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某种大电压输出摆幅低电流失配电荷泵的方案
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2017-11-16
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CMOS电荷泵锁相环以其高速、低抖动、低功耗和易集成等特点，已广泛用于接收机芯片、时钟恢复电路中，如图l所示，电荷泵对整个电荷泵锁相环性能具有关键的作用，如果电荷泵的充放电电流能够在很大的输出电压范围内具有高精度的匹配，在PLL锁定某个频率时，LPF提供给VCO的控制电压将是一个常数，它将显著降低VCO输出频率的抖动，提高VCO的相位噪声特性，并且VCO可以具有很大的调谐范围。
l 传统电荷泵工作机制
传统电荷泵结构如图2所示。
它主要由两个受控开关的电流源组成，通过PFD比较Fref和Fdiv的相位，如果Fref相位超前于Fdiv，则输出UP为高电平，DN为低电平，Iup给LPF电容充电，使得VC0的控制电压上升，控制VCO的输出信号频率升高；如果Fdiv相位超前于Fref，则输出uP为低电平，DN为高电平，LPF电容通过Idown。放电，使得VCO的控制电压下降，控制VCO的输出信号频率降低；如果Fref和Fdiv的相位相同，PLL达到锁定状态，则UP和DN信号控制充放电电流源同时打开或关闭，具体工作状态如表1所示。
CMOS电荷泵锁相环以其高速、低抖动、低功耗和易集成等特点，已广泛用于接收机芯片、时钟恢复电路中，如图l所示，电荷泵对整个电荷泵锁相环性能具有关键的作用，如果电荷泵的充放电电流能够在很大的输出电压范围内具有高精度的匹配，在PLL锁定某个频率时，LPF提供给VCO的控制电压将是一个常数，它将显著降低VCO输出频率的抖动，提高VCO的相位噪声特性，并且VCO可以具有很大的调谐范围。
l 传统电荷泵工作机制
传统电荷泵结构如图2所示。
它主要由两个受控开关的电流源组成，通过PFD比较Fref和Fdiv的相位，如果Fref相位超前于Fdiv，则输出UP为高电平，DN为低电平，Iup给LPF电容充电，使得VC0的控制电压上升，控制VCO的输出信号频率升高；如果Fdiv相位超前于Fref，则输出uP为低电平，DN为高电平，LPF电容通过Idown。放电，使得VCO的控制电压下降，控制VCO的输出信号频率降低；如果Fref和Fdiv的相位相同，PLL达到锁定状态，则UP和DN信号控制充放电电流源同时打开或关闭，具体工作状态如表1所示。
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