每日论文1——应用于65nm CMOS锁相环完全电流匹配的电荷泵

《A Charge Pump with Perfect Current Matching Applied to Phase-Locked Loop in 65nm CMOS》2021 IEEE 14th International Conference on ASIC 

电荷泵PLL的结构框图如图，其中CP的充放电电流不匹配会引起PLL的频率误差和杂散。

传统的电荷泵结构在输出处的电平随着充放电会发生变化，从而对充放电的两条管产生沟道调制效应，导致了电流的不匹配。

本文用反馈放大器构成的检测和补偿电路来减少电流失配。CMDC1( current mismatch detection circuit)可以分为三个部分：运放OPA1，电流检测管M9，cascode电流镜。当Vcp变高时，由沟道调制效应，Iup减小Idn变大，。当Vcp高到一定程度时，通过单位增益OPA1把电压送到M9源端，M9导通产生补偿电流，通过电流镜M10~M13复制到Iss支路，再通过M6M2电流镜补偿到Iup，让Iup变大，达到减小失配的效果。

其中运放和别的工作不太一样，因为这里OPA1只检测过高的电平，OPA2只检测过低的电平。其中M23~M26是虚拟管，用来吸收电荷，用来减少电荷注入效应。