一种宽输出范围低电流失配电荷泵设计

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作者 熊晗 马卓 +1 位作者 贺莎 邹望辉 《电子设计工程》 2023年第8期21-24,31,共5页

该文提出了一种用于锁相环的宽输出范围低电流失配的电荷泵电路。电路中引入负反馈回路,对电荷泵放电电流进行补偿,实现了充放电电流动态匹配,降低了电荷泵的电流失配率;采用低压偏置共源共栅电流镜代替传统电流镜,在降低输出电流变化... 该文提出了一种用于锁相环的宽输出范围低电流失配的电荷泵电路。电路中引入负反馈回路,对电荷泵放电电流进行补偿,实现了充放电电流动态匹配,降低了电荷泵的电流失配率;采用低压偏置共源共栅电流镜代替传统电流镜,在降低输出电流变化量的同时保证了较大的电压输出范围;利用电压跟随技术消除了电荷共享效应。该电路基于0.18μm CMOS工艺进行设计,使用软件完成电路仿真验证。结果表明,在电源电压为1.8 V时,电荷泵的输出电流为10μA,输出电压在0.2~1.5 V的范围内,最大电流失配率为0.12%。 展开更多

关键词 电荷泵 锁相环 电流失配 电荷共享

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一种大电压输出摆幅低电流失配电荷泵的设计 被引量：2

2

作者 蒋宇俊 陈东坡 《现代电子技术》 2009年第5期153-155,共3页

在分析了基本锁相环电荷泵工作机制的基础上，提出一种新型的电荷泵结构，该电荷泵在非常宽的电压范围内具有很低的电流失配，解决了传统电荷泵结构所具有的电荷注入、时钟馈通和电荷共享等问题，并且非常容易实现电荷泵充放电电流的数... 在分析了基本锁相环电荷泵工作机制的基础上，提出一种新型的电荷泵结构，该电荷泵在非常宽的电压范围内具有很低的电流失配，解决了传统电荷泵结构所具有的电荷注入、时钟馈通和电荷共享等问题，并且非常容易实现电荷泵充放电电流的数字控制。基于SMIC0．18μm CMOSRF工艺库设计的实际电路，使用Cadence工具仿真结果表明，在电源电压2．0V时，输出电压为0．3～1．63V，充放电电流最大失配率小于0．1％，电流绝对值偏移率小于0．6％，说明这种新型电荷泵结构具有良好的性能。 展开更多

关键词 锁相环 电荷泵 电流失配 数字控制

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锁相环中低电流失配电荷泵的设计 被引量：1

3

作者 刘威 陈杰 《科学技术与工程》 2006年第14期2127-2128,2154,共3页

提出了一种应用于低供电电压低相位噪声锁相环系统的低电流失配的电荷泵电路。仿真结果表明,输出电压0.4V～1.3V范围内,电荷泵上下电流失配小于1%,满足低供电电压锁相环系统对电荷泵的要求。电路采用中芯国际0.18μm标准数字工艺参数仿真。

关键词 电荷泵 电流失配 锁相环 相位噪声

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一种低功耗低电流失配可编程电荷泵

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作者 张顶顶 黄兆磊 +1 位作者 张钊锋 廖友春 《微电子学》 CSCD 北大核心 2017年第5期679-684,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 可编程电荷泵 低功耗 低电流失配 延迟失配

原文传递

一种基于双钳位技术的宽范围高精度电流匹配电荷泵设计

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作者 郑佳坤 曲杨 常玉春 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第5期720-725,共6页

基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一款基于双钳位技术,实现在宽电压范围下,满足高精度电流匹配电荷泵电路。双钳位技术可以避免使用轨对轨运放所带来的电路结构复杂化的问题,并且通过增加调节开关管和互补开关计数,有效地优化电荷共享、... 基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一款基于双钳位技术,实现在宽电压范围下,满足高精度电流匹配电荷泵电路。双钳位技术可以避免使用轨对轨运放所带来的电路结构复杂化的问题,并且通过增加调节开关管和互补开关计数,有效地优化电荷共享、时钟馈通以及电荷注入等非理性效应对电路的影响。仿真结果表明,与传统电荷泵电路相比,在电源电压为1.2 V、电荷泵电流为50μA时,双钳位电荷泵电路的电流匹配度在0.2~1.0 V范围内可以保持在0.03%以内。 展开更多

关键词 电荷泵 双钳位技术 电流失配 时钟馈通 电荷共享

原文传递

3GHz低杂散锁相环中的低失配电荷泵 被引量：6

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作者 祝军 张吉利 +2 位作者 王子谦 刁盛锡 林福江 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期480-483,共4页

基于SMIC 40nm CMOS工艺,提出了一种改进型电荷泵电路。在传统电荷泵锁相环中,电荷泵存在较大的电流失配,导致锁相环产生参考杂散,使锁相环输出噪声性能恶化。设计的电荷泵电路在电流源处引入反馈,降低了电流失配。仿真结果表明,在供电... 基于SMIC 40nm CMOS工艺,提出了一种改进型电荷泵电路。在传统电荷泵锁相环中,电荷泵存在较大的电流失配,导致锁相环产生参考杂散,使锁相环输出噪声性能恶化。设计的电荷泵电路在电流源处引入反馈,降低了电流失配。仿真结果表明,在供电电压为1.1V,电荷泵充放电电流为0.1mA,输出电压在0.3-0.7V范围变化时,电荷泵的电流失配率小于0.83%,锁相环的输出参考杂散为-65.5dBc。 展开更多

关键词 电荷泵 锁相环 电流失配 CMOS集成电路

原文传递

用于锁相环的低失配CMOS电荷泵设计 被引量：1

7

作者 黄磊 余俊 +2 位作者 吴建辉 张萌 李红 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期616-620,共5页

设计了一种用于锁相环的低失配CMOS电荷泵电路,采用互补差分输入。互补差分管的使用有效地解决了电荷泵的时钟馈通和电荷注入等非理想现象。同时,利用自举的方法消除了电荷共享现象。在电路和版图的设计中,充分考虑了对称性对电流失配... 设计了一种用于锁相环的低失配CMOS电荷泵电路,采用互补差分输入。互补差分管的使用有效地解决了电荷泵的时钟馈通和电荷注入等非理想现象。同时,利用自举的方法消除了电荷共享现象。在电路和版图的设计中,充分考虑了对称性对电流失配的影响。本电荷泵电路基于新加坡Chartered0.25μmN阱CMOS工艺实现,采用Candence中的Spectre仿真工具进行仿真,电源电压为3.3V。测试结果表明,在本芯片需要的各种电荷泵电流下其失配都低于0.65%。本电荷泵电路已应用于射频调谐器当中。 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体 电荷泵 电流失配 电荷注入 时钟馈通

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锁相环中动态匹配电荷泵的分析与设计 被引量：2

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作者 赵茂 何书专 潘红兵 《电子测量技术》 2010年第5期28-31,共4页

本文介绍了一种锁相环中的动态匹配电荷泵。该电荷泵能有效抑制传统电荷泵中电流的失配和漂移。降低电流失配有利于减小锁相环的参考杂散,而抑制电流漂移能避免锁相环的带宽发生变化。电路设计基于SMIC0.18μm工艺,静态匹配仿真结果表... 本文介绍了一种锁相环中的动态匹配电荷泵。该电荷泵能有效抑制传统电荷泵中电流的失配和漂移。降低电流失配有利于减小锁相环的参考杂散,而抑制电流漂移能避免锁相环的带宽发生变化。电路设计基于SMIC0.18μm工艺,静态匹配仿真结果表明输出电压在0.11～1.51V时,电流失配低于1.7%,在0.21～1.46V时,电流失配低于0.1%;动态匹配的后仿真结果表明输出电压在0.33～1.34V时,电流失配低于0.55%,漂移低于0.45%。 展开更多

关键词 动态匹配 电荷泵 锁相环 电流失配 电流漂移

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太阳电池失配对光伏组件的影响分析

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作者 杨纯涛 姜倩 《太阳能》 2019年第6期48-51,共4页

针对光伏组件EL测试时出现的明暗差异现象,通过EL测试机理及明暗影响因素解析异常产生的原因,并评估此类组件的质量风险。分析表明,组件EL测试发现的明暗差异问题,既有电池效率失配的原因,也有电流失配的原因。从组件功率衰减方面来看,... 针对光伏组件EL测试时出现的明暗差异现象,通过EL测试机理及明暗影响因素解析异常产生的原因,并评估此类组件的质量风险。分析表明,组件EL测试发现的明暗差异问题,既有电池效率失配的原因,也有电流失配的原因。从组件功率衰减方面来看,效率失配对组件功率衰减的影响较大,电流失配对组件功率衰减的影响较小。 展开更多

关键词 EL 明暗差异 混档 效率失配 电流失配 衰减 灰阶

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基于功率—电流混合潮流约束的内点法最优潮流 被引量：8

10

作者 江全元 黄志光 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期32-37,共6页

提出了一种基于直角坐标下功率—电流混合型潮流约束的最优潮流模型。该模型对系统中的非零注入功率节点采用功率失配型潮流约束,而对零注入功率节点采用电流失配型潮流约束。这种混合模型结合了功率和电流型潮流方程的优点:对于零注入... 提出了一种基于直角坐标下功率—电流混合型潮流约束的最优潮流模型。该模型对系统中的非零注入功率节点采用功率失配型潮流约束,而对零注入功率节点采用电流失配型潮流约束。这种混合模型结合了功率和电流型潮流方程的优点:对于零注入功率节点,该模型具有电流型潮流方程一阶导数为常数、二阶导数为0的特点,从而使雅可比矩阵和海森矩阵更容易计算;对于非零注入功率节点,该模型也比电流型潮流方程更好处理。该模型特别适合非线性预测—校正内点法的最优潮流,多个大规模算例测试证明该模型收敛性更好,计算效率更高,尤其适合求解含较多零注入功率节点的大规模电力系统最优潮流问题。 展开更多

关键词 最优潮流 内点法 电流失配 功率失配 混合模型

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基于常数跨导轨到轨运算放大器的新型电荷泵 被引量：2

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作者 白杨 张万荣 +4 位作者 陈昌麟 赵飞义 卓汇涵 江之韵 胡瑞心 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期41-45,共5页

针对传统电荷泵电荷共享引起的输出电压波动、充放电电流失配引起的电路杂波问题,设计了一种新型电荷泵。该电荷泵电路采用常数跨导轨到轨运算放大器,降低了电荷共享引起的输出电压波动;采用基于全差分放大器的负反馈结构,解决了充放电... 针对传统电荷泵电荷共享引起的输出电压波动、充放电电流失配引起的电路杂波问题,设计了一种新型电荷泵。该电荷泵电路采用常数跨导轨到轨运算放大器,降低了电荷共享引起的输出电压波动;采用基于全差分放大器的负反馈结构,解决了充放电电流失配的问题。基于SMIC0.18μm CMOS工艺,利用Cadence软件完成了电路的设计与仿真。结果表明,在0.5~1.5V输出电压范围内,该电荷泵充放电电流失配小于2%;与传统电荷泵相比,该电荷泵输出电压的波动减小了1.5mV,并且采用该电荷泵的锁相环输出频谱噪声减小了10dB。 展开更多

关键词 电荷泵 轨到轨运算放大器 电流失配 电荷共享

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一种应用于CMOS电荷泵锁相环中的新型电荷泵 被引量：3

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作者 孙鹏 徐元旭 +1 位作者 姚恩义 胡永双 《计算机与现代化》 2010年第11期24-26,30,共4页

电荷泵是CMOS电荷泵锁相环中的一个重要模块,其性能直接决定了整个锁相环系统的工作稳定性和各项指标的好坏,但传统结构的电荷泵却存在电荷共享、电流失配、电荷注入以及时钟馈通等问题。本设计为一种利用可调节共源共栅结构的差分输入... 电荷泵是CMOS电荷泵锁相环中的一个重要模块,其性能直接决定了整个锁相环系统的工作稳定性和各项指标的好坏,但传统结构的电荷泵却存在电荷共享、电流失配、电荷注入以及时钟馈通等问题。本设计为一种利用可调节共源共栅结构的差分输入单端输出电荷泵,采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,利用Agilent公司推出的系统分析软件ADS(Advanced Design System)完成对电路的仿真。仿真结果表明该CMOS电荷泵具有相位噪声小,输出电流平滑,输出电压谐波分量低,开关延迟小等优良特性,在电荷泵输出电压范围为0.7～2.4V内,充放电电流匹配良好。 展开更多

关键词 CMOS 电荷泵 电荷共享 电流失配

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高速低功耗CMOS电荷泵的设计 被引量：1

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作者 孔青荣 胡赛纯 +2 位作者 殷蔚 张红南 黄雅攸 《现代电子技术》 2008年第10期7-8,12,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 电荷泵 CMOS 高速低功耗 电流失配

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DAB射频接收机中的高性能电荷泵设计

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作者 唐路 王志功 +2 位作者 朱存良 徐建 俞菲 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1047-1051,共5页

实现了一种用于DAB数字广播射频接收机的改进型电荷泵电路.电路核心部分采用带有运算放大器的改进型的共源共栅极电流镜结构实现,以改善电荷泵的电流匹配度.电荷泵中的带隙基准源采用自偏置宽摆幅电流镜结构以增加输出电压的范围.电荷... 实现了一种用于DAB数字广播射频接收机的改进型电荷泵电路.电路核心部分采用带有运算放大器的改进型的共源共栅极电流镜结构实现,以改善电荷泵的电流匹配度.电荷泵中的带隙基准源采用自偏置宽摆幅电流镜结构以增加输出电压的范围.电荷泵中的运算放大器采用叠式共源共栅极结构以获得更大的输入共模范围与更高的增益.芯片采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果显示,电荷泵的电流为0.3 mA.电流失配率在0.3～1.6 V输出电压范围内小于1%.在1.8 V供电电压下,芯片功耗约为4 mW.实验结果显示,所设计的电路结构实现了充放电电流的匹配,且功耗较低. 展开更多

关键词 电荷泵 锁相环 电流失配 运算放大器

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宽带低噪声CMOS数字电视频率综合器

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作者 吴烜 孙文 +1 位作者 江玮 时龙兴 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期414-420,共7页

介绍了一块CMOS数字电视调谐芯片中的宽带PLL频率综合器。该芯片使用经典的单变频三波段结构,VCO通过片外谐振回路产生了从80MHz到910MHz的频率用于电视调谐。VCO模块采用了独创的稳幅机制来满足输出的幅度和相噪特性在宽带范围内的基... 介绍了一块CMOS数字电视调谐芯片中的宽带PLL频率综合器。该芯片使用经典的单变频三波段结构,VCO通过片外谐振回路产生了从80MHz到910MHz的频率用于电视调谐。VCO模块采用了独创的稳幅机制来满足输出的幅度和相噪特性在宽带范围内的基本一致;同时对电荷泵的电流失配和输出噪声之间的关系进行了分析,优化了电流失配,同时获得了较好的输出噪声。该频率综合器采用3.3V 0.35μm CMOS RF工艺,满足了DVB-CQAM64数字电视的低噪声要求,实现了清晰的数字电视接收,最后给出了测试结果。 展开更多

关键词 互补金属半导体氧化物 宽带 频率综合器 数字电视 自动幅度控制 相位噪声 电流失配

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高温泄漏电流对反相器直流传输特性的影响

16

作者 张海鹏 秦会斌 程筱军 《杭州电子工业学院学报》 2004年第1期48-51,共4页

在本征CMOS反相器直流传输特性和所提出的离子注入浅结近似理论基础上,研究了N+衬底外延P阱CMOS反相器的源-漏结泄漏电流失配对其高温直流传输特性的影响,提出采用双阱或N阱工艺使PMOSFET的衬底浓度高于NMOSFET的衬底浓度,并适当减小PMO... 在本征CMOS反相器直流传输特性和所提出的离子注入浅结近似理论基础上,研究了N+衬底外延P阱CMOS反相器的源-漏结泄漏电流失配对其高温直流传输特性的影响,提出采用双阱或N阱工艺使PMOSFET的衬底浓度高于NMOSFET的衬底浓度,并适当减小PMOSFET漏区宽度的方法,可以减弱源-漏结泄漏电流失配的影响。 展开更多

关键词 高温泄漏电流 直流传输特性 CMOS反相器 电流失配 离子注入浅结近似

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锁相环频率合成器中的电荷泵设计

17

作者 薛红 李智群 王志功 《电子与封装》 2007年第9期15-18,共4页

用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了一种电荷泵电路。传统的电荷泵电路中充放电电流有较大的电流失配,文章采用与电源无关的基准电流源电路,运用运算放大器和自偏置高摆幅共源共栅电流镜电路实现了充放电电流的高度匹配。仿真结果表明:电源... 用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了一种电荷泵电路。传统的电荷泵电路中充放电电流有较大的电流失配,文章采用与电源无关的基准电流源电路,运用运算放大器和自偏置高摆幅共源共栅电流镜电路实现了充放电电流的高度匹配。仿真结果表明:电源电压1.8V时,电荷泵电流为0.5mA;在0.3V～1.6V输出电压范围内电流失配小于1μA,功耗为6.8mW。 展开更多

关键词 电流失配 电荷泵 运算放大器 自偏置电流镜

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一种CMOS电荷泵电路的设计

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作者 周前能 翟鹏鹏 张美佳 《数字技术与应用》 2014年第10期157-157,159,共2页

本文采用SMIC 0.18m CMOS工艺分析设计了一种CMOS电荷泵电路,电路采用PMOS与NMOS构成的互补CMOS开关,有效地减小了电流失配、电荷泄漏、开关效应等电荷泵的非理想效应。仿真结果现实,在1.8V电源电压条件下,输出电压线性度良好,电荷泵电... 本文采用SMIC 0.18m CMOS工艺分析设计了一种CMOS电荷泵电路,电路采用PMOS与NMOS构成的互补CMOS开关,有效地减小了电流失配、电荷泄漏、开关效应等电荷泵的非理想效应。仿真结果现实,在1.8V电源电压条件下,输出电压线性度良好,电荷泵电路的静态功耗仅为1.44m W;电荷泵上拉和下拉电流变化较小,电流失配率约为1.3%。 展开更多

关键词 锁相环 电荷泵 电流失配 开关效应

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一种宽温度范围电流恒定电荷泵 被引量：4

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作者 刘颖斌 韦保林 +2 位作者 韦雪明 徐卫林 段吉海 《桂林电子科技大学学报》 2019年第4期288-292,共5页

针对传统电荷泵的输出电流随温度发生较大变化引起锁相环的环路带宽和峰峰值抖动周期发生较大波动的问题,设计了一种新型电荷泵。通过引入一种温度检测和补偿电路,补偿电荷泵电流随温度发生改变的问题,保证在不同温度下电荷泵输出电流... 针对传统电荷泵的输出电流随温度发生较大变化引起锁相环的环路带宽和峰峰值抖动周期发生较大波动的问题,设计了一种新型电荷泵。通过引入一种温度检测和补偿电路,补偿电荷泵电流随温度发生改变的问题,保证在不同温度下电荷泵输出电流保持相同,达到了稳定锁相环峰峰值抖动周期的目的。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用Cadence软件完成了电路的设计与仿真。结果表明,该电荷泵在-40~100℃范围内输出电流可以基本稳定在100μA,电流偏差为2μA,电流匹配范围为0.3~1.6 V,失配率为1.6%。 展开更多

关键词 电荷泵 电流失配 温度补偿 锁相环

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锁相环电荷泵稳定性研究 被引量：6

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作者 吴永俊 叶青 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期510-513,共4页

建立了锁相环中电荷泵模型，对比无补偿和Cr补偿下电路的稳定裕度，提出了一种新的改善电荷泵稳定性的RcCc补偿方法，应用这种方法设计了一款高摆幅、低电流失配的电荷泵。电路采用HJTC0.18μm CMOS工艺实现，应用于3.5 GHz的锁相环频... 建立了锁相环中电荷泵模型，对比无补偿和Cr补偿下电路的稳定裕度，提出了一种新的改善电荷泵稳定性的RcCc补偿方法，应用这种方法设计了一款高摆幅、低电流失配的电荷泵。电路采用HJTC0.18μm CMOS工艺实现，应用于3.5 GHz的锁相环频率综合器，电源电压1.8 V，输出电流100μA，输出电压0.4-1.4 V时，后仿的电流失配在1%以下，相位裕度达74°，版图面积130μm×80μm。 展开更多

关键词 电荷泵 电流失配 稳定性补偿

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