[發(fā)明專利]一種具有抗輻照特性的低抖動(dòng)電荷泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710201337.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN106849646B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭陽;袁珩洲;魏紅濤;譚佳偉;陳建軍;梁斌;池雅慶;胡春媚;陳希;李壽萍;郭前程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/07
• 分類號(hào): H02M3/07
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及到抗輻照技術(shù)領(lǐng)域，特指一種具有抗輻照特性的低抖動(dòng)電荷泵。

背景技術(shù)

為了滿足對(duì)更高集成度、更多功能以及更低功耗集成電路的需求，集成電路的特征尺寸和工作電壓不斷縮減，導(dǎo)致電路的輻照敏感度急劇增加。電荷泵作為鎖相環(huán)的重要組成部分，若是因?yàn)檩椪兆饔脤?dǎo)致電荷泵抖動(dòng)過大，將嚴(yán)重影響鎖相環(huán)的性能。所以，研究出一款具有抗輻照作用的低抖動(dòng)電荷泵是十分有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易實(shí)現(xiàn)、效果好的具有抗輻照特性的低抖動(dòng)電荷泵。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有抗輻照特性的低抖動(dòng)電荷泵，包括電流鏡單元、差分電路單元和推挽放大器，輸入電流I通過所述電流鏡單元產(chǎn)生偏置電流Iss1、Iss2，同時(shí)所述電流鏡單元的輸入端與所述推挽放大器的輸入相連，經(jīng)推挽放大器構(gòu)成負(fù)反饋，為所述差分電路單元提供穩(wěn)定的偏置電流。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電流鏡單元包含NM1、NM2、NM3，所述推挽放大器包括PM5和NM8，輸入電流I通過所述推挽放大器反饋后為所述差分電路單元提供穩(wěn)定的偏置電流Iss1、Iss2。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述差分電路單元包括兩組差分結(jié)構(gòu)，兩組差分電路的輸入分別為up、upB、dn、dnB；其中up，dn與外部電路PFD的輸出相連，upB與dnB則是分別由up、dn經(jīng)過反相器得到。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述差分電路單元中的一組差分結(jié)構(gòu)包括M1、PM2、NM4、NM5，另一組差分結(jié)構(gòu)包括PM3、PM4、NM6、NM7構(gòu)成，其中PM2、PM3以二級(jí)管的形式作為差分電路單元的負(fù)載，PM1和PM4則構(gòu)成所述電流鏡單元做負(fù)載，使兩組差分結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)起來，在PM4和NM7的漏端引出輸出cntl。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的具有抗輻照特性的低抖動(dòng)電荷泵，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易實(shí)現(xiàn)、效果好，由于本發(fā)明在輸入端引入推挽放大器做反饋，可以有效抑制由于輸入電流的擾動(dòng)而引起差分電路單元中的偏置電流的變化，從而提供穩(wěn)定的電流；此外采用此差分電路單元結(jié)構(gòu)的電荷泵相較于傳統(tǒng)的電荷泵結(jié)構(gòu)可以有效降低由于電流失配和電荷共享等引起的抖動(dòng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中兩組差分結(jié)構(gòu)的輸入、輸出原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的具有抗輻照特性的低抖動(dòng)電荷泵，包括電流鏡單元、差分電路單元和推挽放大器，輸入電流I通過電流鏡單元產(chǎn)生偏置電流Iss1、Iss2，同時(shí)所述電流鏡單元的輸入端與所述推挽放大器的輸入相連，經(jīng)推挽放大器構(gòu)成負(fù)反饋，從而為差分電路單元提供穩(wěn)定的偏置電流。由于本發(fā)明在輸入端引入推挽放大器做反饋，可以有效抑制由于輸入電流的擾動(dòng)而引起差分電路單元中的偏置電流的變化，從而提供穩(wěn)定的電流；此外采用此差分電路單元結(jié)構(gòu)的電荷泵相較于傳統(tǒng)的電荷泵結(jié)構(gòu)可以有效降低由于電流失配和電荷共享等引起的抖動(dòng)。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，參見圖2，電流鏡單元包含NM1、NM2、NM3，推挽放大器包括PM5和NM8，輸入電流I通過推挽放大器反饋后為差分電路單元提供穩(wěn)定的偏置電流Iss1、Iss2。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，差分電路單元包括兩組差分結(jié)構(gòu)，兩組差分電路的輸入分別為up、upB、dn、dnB；其中up，dn與外部電路PFD的輸出相連，upB與dnB則是分別由up、dn經(jīng)過反相器得到。

在具體應(yīng)用實(shí)例中，參見圖2，PM1、PM2、NM4、NM5構(gòu)成一組差分電路，PM3、PM4、NM6、NM7構(gòu)成一組差分電路，其中PM2、PM3以二級(jí)管的形式作為差分電路的負(fù)載，PM1和PM4則構(gòu)成電流鏡單元做負(fù)載，使兩組差分結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)起來，在PM4和NM7的漏端引出輸出cntl。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。