高速低功耗CMOS电荷泵的设计

提出一种适用于锁相环路的高速、低功耗电荷泵电路的设计。针对传统电荷泵电路的电流失配问题,本设计引入增益增强电路取代了传统电路中引用共源共栅来增加输出阻抗,大大提高了电路的性能。采用0.35μmCMOS工艺实现,在HSpice的平台下进行仿真。仿真结果表明,该电路充放电时间为40 ns,整体平均功耗为0.3 mW,实现了高速低功耗的目的。

低杂散锁相环中鉴频鉴相器与电荷泵的设计

采用TSMC 0.18μm混合CMOS工艺,设计了一种应用在1.571GHz GNSS接收机中低杂散锁相环的鉴频鉴相器与电荷泵电路。鉴频鉴相器采用两相非重叠时钟结构和延时可控电路,实现了鉴频鉴相器的延时失配最小化和导通时间可调,在降低杂散的同时消除死区。电荷泵采用4路控制信号和1路可控充电和放电电路,有效地优化了电流失配和电荷泵电流的大小,进一步降低锁相环的杂散。测试结果表明,在电源电压为1.8V,电荷泵电流为100μA时,延时失配和充放电电流失配近似为0,杂散为-71.77dBc@16.375 MHz。

一种低功耗低电流失配可编程电荷泵

基于0.13μm CMOS工艺,实现了一种适用于超宽带EOC-Tuner频率合成器的低功耗可编程电荷泵。通过延迟调节单元基本消除了电荷泵控制信号的延迟失配,采用辅助管降低电荷共享的影响,采用误差放大器实现电流精确匹配。后仿结果表明,电荷泵的标准电流为10~160μA,电流变化步长为10μA;当输出电流为160μA时,电流失配低于0.6%,基本消除了电流失配;在0.3~1.2V输出电压范围内,电流波动为6.4%,避免了沟道长度调制效应的不良影响;延迟失配和电荷共享导致的电流过冲低于20%;当锁相环环路锁定且电源电压为1.5V时,电荷泵和鉴频鉴相器仅消耗电流197μA。流片测试结果表明,锁相环输出信号频率为675 MHz时,电荷泵产生的参考杂散约为-64.81dBc。