減小系統(tǒng)因電流失配而造成的誤差和傳統(tǒng)電荷泵相比

　減小系統(tǒng)因電流失配而造成的誤差和傳統(tǒng)電荷泵相比，本電路的改進之處還在于把關(guān)開管分別放在上下部分，而恒流源放在中間，這樣，當電荷泵不工作，即開關(guān)管M1、M4關(guān)斷后，因M2、M3管的寄生電容，使A、C、B點電位相等；在下一周期當開關(guān)管M1、M4打開時，因A、C、B三點電壓相等，就不存在電荷共享的問題。進一步優(yōu)化電路，加入圖3所示虛線框中的電荷補償電路。補償電路的作用是在開關(guān)管斷開后，對A、B兩點有一個短暫的充放電，充放電的時間是一個反相器的延遲時間，電流大小由M10―M13的尺寸決定。

　　電荷補償功能有2個作用：在上節(jié)中說當M1、M4關(guān)閉時，A、C、B三點要等電位，這樣短暫的電荷補償恰好提供了此三點等電位所需要的電荷，避免了A、B兩點對C點的電荷的共享；電荷補償?shù)牧硪粋�作用是對電荷注入現(xiàn)象也進行了較好的處理：M1、M4斷開后，因反型層的存在，會在A點存在一定量的正電荷，B點存在一定量的負電荷，而電荷補償電路會通過M10―M13對反型層的注入電荷卸載。

　　電路仿真和結(jié)果分析基于65nmCMOS工藝，用Cadence－Spectre對電路進行仿真，在頻率為500M的情況下，對補償電路進行仿真，左邊波形為未加入補償電路的波形，右邊為加入補償電路以后的仿真波形。左圖中，由于電荷共享和電荷注入的原因，在開關(guān)關(guān)斷時，Vc值不穩(wěn)定。而右圖中，在開關(guān)關(guān)斷時，Vc為一固定平滑直線。補償電路對消除電荷共享和電荷注入起著顯著效果。充放電過程中電流仿真，由圖中可看出，充電電流和放電電流大致相等。充放電過程中電壓仿真，從圖中可以看出，輸出Vc值步長穩(wěn)定，過度平滑，沒有過沖，這表示狀態(tài)切換時，電流失配、電荷共享、電荷注入等不理想因素得到了很好的抑制。