CN102710124B

CN102710124B - 一种电荷泵电路

Info

Publication number: CN102710124B
Application number: CN201210201457.XA
Authority: CN
Inventors: 方健; 黎俐; 贾姚瑶; 唐莉芳; 潘福跃; 吴杰; 潘华; 黄帅; 赵前利
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102710124A

Abstract

本发明公开了一种电荷泵电路，包括：偏置单元、第一充放电单元、第一互补电路单元和第一运放单元，其特征在于，还包括，第二充放电单元、第二互补电路单元和第二运放单元。本发明的电荷泵电路通过第一互补电路单元和第二互补电路单元以及第一运放单元、第二运放单元对充放电电流进行调节和补偿，使充放电电流严格相等，并且在很高的电压范围内保持恒定。通过增加电荷调节管，降低电荷注入效应，有效提高了电荷泵充放电电流精度；同时本发明的电荷泵电路结构简单，易于集成，且充放电电流源匹配精度高，尤其适合低压低功耗应用。

Description

一种电荷泵电路

技术领域

本发明涉及电荷泵锁相环技术领域，具体涉及一种电荷泵锁相环中的电荷泵电路的设计。

背景技术

电荷泵锁相环(Charge Pump Phase-Locked Loop，CPPLL)是目前锁相环电路设计的主流，具有捕捉范围宽、捕捉时间短、线性范围大、高速低功耗等优点，因此被广泛应用于现在通信以及射频领域中。

锁相环(PLL)是把输出信号和输入信号的相位相比较的反馈系统。图1为典型的电荷泵锁相环系统，包括鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)、分频器(MMD)等模块。CP电路在CPPLL中起着非常重要的作用，它将PFD电路输出的数字控制信号，包括充、放电控制信号UP、DOWN转换为模拟信号，进而来控制VCO的输出频率，实现锁相的功能。此处的模拟信号主要有两个要求：1、纹波小；2、线性度好。这就要求CP电路要满足两个条件：1、充、放电电流相等；2、在一定范围内，充、放电电流保持恒定。在实际应用中，CP电路受到沟道长度调制效应、电荷共享、电荷注入等非理想因素的制约，存在严重的电流源电流失配，这是影响环路性能的主要因素。

现有的第一种电荷泵电路如图2所示，包括PMOS电流镜MP1、MP3，NMOS电流镜MN2、MN4，PMOS开关管MP4，NMOS开关管MN3，偏置电路，鉴频鉴相器的输出控制信号UP、DOWN以及电荷泵电容Ccp，主体电路可分为支路1、支路2。偏置电路为后级电路提供偏置电压和电流，I1/I2按照一定比例镜像参考电流I_ref。鉴频鉴相器的输出控制信号UP控制MP4的导通与关断，DOWN控制MN3的导通与关断，当UP、DOWN为低时：MP4导通、MN3关断，Ich镜像I1对电容充电，当UP、DOWN为高时：MP4关断、MN3导通，Idis镜像I2对电容放电，当MP4、MN3同时关断时，电容C不进行放电或者充电，Vcp维持不变。

该电路的缺点在于：1、电流镜电流失配问题：由于沟道调制效应，PMOS电流镜MP3和NMOS电流镜MN4的Vds不相等，例如Vcp为高时，MP4、MN3的漏极电压为高，则Ich<Idis，那么在复位脉冲期间，MP4、MN3都开启，此时电容C就会释放电荷，Vcp会跟着降低，不会维持不变，这会对下级电路造成影响。2、电荷共享问题：电流镜MP3管、MN4管分别靠近电源和地，漏极存在一定的电容，假设开关管MP4、MP3都断开，那么MP3管使节点Y充电到VDC，MN4管使节点X放电到零电位。在下一个相位比较瞬间，若开关管MP4、MP3都开启，节点X的电位上升，节点Y的电位下降，如果忽略开关管MP4、MP3上的电压降，则VX＝VY＝Vcp，即使CX＝CY，VX的变化量也不一定等于VY的变化量，这两者之差由Ccp提供，从而导致Ccp上电压的跳动。图2中可以明显看出：Ich和Idis不相等。由于鉴频鉴相器内部环路的延迟，其输出信号UP和DOWN会有很窄的复位脉冲，虽然复位脉冲可起到消除死区的作用，但会使得PMOS、NMOS开关管同时导通，如果这时充、放电电流不相等，电荷泵电容Ccp上的净电流不为零，使得Ccp的电位在每个周期都有固定的变化，锁相环路为了保持锁定，就会在输入、输出之间产生相位误差。

现有的第二种电荷泵电路如图4所示，包括PMOS电流镜MP2、MP4，NMOS电流镜MN3、MN5，PMOS开关管MP3，NMOS开关管MN5，偏置电路MN1、MN2，鉴频鉴相器的输出控制信号UP、DOWN以及电荷泵电容Ccp，主体电路可分为支路1、支路2。该电路可以看作第一种电荷泵电路的改进，第一：增添了跨导运算放大器，通过反馈作用使得X、Y两点电位相等，从而实现了充、放电电流相等；第二：交换了开关管和电流镜的位置，解决了电荷共享问题，但是从图5的波形图可以看出，该泵电路Ich＝Idis，但是Ich、Idis随输出电压变化，因此没有实现充、放电电流恒定。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述电荷泵电路没有实现充、放电电流恒定的问题，提出了一种电荷泵电路。

本发明的技术方案是：一种电荷泵电路，包括：偏置单元、第一充放电单元、第一互补电路单元和第一运放单元，其特征在于，还包括，第二充放电单元、第二互补电路单元和第二运放单元，

其中，

所述的偏置单元为第一充放电单元、第一互补电路单元、第二充放电单元和第二互补电路单元提供偏置电压；所述的第一充放电单元包括四个信号输入端，其中，第一信号输入端和第二信号输入端分别用于输入极性相反的两路充电信号，第三信号输入端和第四信号输入端分别用于输入极性相反的另外两路放电信号；第一充放电单元的输出端与第一运放单元的负向输入端、第二充放电单元的输出端和第二运放单元的负向输入端相连接，并作为所述电荷泵电路的输出端；

所述的第二充放电单元包括四个信号输入端，其中，第一信号输入端和第二信号输入端分别用于输入极性相反的两路充电信号，第三信号输入端和第四信号输入端分别用于输入极性相反的另外两路放电信号；第二充放电单元的第五输入端与第一运放单元的输出端、第一互补电路单元的输入端相连；第一互补电路单元的输出端与第一运放单元的正向输入端相连；第二运放单元的正向输入端与第二互补电路单元的输出端相连，第二互补电路单元的输入端与第二运放单元的输出端、第二充放电单元的第六输入端相连。

进一步的，所述的第一运放单元和和第二运放单元具体采用轨到轨运算放大器。

进一步的，所述的偏置单元具体包括：第一电流源，九个MOS管M0-M8，具体连接关系为：第一电流源的一端连接外部的电源电压，另一端连接MOS管M0的漏极，M0的栅极与漏极短接，M1的漏极连接M0的源极，M1的源极与漏极短接，M1的栅极、M2的栅极、M7的栅极、M8的栅极和M3的源极均连接于外部的电源电压，M2的漏极连接M1的源极，M2的源极接地，M3的栅极接地，M4的漏极连接M3的源极，M4的源极与漏极短接，M4的栅极接地，M5的源极连接M4的漏极，M5的栅极与漏极连在一起作为偏置单元的第一偏置电压输出端，M6的漏极连接M5的漏极，M6的栅极连接M0的栅极作为偏置单元的第二偏置电压输出端，M7的漏极连接M6的源极，M7的源极与漏极短接，M8的漏极连接M7的源极，M8的源极接地。

进一步的，所述的第一充放电单元具体包括：充电开关管M9，放电开关管M14，电荷调节管M10、M13，以及MOS管M11、M12，具体连接关系为：充电开关管M9的栅极作为第一充放电单元的第一信号输入端，M9的源极连接外部的电源电压，电荷调节管M10的源极连接M9的漏极，M10的漏极和源极短接，M10的栅极作为第一充放电单元的第二信号输入端，M11的源极连接M10的漏极，M11的栅极作为第一充放电单元的第一偏置电压输入端，M12的漏极连接M11的漏极作为第一充放电单元的输出端，M12的栅极作为第一充放电单元的的第二偏置电压输入端，电荷调节管M13的漏极连接M12的源极，M13的源极与漏极短接，M13的栅极作为第一充放电单元的第三信号输入端，开关管M14的漏极连接M13的源极，M14的栅极作为第一充放电单元的第四信号输入端，M14的源极接地。

进一步的，所述的第二充放电单元具体包括：充电开关管M15，放电开关管M20，电荷调节管M16、M19，以及MOS管M17、M18，具体连接关系为：充电开关管M15的栅极作为第二充放电单元的第一信号输入端，M15的源极连接外部的电源电压，电荷调节管M16的源极连接M15的漏极，M16的漏极和源极短接，M16的栅极作为第二充放电单元的第二信号输入端，M17的源极连接M16的漏极，M17的漏极作为第二充放电单元的输出端，M18的漏极连接M17的漏极，电荷调节管M19的漏极连接M18的源极，M19的源极与漏极短接，M19的栅极作为第二充放电单元的的第三信号输入端，开关管M20的漏极连接M19的源极，M20的栅极作为第二充放电单元的第四信号输入端，M20的源极接地，MOS管M17的栅极作为第二充放电单元的第五输入端，MOS管M18的栅极作为第二充放电单元的第六输入端。

进一步的，所述的第一互补电路单元包括6个MOS管M21-M26，具体连接关系为：MOS管M21的源极、M25的栅极、M26的栅极连接外部的电源电压，MOS管M21的栅极接地，MOS管M22的源极连接M21的漏极，M22的漏极和源极短接，M22的栅极接地；MOS管M23的源极连接M22的漏极，M23的栅极作为第一互补电路单元的输入端；M24的漏极连接M23的漏极并作为第一互补电路单元的的输出端，M24的栅极作为第一互补电路单元的偏置电压输入端，M25的漏极连接M24的源极，M25的源极和漏极短接，M26的漏极连接M25的源极，M26的源极接地。

进一步的，所述的第二互补电路单元包括6个MOS管M27-M32，具体连接关系为：MOS管M27的源极、M31的栅极、M32的栅极连接外部的电源电压，MOS管M27栅极接地，M28的源极连接M27的漏极，M28的漏极和源极短接，M28的栅极接地，M29的源极连接M28的漏极，M29的栅极连接第二互补电路单元的偏置电压输入端，M30的漏极连接M29的漏极并作为第二互补电路单元的的输出端，M30的栅极作为第二互补电路单元的输入端，M31的漏极连接M30的源极，M31的源极和漏极短接，M32的漏极连接M31的源极，M32的源极接地。

本发明的有益效果：本发明的电荷泵电路通过第一互补电路单元和第二互补电路单元以及第一运放单元、第二运放单元对充放电电流进行调节和补偿，使充放电电流严格相等，并且在很高的电压范围内保持恒定。通过增加电荷调节管，降低电荷注入效应，有效提高了电荷泵充放电电流精度。同时本发明的电荷泵电路结构简单，易于集成，且充放电电流源匹配精度高，尤其适合低压低功耗应用。

附图说明

图1为电荷泵锁相环系统结构示意图。

图2为现有的第一种电荷泵电路结构示意图。

图3为现有的第一种电荷泵电路结构输出电压、电流波形示意图。

图4为现有的第二种电荷泵电路结构示意图。

图5为现有的第二种电荷泵电路输出电压、电流波形示意图。

图6为本发明的电荷泵电路结构示意图。

图7为本发明实施例中的电荷泵电路具体实现示意图。

图8为本发明实施例中轨到轨电路结构示意图。

图9为本发明实施例中的支路电流与输出电压示意图。

图10为本发明实施例中的电荷泵电路总的充放电电流与输出电压示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

本发明所述的电荷泵电路的结构示意图如图6所示，包括：偏置单元10、第一充放电单元20、第一互补电路单元30和第一运放单元A1，还包括，第二充放电单元40、第二互补电路单元50和第二运放单元A2，其中，所述的偏置单元10为第一充放电单元20、第一互补电路单元30、第二充放电单元40和第二互补电路单元50提供偏置电压；所述的第一充放电单元20包括四个信号输入端，其中，第一信号输入端和第二信号输入端分别用于输入极性相反的两路充电信号即UP和第三信号输入端和第四信号输入端分别用于输入极性相反的另外两路放电信号即和DOWN；第一充放电单元20的输出端与第一运放单元的负向输入端、第二充放电单元40的输出端和第二运放单元A2的负向输入端相连接，并作为所述电荷泵电路的输出端；

所述的第二充放电单元40包括四个信号输入端，其中，第一信号输入端和第二信号输入端分别用于输入极性相反的两路充电信号即UP和第三信号输入端和第四信号输入端分别用于输入极性相反的另外两路放电信号即和DOWN；第二充放电单元40的第五输入端5与第一运放单元的输出端、第一互补电路单元的输入端相连；第一互补电路单元30的输出端与第一运放单元A1的正向输入端相连；第二运放单元A2的正向输入端与第二互补电路单元50的输出端相连，第二互补电路单元50的输入端与第二运放单元A2的输出端、第二充放电单元的第六输入端6相连。

作为一种优选的方案，由于电荷泵电容上的电压变化范围是从电源到地，这就要求运放单元的输入电压范围为电源到地，因此第一运放单元A1和和第二运放单元A2具体采用轨到轨运算放大器。

可以看出，这里的第一充放电单元与第二充放电单元对电荷泵电容进行充放电，提供充、放电电流；第一互补电路单元与第二互补电路单元补偿充、放电电流，使充、放电电流大小相等；第一运放单元与第二运放单元调节充、放电电流，使充、放电电流维持恒定值。

图7给出了本发明的一种实现形式，下面对对提到的几个子单元分别进行阐述。

这里偏置单元10包括：第一电流源I_ref，NMOS管M0-M2、M6-M8，PMOS管M3-M5，具体连接关系为：第一电流源I_ref的一端连接外部的电源电压VDD，另一端连接MOS管M0的漏极，M0的栅极与漏极短接，M1的漏极连接M0的源极，M1的源极与漏极短接，M1的栅极、M2的栅极、M7的栅极、M8的栅极和M3的源极均连接于外部的电源电压VDD，M2的漏极连接M1的源极，M2的源极接地，M3的栅极接地，M4的漏极连接M3的源极，M4的源极与漏极短接，M4的栅极接地，M5的源极连接M4的漏极，M5的栅极与漏极连在一起作为偏置单元的第一偏置电压输出端V_BP1，M6的漏极连接M5的漏极，M6的栅极连接M0的栅极作为偏置单元的第二偏置电压输出端V_BN1，M7的漏极连接M6的源极，M7的源极与漏极短接，M8的漏极连接M7的源极，M8的源极接地。

可以看出，这里的第一偏置电压输出端V_BP1输出的是PMOS电流镜的偏置电压,第二偏置电压输出端V_BN1输出的是NMOS电流镜的偏置电压。

这里第一充放电单元20具体包括：充电开关管M9，放电开关管M14，电荷调节管M10、M13，以及MOS管M11、M12，这里，MOS管M11、M12组成的充放电电流源，具体连接关系为：充电开关管M9的栅极作为第一充放电单元的第一信号输入端即连接外部的充电信号UP，M9的源极连接外部的电源电压，电荷调节管M10的源极连接M9的漏极，M10的漏极和源极短接，M10的栅极作为第一充放电单元的第二信号输入端即接经过反向后的充电信号M11的源极连接M10的漏极，M11的栅极作为第一充放电单元的第一偏置电压输入端，M12的漏极连接M11的漏极作为第一充放电单元的输出端，M12的栅极作为第一充放电单元的的第二偏置电压输入端，电荷调节管M13的漏极连接M12的源极，M13的源极与漏极短接，M13的栅极作为第一充放电单元的第三信号输入端即连接经过反向后的放电信号开关管M14的漏极连接M13的源极，M14的栅极作为第一充放电单元的第四信号输入端即连接放电信号DOWN，M14的源极接地。

这里第二充放电单元30与第一充放电单元20结构大体一致，具体包括：充电开关管M15，放电开关管M20，电荷调节管M16、M19，以及MOS管M17、M18，这里，MOS管M17、M18组成的充放电电流源，具体连接关系为：充电开关管M15的栅极作为第二充放电单元的第一信号输入端1即连接外部的充电信号UP，M15的源极连接外部的电源电压VDD，电荷调节管M16的源极连接M15的漏极，M16的漏极和源极短接，M16的栅极作为第二充放电单元的第二信号输入端即接经过反向后的充电信号M17的源极连接M16的漏极，M17的漏极作为第二充放电单元的输出端，M18的漏极连接M17的漏极，电荷调节管M19的漏极连接M18的源极，M19的源极与漏极短接，M19的栅极作为第二充放电单元的第三信号输入端即连接经过反向后的放电信号开关管M20的漏极连接M19的源极，M20的栅极作为第二充放电单元的第四信号输入端即连接放电信号DOWN，M20的源极接地，MOS管M17的栅极作为第二充放电单元的第五输入端5，MOS管M18的栅极作为第二充放电单元的第六输入端6。

这里第一互补电路单元40包括6个MOS管M21-M26，具体连接关系为：MOS管M21的源极、M25的栅极、M26的栅极连接外部的电源电压VDD，MOS管M21的栅极接地，MOS管M22的源极连接M21的漏极，M22的漏极和源极短接，M22的栅极接地；MOS管M23的源极连接M22的漏极，M23的栅极作为第一互补电路单元的输入端；M24的漏极连接M23的漏极并作为第一互补电路单元的的输出端，M24的栅极作为第一互补电路单元的偏置电压输入端，M25的漏极连接M24的源极，M25的源极和漏极短接，M26的漏极连接M25的源极，M26的源极接地。

这里第二互补电路单元50包括6个MOS管M27-M32，具体连接关系为：MOS管M27的源极、M31的栅极、M32的栅极连接外部的电源电压VDD，MOS管M27栅极接地，M28的源极连接M27的漏极，M28的漏极和源极短接，M28的栅极接地，M29的源极连接M28的漏极，M29的栅极连接第二互补电路单元的偏置电压输入端，M30的漏极连接M29的漏极并作为第二互补电路单元的的输出端，M30的栅极作为第二互补电路单元的输入端，M31的漏极连接M30的源极，M31的源极和漏极短接，M32的漏极连接M31的源极，M32的源极接地。

轨到轨运算放大器A1控制电压V_BP2，调节电流I₁，轨到轨运放A2控制电压V_BN2，调节电流I₄。本发明的所述的轨到轨运算放大器A1和轨到轨运算放大器A2为已知电路，可采用图8所示的电路结构。

本领域的技术人员应该意识到，上述5个子单元只是本发明的示例，在具体应用到本发明所提出的电荷泵电路时，可以分开使用，即可以只使用某一个或两个子单元，均不影响本发明的实现。

在此以图7所示的实施例来说明本发明电路的工作原理和工作过程。

上述电荷泵电路中，偏置单元1中M0、M6组成电流镜，按照一定比例镜像参考电流I_ref，为后级电路提供偏置电压和电流。M29的栅极与M11的栅极有相同的偏置，漏极由运放A2钳位于电压V_CP-OUT，所以I_CH1＝I₃，M12的栅极与M24的栅极同样的偏置，漏极由运放A1钳位于电压V_CP-OUT，所以I_DIS1＝I₂，M18的栅极与M30的栅极有相同的偏置，漏极由运放A2钳位于电压V_CP-OUT，所以I_DIS2＝I₄，M17的栅极与M23的栅极有相同的偏置，漏极由运放A1钳位于电压V_CP-OUT所以I_CH2＝I₁。由于运放的输入端没有电流流入，所以I₁＝I₂，I₃＝I₄，因此I_CH1＝I_DIS2，I_CH2＝I_DIS1，所以I_CH1+I_CH2＝I_DIS1+I_DIS2，即总的充电电流I_CH＝I_CH1+I_CH2与放电电流I_DIS＝I_DIS1+I_DIS2严格相等。

随着输出电压V_CP-OUT的升高，即PMOS管M11的漏极电压升高，由于存在沟道长度调制效应，I_CH1会降低。运放A1的负输入端V_CP-OUT升高，其输出端V_BP2降低，此时运放A1的正输入端还未来得及变化，即M23的栅极电压降低，漏源电压不变，则电流I₁升高，此时电流I₂也会跟着升高，M24的栅源电压不变，则漏极电压会升高，最终A1的正负输入端电压相等，即为V_CP-OUT，同时I_CH2＝I₁会升高。同理，随着输出电压V_CP-OUT的升高，NMOS管M12的漏极电压升高，由于沟道长度调制效应，I_DIS1会升高。运放A2的负输入端V_CP-OUT升高，其输出端V_BN2降低，此时运放A2的正输入端还未来得及变化，即M30的栅极电压降低，漏源电压不变，则电流I₄降低，此时电流I₃也会跟着降低，PMOS管M29的栅源电压不变，则漏极电压会升高，最终A2的正负输入端电压相等，即为V_CP-OUT，同时I_DIS2＝I₄会降低。

图9示出了四个分支电流随输出电压V_CP-OUT的变化情况，四个分支电流都不是恒定的，即只使用一路充放电电路时，充放电电流不是恒定值。同时，从图9可以看出，充电电流I_CH2的升高补偿了I_CH1的降低，放电电流I_DIS1的升高补偿了I_DIS2的降低，总的充电电流I_CH＝I_CH1+I_CH2与放电电流I_DIS＝I_DIS1+I_DIS2在很高的范围内维持恒定值，如图10所示。因此，本发明采用的两路充放电电路可以使支路电流互相补偿，最终得到很高的充放电电流精度，满足低压低功耗的应用需求。

本发明中还增加了电荷调节管，以第一充放电单元20为例，由于充电开关管M9开启时其沟道会存储电荷，当开关管M9关断时，沟道中存储的电荷要泄放掉，在开关管M9和电流源M11之间加入电荷调节管M10，中和掉开关管上的存储电荷，使电流源M11的漏端电压不受影响，放电开关管M14和电流源M12之间加入电荷调节管M13，中和掉开关管上的存储电荷，使电流源M12的漏端电压不受影响。同理，在第二充放电单元3中也增加了电荷调节管M16、M19。

NMOS管M2、M8、M26、M32，PMOS管M3、M21、M27，电荷调节NMOS管M1、M7、M25、M31，电荷调节PMOS管M4、M32、M28都是为了匹配充放电电路，使电路结构完全对称，增加输出摆幅。

运用0.13μm CMOS HSPICE仿真库进行仿真，结果表明本发明所设计的电荷泵电路在输出电压匹配范围为0.2V-1.0V(工作电压为1.2V)，电流匹配精度为1.7％。

综上可以看出，本发明的电荷泵电路通过第一互补电路单元和第二互补电路单元以及第一运放单元、第二运放单元对充放电电流进行调节和补偿，使充放电电流严格相等，并且在很高的电压范围内保持恒定。通过增加电荷调节管，降低电荷注入效应，有效提高了电荷泵充放电电流精度。同时本发明的电荷泵电路结构简单，易于集成，且充放电电流源匹配精度高，尤其适合低压低功耗应用。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种电荷泵电路，包括：偏置单元、第一充放电单元、第一互补电路单元和第一运放单元，其特征在于，还包括，第二充放电单元、第二互补电路单元和第二运放单元，

其中，

所述的第二充放电单元包括四个信号输入端，其中，第一信号输入端和第二信号输入端分别用于输入极性相反的两路充电信号，第三信号输入端和第四信号输入端分别用于输入极性相反的另外两路放电信号；第二充放电单元的第五输入端与第一运放单元的输出端、第一互补电路单元的输入端相连；第一互补电路单元的输出端与第一运放单元的正向输入端相连；第二运放单元的正向输入端与第二互补电路单元的输出端相连，第二互补电路单元的输入端与第二运放单元的输出端、第二充放电单元的第六输入端相连；

所述的偏置单元具体包括：第一电流源，九个MOS管M0-M8，具体连接关系为：第一电流源的一端连接外部的电源电压，另一端连接MOS管M0的漏极，M0的栅极与漏极短接，M1的漏极连接M0的源极，M1的源极与漏极短接，M1的栅极、M2的栅极、M7的栅极、M8的栅极和M3的源极均连接于外部的电源电压，M2的漏极连接M1的源极，M2的源极接地，M3的栅极接地，M4的源极连接M3的漏极，M4的源极与漏极短接，M4的栅极接地，M5的源极连接M4的漏极，M5的栅极与漏极连在一起作为偏置单元的第一偏置电压输出端，M6的漏极连接M5的漏极，M6的栅极连接M0的栅极作为偏置单元的第二偏置电压输出端，M7的漏极连接M6的源极，M7的源极与漏极短接，M8的漏极连接M7的源极，M8的源极接地。

2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述的第一充放电单元具体包括：充电开关管M9，放电开关管M14，电荷调节管M10、M13，以及MOS管M11、M12，具体连接关系为：充电开关管M9的栅极作为第一充放电单元的第一信号输入端，M9的源极连接外部的电源电压，电荷调节管M10的源极连接M9的漏极，M10的漏极和源极短接，M10的栅极作为第一充放电单元的第二信号输入端，M11的源极连接M10的漏极，M11的栅极作为第一充放电单元的第一偏置电压输入端，M12的漏极连接M11的漏极作为第一充放电单元的输出端，M12的栅极作为第一充放电单元的的第二偏置电压输入端，电荷调节管M13的漏极连接M12的源极，M13的源极与漏极短接，M13的栅极作为第一充放电单元的第三信号输入端，开关管M14的漏极连接M13的源极，M14的栅极作为第一充放电单元的第四信号输入端，M14的源极接地。

3.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述的第二充放电单元具体包括：充电开关管M15，放电开关管M20，电荷调节管M16、M19，以及MOS管M17、M18，具体连接关系为：充电开关管M15的栅极作为第二充放电单元的第一信号输入端，M15的源极连接外部的电源电压，电荷调节管M16的源极连接M15的漏极，M16的漏极和源极短接，M16的栅极作为第二充放电单元的第二信号输入端，M17的源极连接M16的漏极，M17的漏极作为第二充放电单元的输出端，M18的漏极连接M17的漏极，电荷调节管M19的漏极连接M18的源极，M19的源极与漏极短接，M19的栅极作为第二充放电单元的的第三信号输入端，开关管M20的漏极连接M19的源极，M20的栅极作为第二充放电单元的第四信号输入端，M20的源极接地，MOS管M17的栅极作为第二充放电单元的第五输入端，MOS管M18的栅极作为第二充放电单元的第六输入端。

4.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述的第一互补电路单元包括6个MOS管M21-M26，具体连接关系为：MOS管M21的源极、M25的栅极、M26的栅极连接外部的电源电压，MOS管M21的栅极接地，MOS管M22的源极连接M21的漏极，M22的漏极和源极短接，M22的栅极接地；MOS管M23的源极连接M22的漏极，M23的栅极作为第一互补电路单元的输入端；M24的漏极连接M23的漏极并作为第一互补电路单元的的输出端，M24的栅极作为第一互补电路单元的偏置电压输入端，M25的漏极连接M24的源极，M25的源极和漏极短接，M26的漏极连接M25的源极，M26的源极接地。

5.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述的第二互补电路单元包括6个MOS管M27-M32，具体连接关系为：MOS管M27的源极、M31的栅极、M32的栅极连接外部的电源电压，MOS管M27栅极接地，M28的源极连接M27的漏极，M28的漏极和源极短接，M28的栅极接地，M29的源极连接M28的漏极，M29的栅极作为第二互补电路单元的偏置电压输入端，M30的漏极连接M29的漏极并作为第二互补电路单元的的输出端，M30的栅极作为第二互补电路单元的输入端，M31的漏极连接M30的源极，M31的源极和漏极短接，M32的漏极连接M31的源极，M32的源极接地。