷泵電路；

圖2為一實施例的電荷泵電路的示意性電路圖；

圖3為一優選實施方式的電荷泵電路的電路圖；

圖4為另一優選實施方式的電荷泵電路的電路圖；

圖5為現有源極開關電荷泵電路和本發明電荷泵電路的充放電電流在工作時的示意性波形。

具體實施方式