一種高性能CMOS電荷泵的設計
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時(shí)間：2010-03-11
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為了減小電荷泵CMOS開(kāi)關(guān)引起的電荷共享問(wèn)題，文中采用增加啞(Dummy)電路來(lái)改善電路性能，如圖3所示。 本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180989.htm
其中，NM3，PM3，NM4，PM4為主電路；NM1，PM1，NM2，PM2組成Dummy電路，Dummy電路的存在使得電荷泵具有兩條支路，在同一時(shí)刻，兩條支路中總有一條支路是導通的，這樣就避免了電荷泵無(wú)電流流過(guò)而引起的電荷共享。Vc和Vcon之間通過(guò)一個(gè)電壓跟隨器連接起來(lái)，使得Dummy支路與主支路的節點(diǎn)電壓相同。因此，在鎖定情況下，電荷泵不會(huì )出現周期性的充放電情況。
為了在低壓下實(shí)現較寬動(dòng)態(tài)范圍的電壓跟隨，本設計采用了軌至軌(Rail-to-Rail)緩沖器作為電壓跟隨器，如圖4中虛線(xiàn)框內所示。電壓跟隨器為二級放大器結構，輸入級采用雙差分放大器并聯(lián)的Rail-to-Rail結構，增大了輸入動(dòng)態(tài)范圍和增益。其中，PM13，NM13為電流累加管，寬長(cháng)比分別是PM14和NM14的兩倍，輸出節點(diǎn)用MOS管電容作為負載，目的是進(jìn)行頻率補償，穩定輸出電壓信號。圖4為文中所設計電荷泵的完整電路圖。
本設計電流鏡鏡像的恒定電流為100μA；采用對稱(chēng)的共源共柵電流源實(shí)現對電流源和電流沉的匹配，在電壓跟隨器的輸出端增加一個(gè)20 pF的電容，使得該節點(diǎn)更加穩定。
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