一种高性能CMOS电荷泵的设计
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1．2 电荷共享
由于电荷泵充电电流源和放电电流源的漏极存在寄生电容，当电荷泵电流源都关断时，电流源漏极寄生电容分别被充电到VDD和放电到地。在下一个鉴相时刻中电荷泵电流源都打开的状态时，由于两个寄生电容上的电荷变化量不可能相同，会有剩余电荷注入环路滤波器中，引起VCO压控电压发生变化，造成压控信号产生纹波。通常减小电荷共享的手段是电荷泵电路采用差分结构。
针对以上一般电荷泵所存在的缺点，文中提出了一个高电流匹配度、高输出电压稳定的电荷泵电路。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/180989.htm
2 高性能电荷泵设计
现在CPPLL通常采用无死区的PFD。这种PFD在锁相环锁定的情况下依然有等脉宽的UP和DOWN输出。这就要求电荷泵需要做到电流匹配。由于单一CMOS管实现的电流源的有限电阻，在不同的源漏电压下电流存在较大的变化。为了在1．8 V低压条件下实现较宽电压范围的恒定电流输出，本设计采用自偏置高摆幅共源共栅镜像电流镜，如图2所示。
自偏置共源共栅电流镜能够增大电流源的内阻，其小信号模型的输出电阻表达式如式(2)所示
由式(2)可以看出，共源共栅电流结构增大了泵电流源的输出电阻。选取合理的宽长比可以增大M2管的跨导gm2，同时减小其沟道调制效应，使电流源的内阻最大化。自偏置结构使得电流源的开启电压降为VM4on+VM2on，比普通的共源共栅的开启电压Vth+2VM4On更低，适合低电压条件下的运用。M4管的宽长比和电阻R1的电阻值可以通过式(3)计算出来
需要注意的是M1，M2存在衬底偏置效应，设其背栅为Vbs，则其阈值电压为
电流源的电力误差率(Current Error Ratio)定义为
电流镜在MOS管的宽长比及版图的对称性要求很高，已有大量的资料对其做了讲述。
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