CN102957316A - 一种低电荷注入电荷泵及低电荷注入的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种低电荷注入电荷泵，包括：一电流源Ip和一电流漏In直接连接于电荷泵输出节点VC两侧；电流源Ip另一端通过开关Sp连接到电源，电流漏In另一端通过开关Sn连接至地；电流源Ip与开关Sp的连接点p1通过串联开关Sp1、Sp2连接到地；电流漏In与开关Sn的连接点p2通过串联开关Sn1、Sn2连接到电源。基于该电路，本发明还提出了一种低电荷注入的方法，本发明电路及方法通过在关断瞬间提供一条临时通路来释放开关沟道电荷，加快电流源(漏)的关断速度，同时减少电荷注入对电荷泵输出的影响。

Description

一种低电荷注入电荷泵及低电荷注入的方法

技术领域

本发明涉及模拟电荷泵电路领域，具体涉及在锁相环等高速低噪通信电路中应用的一种低电荷注入电荷泵电路。

背景技术

电荷泵(Charge Pump)作为一种基本电路单元，广泛应用于锁相环等系统电路中。通常，一个锁相环(PLL)电路包括一个鉴频鉴相器(PFD)，一个电荷泵(CP)和环路滤波器(LPF)和一个压控振荡器(VCO)，如图1所示。鉴相器检测输入的参考时钟信号(CK_ref)与压控振荡器输出时钟信号(CK_out)之间的相位差产生充电(UP)和放电(DN)信号。电荷泵根据鉴相器的输出结果来对环路滤波器进行充电和放电，压控振荡器随环路滤波器上的电压(VC)的变化而改变输出时钟的频率。整个电路形成反馈结构，当PFD检测到参考时钟的频率和相位大于反馈时钟时，产生UP信号，UP信号控制电荷泵和环路滤波器使VC电压上升并导致输出时钟频率增加；当PFD检测到参考时钟的频率和相位小于反馈时钟时，产生DN信号，DN信号控制电荷泵和环路滤波器使VC电压下降并导致输出时钟频率减小；当参考时钟与反馈时钟同步时，没有UP和DN信号产生，VC电压维持不变，整个系统稳定。

电荷泵一般通过开关切换电流源和电流漏到输出节点，节点上的输出电压由累积的电荷决定。如图2所示为一种常见的电荷泵电路结构，该电荷泵电路包括电流源Ip、电流漏In、上拉信号(UP)控制的开关Sp、下拉信号控制的开关Sn和电容电阻(RC)环路滤波器LP。电流源Ip的两端分别连接电源和开关Sp，而电流漏In的两端连接地和开关Sn。当上拉信号有效时，开关Sp闭合，允许电源经电流源Ip对输出节点(VC)充电，VC电压上升。当下拉信号有效时，开关Sn闭合，允许输出节点经过电流漏In到地放电，VC电压下降。RC环路滤波器连接到输出节点VC，用来调节电压变化的速率。

由于模拟电路中开关通常采用MOS管来实现，且开关Sp通常采用PMOS管来实现，开关Sn通常采用NMOS管来实现。当开关Sp闭合时，即对应PMOS管为导通状态时，该PMOS管源漏极之间的沟道存在电荷。当开关断开时，即对应PMOS管为截止状态时，沟道电荷会通过源端和漏端流出，其一部分电荷流向电流源Ip，另一部分电荷流向输出端VC。同样的，当开关Sn闭合时，即对应NMOS管为导通状态时，该NMOS管源漏极之间的沟道存在电荷；当开关断开时，即对应NMOS管为截止状态时，沟道电荷会通过源端和漏端流出，其一部分电荷流向电流漏In，另一部分电荷流向输出端VC。这种现象称为沟道电荷注入(Channel Charge Injection)，会引起VC电压不必要的波动，VC电压控制压控振荡器，其电压的波动转化为VCO输出时钟信号的相位抖动(Jitter)，导致PLL性能的下降。

另一方面，如图2所示电路中，开关Sp和Sn均靠近输出端VC，因此由于馈通效应，即开关的闭合和断开的跳变信号通过寄生电容耦合到输出端VC会对输出端形成干扰，使输出电压产生纹波。

因此需要一种改进的电荷泵来解决开关切换引起的电荷注入对输出电压的影响。

发明内容

本发明实施例提供了一种低电荷注入电荷泵，包括：一电流源Ip和一电流漏In直接连接于电荷泵输出节点VC两侧；电流源Ip另一端通过开关Sp连接到电源，电流漏In另一端通过开关Sn连接至地；电流源Ip与开关Sp的连接点p1通过串联开关Sp1、Sp2连接到地；电流漏In与开关Sn的连接点p2通过串联开关Sn1、Sn2连接到电源；其中，开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间，开关Sp1的控制信号与开关Sp的控制信号相反；开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间，开关Sn1的控制信号与开关Sn的控制信号相反。

所述电流源Ip通过PMOS管Mp2实现，所述电流漏In通过NMOS管Mn2实现，所述开关Sp、开关Sp1、开关Sp2分别通过PMOS管Mp1、PMOS管Mp3、PMOS管Mp4实现，所述开关Sn、开关Sn1、开关Sn2分别通过NMOS管Mn1、NMOS管Mn3、NMOS管Mn4实现；

所述开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间和所述开关Sp1的控制信号与开关Sp的控制信号相反的实现电路为：一控制信号UP经一传输门后控制PMOS管Mp1的栅极，经一级反相器INV1后控制PMOS管Mp3的栅极，经两级反相器INV1和INV2后控制PMOS管Mp4的栅极；

所述开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间，开关Sn1的控制信号与开关Sn的控制信号相反的实现电路为：一控制信号DN经另一传输门TG2后控制NMOS管Mn1的栅极，经一级反相器INV3后控制NMOS管Mn3的栅极，经两级反相器INV3和INV4后控制NMOS管Mn4的栅极。

所述传输门TG1和反相器INV1的延时相等，所述传输门TG2和反相器INV3的延时相等。

另外，在第二种实施方式中，所述电流源Ip通过PMOS管Mp2实现，所述电流漏In通过NMOS管Mn2实现，所述开关Sp、开关Sp1、开关Sp2分别通过PMOS管Mp1、NMOS管Mn5、NMOS管Mn6实现，所述开关Sn、开关Sn1、开关Sn2分别通过NMOS管Mn1、PMOS管Mp5、PMOS管Mp6实现；

所述开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间的实现电路为：在PMOS管Mp1和NMOS管Mn6的栅极信号之间增加一反相器INV2；所述开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间的实现电路为：在NMOS管Mn1和PMOS管Mp6的栅极信号之间增加一反相器INV4。

所述开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间的实现电路还可为：在PMOS管Mp1和NMOS管Mn6的栅极信号之间增加奇数个反相器；

所述开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间的实现电路还可为：在NMOS管Mn1和PMOS管Mp6的栅极信号之间增加奇数个反相器。

本发明还基于上述低电荷注入电荷泵电路提出了的一种低电荷注入的方法，该方法包括如下步骤：

将电荷泵开关管从电流源与输出节点移至电流源与电源电压之间；

将电荷泵开关管从电流漏与输出节点移至电流漏与接地端之间；

在电荷泵充电开关管和电流源之间增加一电荷释放支路，该电荷释放支路当电荷泵充电时处于断开状态，当电荷泵停止充电的初始时间内处于导通状态，当电荷泵充电开关管产生的沟道电荷释放结束后，该电荷释放支路处于断开状态；

带电荷泵放电开关管和电流漏之间增加一电荷释放支路，该电荷释放支路当电荷泵放电时处于断开状态，当电荷泵停止放电的初始时间内处于导通状态，当电荷泵放电开关管产生的沟道电荷释放结束后，该电荷释放支路处于断开状态。

其中，所述初始时间是可设置的，满足将电荷泵充电开关管和放电开关管产生的沟道电荷释放掉。

本发明实施例中通过将开关从电流源(漏)与输出节点之间移到电流源(漏)到电源(地)之间，来减少开关信号切换对输出节点的影响，并通过控制电流源(漏)源极电压的方式，来实现电流源(漏)的关断和开启，同时在关断瞬间提供一条临时通路来释放开关沟道电荷，加快电流源(漏)的关断速度，同时减少电荷注入对电荷泵输出的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中锁相环(PLL)的常用结构图；

图2是现有技术中一种传统的电荷泵具体实施电路图；

图3是本发明具体实施方式中一种低电荷注入电荷泵系统结构图；

图4是本发明具体实施方式中图3所示电荷泵电路中各个开关信号关系示意图；

图5是本发明具体实施方式中低电荷注入电荷泵的一具体实施电路图；

图6是本发明具体实施方式中低电荷注入电荷泵的另一具体实施电路图；

图7是本发明具体实施方式中低电荷注入电荷泵的第三具体实施电路图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种低电荷注入电荷泵电路。以下结合附图，对本发明专利的具体实施方式分别进行详细说明。

如图3所示为本发明具体实施方式中一种低电荷注入电荷泵电路结构图，该电路结构包括：一电流源Ip和一电流漏In直接连接于电荷泵输出节点VC两侧，VC的电压与其上累积的电荷相关，随其充放电荷而变化。电流源Ip另一端通过开关Sp连接到电源，电流漏In另一端通过开关Sn连接至地。同时，电流源Ip与开关Sp的连接点p1通过串联开关Sp1、Sp2连接到地；电流漏In与开关Sn的连接点p2通过串联开关Sn1、Sn2连接到电源。开关Sp、Sp1、Sp2、Sn、Sn1、Sn2的控制信号依次为UP、UPB、UPD、DN、DNB、DND，其中如图4所示为上述六个开关信号的关系示意图，其中UPB为UP取反，UPD为UP延时Δt，DNB为DN取反，DND为DN延时Δt。当控制信号为“on”时对应开关的“开”或“导通”，当控制信号为“off”时对应开关的“关”或“截止”。电荷泵的工作模式为当UP为“on”时，开关Sp导通、开关Sp1截止，电源经电流源Ip对输出节点VC充电荷，充电速度与电流源Ip的电流值相等。当UP由“on”转到“off”时，开关Sp截止，Sp1导通，Sp2此时也处于导通状态，开关Sp的沟道电荷的一部分Qc1流向电源，另一部分Qc2经Sp1、Sp2流向地端，经过一段时间Δt后，开关Sp2截止。相对的，当DN为“on”时，开关Sn导通，Sn1截止，输出节点VC经电流漏In对地释放电荷，放电速度等于In的电流值。当DN由“on”转到“off”时，开关Sn截止，Sn1导通，Sn2此时也处于导通状态，开关Sn的沟道电荷的一部分Qc4流向地端，另一部分Qc3经Sn1、Sn2流向电源，经过一段时间Δt后，开关Sn2截止。

以下针对图5至图7对图3所示系统结构的具体实施方式进行详细说明。

实施例一

如图5所示为本发明图3所示系统结构的一种具体实施电路图，通过P型金属氧化物半导体管(PMOS)和N型金属氧化物半导体管(NMOS)实现开关功能，该电路包括PMOS管Mp1、Mp2、Mp3、Mp4，NMOS管Mn1、Mn2、Mn3、Mn4，两个传输门TG1和TG2，四个反相器INV1、INV2、INV3、INV4，以及电源VDD和地端GND，其中Mp1管的源极连接到电源(VDD)，Mp1管的漏极连接到Mp2管的源极同时连接到Mp3管的源极，Mp3管的漏极连接到Mp4管的源极，Mp4管的漏极接地GND。UP信号经一传输门TG1后连接Mp1管的栅极，同时UP信号经一反相器INV1后连接Mp3管的栅极，经两级反相器INV1和INV2后连接Mp4的栅极；PMOS管Mp2管的栅极接偏置电压VBP，其漏极接输出节点VC；Mn1管的源极连接到地端GND，Mn1管的漏极连接到Mn2管的源极同时连接到Mn3管的源极，Mn3管的漏极连接到Mn4管的源极，Mn4管的漏极接电源VDD；DN信号经一传输门TG2后接Mn1管的栅极，同时DN信号经一反相器INV3后接Mn3管的栅极，DN信号经两级反相器后接Mn4管的栅极；Mn2管的栅极接偏置电压VBN，其漏极接输出节点VC。

该图5所示电路中，Mp1管、Mp3管、Mp4管、Mn1管Mn3、Mn4管均为开关管，且图5所示具体电路与图3所示系统结构的对应关系具体为：Mp1管作为开关Sp、Mp3管作为开关Sp1、Mp4管作为开关Sp2、Mn1作为开关Sn、Mn3管作为开关Sn1、Mn4管作为开关Sn2。

另外，作为本领域的公知常识，PMOS开关管的栅极电平为低时导通为高时截止，NMOS开关管与之相反，栅极电压为高时导通、为低时截止；且MOS开关管导通时，其源漏端压降为零，截止时其源漏端开路。另外，电流源和电流漏作为两端器件，其电流与端电压无关。通常来说电流源的一端接电源，其电流从另一端流出，电流漏的一端接地，其电流从另一端流入。用MOS实现一个电流源的通常方法为一个工作在饱和区、源端接电源的PMOS管，调节PMOS管的栅源电压可以获得不同的电流。用MOS实现一个电流漏的通常方法为一个工作在饱和区、源端接地的NMOS管，调节NMOS管的栅源电压可以获得不同的电流。

如图5所示电路中，当UP信号为低电平(on信号)时，则Mp1管导通，Mp3管截止，Mp4管导通，但由于反向器INV2的延时作用，Mp1管和Mp4管的导通时间存在时间间隔Δt，且Δt等于反相器INV2的延时。

当电路正常工作时，Mp2管处于饱和状态，其漏电流作为电流源电流。因此Mp2管的栅极电压V_BP与阈值电压Vt和电流源所需的电流大小相关。

当Mp1管导通，Mp4管未导通时，由于Mp1管导通，则Mp2管的栅源电压等于“VDD-VBP”大于Vt，Mp2管从电源抽取电流在其漏极输出，使输出节点VC电压逐步上升。同时开关管Mp1的沟道下累积电荷Qc，当UP信号由高电平转换至低电平(on转换至off)时，则Mp1管截止，Mn3管导通，Mn4管在开始的Δt时间内还处于导通状态，则节点p1经Mn3管和Mn4管至地泄放电荷，使节点p1电压逐渐下降，同时Mp1管沟道累积的电荷一部分经Mp3和Mp4管泄放至地。经Δt时间后，Mp4管截止，且p1点电压下降使Mp2管的栅源电压小于Vt，Mp2管截止，Mp2输出电流为零。

值得注意的是，反相器INV1的延时和传输门TG1的延时相等，满足Mp1管和Mp3管的状态同时改变。

相对的，当DN信号为高电平(on)时，Mn1管导通，Mn3管截止，Mn4管延迟Δt1时间后导通，则节点n1电压等于地电压(零)，Mn2管的栅源电压等于“VBN”大于Vt，Mn2管的漏极到地形成电流通路，输出节点VC对地放电，使VC电压逐步下降。同时开关管Mn1的沟道下累积电荷Qc。当DN信号从高电平变换到低电平时(on变换到off)，Mn1管截止，Mn3管导通，Mn4管此时还处于导通状态，存在一条从电源经Mn3管、Mn4管到节点n1的低阻抗通路，则Mn1管沟道累积的电荷Qc一部分从其漏极经Mn3、Mn4到电源释放。经过一段时间Δt1后，DN信号的变化到达Mn4的栅极，使得Mn4截止。此时节点n1的电压上升到高于“VBN-Vt”，即Mn2的栅源电压小于Vt，Mn2管截止，输出电流为零。

其中，Δt1时间即反相器INV4的延迟时间。因此，调节反相器INV2和INV4的延迟时间，则可以控制Δt和Δt1的大小，使Mp1管和Mn1管累积的沟道电荷能够得到恰当的泄放，不会因泄放时间过长而导致输出电压VC受影响，或因泄放时间过短而导致降低沟道电荷注入影响的效果减弱。

需要说明的是，开关Mp4、Mn4截止引起的沟道电荷注入不会影响电荷泵输出端，因为此时，电流源Mp2、Mn2截止，电荷注入p1、n1节点会使p1节点电压稍微提高，n1的电压稍微降低，不会影响电流源Mp2、Mn2的截止状态。

因此，设置适当的反相器参数，即得到适当的反相器延时，从而可以有效消除沟道电荷注入给电荷泵输出电压带来的影响。

实施例二

如图6所示为本发明具体实施方式中低电荷注入电荷泵的另一具体实施电路图；与图5所示具体实施电路图的区别在于，利用PMOS管和NMOS管的区别，去掉两组反相器，同时去掉意在保证信号一致的传输门。因此，该电路包括4个PMOS管Mp1、Mp2、Mp5、Mp6，4个NMOS管Mn1、Mn2、Mn5、Mn6，两个反相器INV2和INV4，其中Mp1管、Mp2管、Mn1管、Mn2管的连接方式与图5所示电路相同，Mp1管的栅极直接连UP信号，Mp2管和Mn2管的栅极与图5所示电路相同，分别连接VBP和VBN，Mn5管和Mn6管串联，Mn5管的栅极直接连接UP信号，UP信号经反相器INV2后连接Mn6管的栅极；Mp5管和Mp6管串联，Mp5管的栅极直接连接DN信号，DN信号经反相器INV4后连接Mp6管的栅极。

图6所示电路和图5所示电路的工作原理相同，当UP信号为低电平时，电荷泵处于充电状态，即Mp1管导通，Mn5管截止，由Mn5管和Mn6管组成的泄放支路断开，当UP信号为高电平的Δt时间内，Mn1管截止，Mn5管导通，Mn6管也导通，则p1节点、Mn5管、Mn6管与电源之间形成一条泄放支路，使Mp1管积累的沟道电荷得到泄放，控制反相器INV2的延时，使经Δt时间后，Mn6管截止，而输出电压VC不会因为沟道电荷的注入而产生干扰。

同理，当DN信号为高电平时，电荷泵处于放电状态，即Mn1导通，Mp5截止，由Mp5管和Mp6管组成的泄放支路断开；当DN信号为低电平时，电荷泵停止放电，在开始的Δt1时间内，Mp5管和Mp6管均处于导通状态，则Mn1管上积累的电荷经Mp5管和Mp6管泄放至电源电压，控制反相器INV4的延时，经Δt1时间后，得到稳定和不受干扰的输出电压VC。

所述电路结构简单，且通过控制反相器的延时，可以很好地降低开关管沟道电荷注入造成的影响，得到更加稳定的输出电压VC。

实施例三

如图7所示为本发明具体实施方式中低电荷注入电荷泵的另一具体实施电路图；该电路与图6所示电路的唯一区别是UP信号经串联的反相器INV5、INV6、INV2后再连接至Mn6管的栅极，DN信号经串联的反相器INV7、INV8、INV4后再连接至Mp6管的栅极，采用反相器串代替反相器的目的是获得较大的Δt的调节范围，即获得较大的沟道电荷泄放时间调节范围。

值得注意的是，本实施例所示电路中反相器串的个数不局限于图7所示电路的3个反相器，还可以采用n个反相器的方法来实现，从而获得更大的Δt调节范围，其中n为基数。

另外，除了在图6所示电路的基础上将反相器改为反相器串，还可在图5所示电路的基础上，同样将反相器INV2改为反相器INV5、INV6、INV2的串联电路，将反相器INV4改为反相器INV7、INV8、INV4的串联电路，同样，反相器串中反相器的个数也不局限于3个，还可为任意的奇数个反相器。

本发明所示的电荷泵电路，通过将开关从电流源(漏)与输出节点之间移到电流源(漏)到电源地之间，来减少开关信号切换对输出节点的影响，并通过控制电流源(漏)源极电压的方式，来实现电流源(漏)的关断和开启，同时在关断瞬间提供一条临时通路来释放开关沟道电荷，加快电流源(漏)的关断速度，同时减少电荷注入对电荷泵输出的影响，从而得到更加稳定的电荷泵输出电压。

基于上述图5至图7的任一低电荷注入电荷泵电路，本发明还提出了一种低电荷注入的方法，该方法包括如下步骤：

将电荷泵开关管从电流源与输出节点移至电流源与电源电压之间；

将电荷泵开关管从电流漏与输出节点移至电流漏与接地端之间；

在电荷泵充电开关管和电流源之间增加一电荷释放支路，该电荷释放支路当电荷泵充电时处于断开状态，当电荷泵停止充电的初始时间内处于导通状态，当电荷泵充电开关管产生的沟道电荷释放结束后，该电荷释放支路处于断开状态；

带电荷泵放电开关管和电流漏之间增加一电荷释放支路，该电荷释放支路当电荷泵放电时处于断开状态，当电荷泵停止放电的初始时间内处于导通状态，当电荷泵放电开关管产生的沟道电荷释放结束后，该电荷释放支路处于断开状态；

其中，所述初始时间是可设置的，满足将电荷泵充电开关管和放电开关管产生的沟道电荷释放掉。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种低电荷注入电荷泵，其特征在于，包括：一电流源Ip和一电流漏In直接连接于电荷泵输出节点VC两侧；电流源Ip另一端通过开关Sp连接到电源，电流漏In另一端通过开关Sn连接至地；电流源Ip与开关Sp的连接点p1通过串联开关Sp1、Sp2连接到地；电流漏In与开关Sn的连接点p2通过串联开关Sn1、Sn2连接到电源；其中，开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间，开关Sp1的控制信号与开关Sp的控制信号相反；开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间，开关Sn1的控制信号与开关Sn的控制信号相反。

2.根据权利要求1所述的低电荷注入电荷泵，其特征在于，所述电流源Ip通过PMOS管Mp2实现，所述电流漏In通过NMOS管Mn2实现，所述开关Sp、开关Sp1、开关Sp2分别通过PMOS管Mp1、PMOS管Mp3、PMOS管Mp4实现，所述开关Sn、开关Sn1、开关Sn2分别通过NMOS管Mn1、NMOS管Mn3、NMOS管Mn4实现；

所述开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间和所述开关Sp1的控制信号与开关Sp的控制信号相反的实现电路为：一控制信号UP经一传输门后控制PMOS管Mp1的栅极，经一级反相器INV1后控制PMOS管Mp3的栅极，经两级反相器INV1和INV2后控制PMOS管Mp4的栅极；

所述开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间，开关Sn1的控制信号与开关Sn的控制信号相反的实现电路为：一控制信号DN经另一传输门TG2后控制NMOS管Mn1的栅极，经一级反相器INV3后控制NMOS管Mn3的栅极，经两级反相器INV3和INV4后控制NMOS管Mn4的栅极。

3.根据权利要求2所述的低电荷注入电荷泵，其特征在于，所述传输门TG1和反相器INV1的延时相等，所述传输门TG2和反相器INV3的延时相等。

4.根据权利要求1所述的低电荷注入电荷泵，其特征在于，所述电流源Ip通过PMOS管Mp2实现，所述电流漏In通过NMOS管Mn2实现，所述开关Sp、开关Sp1、开关Sp2分别通过PMOS管Mp1、NMOS管Mn5、NMOS管Mn6实现，所述开关Sn、开关Sn1、开关Sn2分别通过NMOS管Mn1、PMOS管Mp5、PMOS管Mp6实现；

所述开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间的实现电路为：在PMOS管Mp1和NMOS管Mn6的栅极信号之间增加一反相器INV2；所述开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间的实现电路为：在NMOS管Mn1和PMOS管Mp6的栅极信号之间增加一反相器INV4。

5.根据权利要求4所述的低电荷注入电荷泵，其特征在于，所述开关Sp2的控制信号比开关Sp的控制信号延迟Δt时间的实现电路还可为：在PMOS管Mp1和NMOS管Mn6的栅极信号之间增加奇数个反相器；

所述开关Sn2的控制信号比开关Sn的控制信号延迟Δt时间的实现电路还可为：在NMOS管Mn1和PMOS管Mp6的栅极信号之间增加奇数个反相器。

6.根据权利要求1所述低电荷注入电荷泵电路的一种低电荷注入的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

将电荷泵开关管从电流源与输出节点移至电流源与电源电压之间；

将电荷泵开关管从电流漏与输出节点移至电流漏与接地端之间；

在电荷泵充电开关管和电流源之间增加一电荷释放支路，该电荷释放支路当电荷泵充电时处于断开状态，当电荷泵停止充电的初始时间内处于导通状态，当电荷泵充电开关管产生的沟道电荷释放结束后，该电荷释放支路处于断开状态；

带电荷泵放电开关管和电流漏之间增加一电荷释放支路，该电荷释放支路当电荷泵放电时处于断开状态，当电荷泵停止放电的初始时间内处于导通状态，当电荷泵放电开关管产生的沟道电荷释放结束后，该电荷释放支路处于断开状态。

7.根据权利要求6所述的一种低电荷注入的方法，其特征在于，所述初始时间是可设置的，满足将电荷泵充电开关管和放电开关管产生的沟道电荷释放掉。

Images