CN110112908B - 一种电荷泵、控制方法及芯片 - Google Patents

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CN110112908B CN201910412706.1A CN201910412706A CN110112908B CN 110112908 B CN110112908 B CN 110112908B CN 201910412706 A CN201910412706 A CN 201910412706A CN 110112908 B CN110112908 B CN 110112908B
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Abstract

本申请公开了一种电荷泵、控制方法和芯片,包括:第一端接预设电源、第二端作为电压输出端、由第一信号控制的第一电源模块,第一端与电压输出端连接、第二端接地、由第二信号控制的第二电源模块,与第二电源模块并联的电容模块,锁定判断模块,状态开关;电容模块包括串联的第一电容单元和第二电容单元,状态开关与第二电容单元并联;锁定判断模块根据第一信号和第二信号输出控制状态开关的判定信号。当判定信号控制状态开关断开,电流回路中接入串联的第一电容单元和第二电容单元,等效电容较小,电压输出端电压变化较快;当判定信号控制状态开关闭合,电流回路中只接入第一电容单元,同时保证了电压输出端电压的输出稳定性。

Description

一种电荷泵、控制方法及芯片
技术领域
本发明涉及模拟集成电路领域,特别涉及一种电荷泵、控制方法及芯片。
背景技术
电荷泵作为模拟集成电路中一种功能性电路模块,主要应用于锁相环、数模/模数转换电路中,其主要的作用之一就是将脉冲信号转换为电压信号。现有技术的电荷泵电路如图1所示,它能够将输入信号1或输入信号2的脉冲转换为电压Vout输出。
在图1中,开关SW1、SW2分别由输入信号1和输入信号2控制。在锁相环电路中,通常输入信号1和输入信号2只有一个为高电平脉冲,该高电平脉冲的信号控制对应的开关导通,是相应的电流源与电容间形成回路,电容C1充电或放电,电容C1上产生电压Vout,也就认为高电平脉冲被转换为电压。
当这种电荷泵应用在锁相环电路中,Vout为锁相环电路的压控振荡器控制电压,采用较大的C1可以使锁相环锁定时,输出电压Vout更稳定,从而锁相环抖动更小,但同时使得输出电压Vout变化速度更小,锁相环的锁定用时增加,从而降低锁相环所在系统的整体性能,因此在现有技术中电荷泵无法兼顾锁定速度和锁定后输出电压的稳定性。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电荷泵、控制方法及芯片,以便能够兼顾电荷泵的锁定速度和锁定后的稳定性。其具体方案如下:
一种电荷泵,包括:第一端接预设电源、第二端作为电压输出端的第一电源模块,第一端与所述电压输出端连接、第二端接地的第二电源模块,与所述第二电源模块并联的电容模块,锁定判断模块,状态开关;
其中,所述电容模块包括串联的第一电容单元和第二电容单元,所述状态开关与所述第二电容单元并联;所述第一电源模块由第一信号控制,所述第二电源模块由第二信号控制,所述锁定判断模块根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号,以控制所述状态开关。
优选的,所述锁定判断模块具体包括第三电流源、第三电容单元、控制单元、低通滤波器、反相器;
其中,所述第三电流源的第一端接所述预设电源,所述第三电流源的第二端与所述第三电容单元的第一端连接,所述第三电容单元的第二端接地,所述控制单元的两个输出端与所述第三电容单元并联;
所述控制单元根据所述第一信号和所述第二信号确定所述第三电容单元充电或放电;
所述低通滤波器的输入端与所述第三电容单元的第一端连接,其第二端与所述反相器的输入端连接;
所述反相器输出所述判定信号。
优选的,所述控制单元包括与非门和两端作为所述控制单元的输出端的判定开关,其中:
所述与非门的两个输入端分别接收所述第一信号和第二信号,以输出信号逻辑结果控制所述判定开关。
优选的,所述第一电源模块包括串联的第一电流源和由所述第一信号控制的第一开关;
所述第二电源模块包括串联的第二电流源和由所述第二开关控制的第二开关。
优选的,所述第一电容单元的等效容值大于所述第二电容单元的等效容值。
优选的,所述第一电容单元与所述第二电容单元的等效容值比大于10:1。
相应的,本发明还公开了一种电荷泵的控制方法,包括:
获取第一信号和第二信号;
根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号;
根据所述判定信号控制电荷泵中的状态开关,以改变所述电荷泵中的电容的等效容值。
优选的,所述根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号的过程,具体包括:
根据所述第一信号和所述第二信号的脉宽,判断所述目标电路是否处于锁定状态;
如果是,输出使所述状态开关闭合的所述判定信号;
如果否,输出使所述状态开关断开的所述判定信号。
优选的,所述根据所述第一信号和所述第二信号的脉宽,判断所述目标电路是否处于锁定状态的过程,具体包括:
判断所述第一信号和所述第二信号的脉宽是否小于预设脉宽;
当所述第一信号或所述第二信号的任一脉宽小于所述预设脉宽,则判定所述目标电路处于锁定状态。
相应的,本发明还公开了一种芯片,其特征在于,包括如上文所述电荷泵。
本发明公开了一种电荷泵,包括:第一端接预设电源、第二端作为电压输出端的第一电源模块,第一端与所述电压输出端连接、第二端接地的第二电源模块,与所述第二电源模块并联的电容模块,锁定判断模块,状态开关;其中,所述电容模块包括串联的第一电容单元和第二电容单元,所述状态开关与所述第二电容单元并联;所述第一电源模块由第一信号控制,所述第二电源模块由第二信号控制,所述锁定判断模块根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号,以控制所述状态开关。
由上,本发明中当判定信号控制状态开关断开,电荷泵的电流回路中接入串联的第一电容单元和第二电容单元,等效电容较小,电压输出端电压变化速度较快;当判定信号控制状态开关闭合,电荷泵的电流回路中只接入第一电容单元,明显大于第一电容单元和第二电容单元串联的等效电容,保证了电压输出端电压的输出稳定性。因此,本发明中接入电流回路的等效容值可通过状态开关进行调节,解决了现有技术中锁定速度和输出稳定性无法兼顾的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种电荷泵的结构分布图;
图2为本发明实施例中一种电荷泵的结构分布图;
图3为本发明实施例中一种具体的电荷泵的结构分布图;
图4为本发明实施例中另一种具体的低通滤波器的结构分布图;
图5为本发明实施例中一种控制方法的步骤流程图;
图6为本发明实施例中一种具体的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有技术中的电荷泵,在使用较大的电容时能使输出电压更稳定,在使用较小的电容时能提高锁定速度,但由于现有技术中电荷泵的电容固定,等效容值不变,因此无法兼顾锁定速度和锁定后输出电压的稳定性。
本发明中串联了两个电容单元,在锁定过程中使两个电容单元均接入电路,等效电容较小,保证锁定速度;锁定完成后只接入一个电容单元,等效电容增大,又保证了锁定后输出电压的稳定性。
本发明实施例公开了一种电荷泵,参见图2所示,包括:第一端接预设电源、第二端作为电压输出端的第一电源模块1,第一端与电压输出端连接、第二端接地的第二电源模块2,与第二电源模块2并联的电容模块3,锁定判断模块4,状态开关SW;
其中,电容模块3包括串联的第一电容单元C1和第二电容单元C2,状态开关SW与第二电容单元C2并联;第一电源模块1由第一信号sign1控制,第二电源模块2由第二信号sign2控制,锁定判断模块4根据第一信号sign1和第二信号sign2输出对应目标电路状态的判定信号sign3,以控制状态开关SW。
具体的,第一电源模块1包括串联的第一电流源IDC1和第一开关S1,第二电源模块2包括串联的第二电流源IDC2和第二开关S2,也就是说,实际上第一信号sign1通过控制第一开关S1的通断控制第一电源模块1的状态,第二信号sign2通过控制第二开关S2的通断控制第一电源模块2的状态。
其中,第一开关S1、第二开关S2以及状态开关SW的类型不作限制,可从各类可控开关管中进行选择,一般可选择MOS管。
可以理解的是,每个模块中串联的两个元件的先后顺序不受限制,例如第一电源模块1中串联的第一电流源IDC1和第一开关S1,既可以是第一电流源IDC1接预设电源VDD、第一开关S1接电压输出端,也可以是第一开关S1接电压输出端、第一电流源IDC1接电压输出端,第二电压模块2、电容模块3与之类似,图2只是满足本实施例元件连接关系的一种电路示意图,其他的电路示意图也可按连接关系推导得出。
可以理解的是,本实施例中的目标电路通常为锁相环电路、数模转换电路或模数转换电路,电荷泵的电压输出端电压Vout作为输出电压作用于目标电路。设第一信号sign1或第二信号sign2的脉宽为W,该脉宽W与目标电路的信号周期T作比得到百分比值,根据该百分比值可确定目标电路状态,锁定判断模块4利用该确定方法,依据第一信号sign1和第二信号sign2输出对应目标电路状态的判定信号sign3,以控制状态开关SW。
当判定信号sign3控制状态开关SW断开时,电荷泵的电流回路中接入串联的第一电容单元C1和第二电容单元C2,电容模块3的等效电容具体为
Figure BDA0002063335100000051
当判定信号sign3控制状态开关SW闭合时,第二电容单元C2被短路,电荷泵的电流回路中只接入第一电容单元C1,也即电容模块3的等效电容Ceff为C1。
具体的,第一电容单元C1和第二电容单元C2内部可包括一个或多个电容,这些电容以串联、并联或其他方式连接,其等效电容分别为C1和C2。本实施例的图2只是一种简化的等效电容表示,第一电容单元C1和第二电容C2内部的连接关系可按照应用环境进一步选择。
进一步的,电荷泵中,第一信号sign1和第二信号sign2通常情况下只有一者具有高电平、脉宽W的脉冲,当第一信号sign1以该脉冲控制第一开关S1闭合,闭合时间为W,此时第一电流源IDC1的电流I1向电容模块3充电,设电压输出端电压Vout初始为零,则当前电压输出端电压Vout上升为
Figure BDA0002063335100000061
可以认为第一信号sign1脉宽W的脉冲转化成了正的电压输出端电压Vout;当第二信号sign2以脉宽W的脉冲控制第二开关S2闭合,闭合时间为W,此时第二电流源IDC2与电容模块3形成电流为I2的电流回路,电容模块3通过电流回路放电,设电压输出端电压Vout初始为零,则当前电压输出端电压Vout下降为
Figure BDA0002063335100000062
可以认为第二信号sign2脉宽W的脉冲转化成了负的电压输出端电压Vout。
而本实施例中,通过目标电路状态的判定信号sign3可以改变电容模块3的等效电容Ceff,锁定判断模块4以目标电路的需要为准,根据第一信号sign1或第二信号sign2的脉冲判断目标电路状态并输出判定信号sign3。具体的,目标电路在未锁定状态时,需要等效电容Ceff较小,从而电压输出端电压Vout变化速度较快,目标电路能使用较短的时间实现锁定;目标电路在锁定状态时,需要较大的等效电容Ceff,从而电压输出端电压Vout更加稳定,目标电路的输出稳定性也得到了保证。
进一步的,第一电容单元C1的等效容值大于第二电容单元C2的等效容值,理论上第一电容单元C1与第二电容单元C2的等效容值比越大越好,实际操作中选择等效容值比大于10:1即可。此时若状态开关SW断开,电容模块3的等效电容为
Figure BDA0002063335100000063
在同样的充放电电流情况下,此时电压输出端电压Vout的变化速度可以达到现有技术的十倍以上。
本实施例公开了一种电荷泵,包括:第一端接预设电源、第二端作为电压输出端的第一电源模块,第一端与所述电压输出端连接、第二端接地的第二电源模块,与所述第二电源模块并联的电容模块,锁定判断模块,状态开关;其中,所述电容模块包括串联的第一电容单元和第二电容单元,所述状态开关与所述第二电容单元并联;所述第一电源模块由第一信号控制,所述第二电源模块由第二信号控制,所述锁定判断模块根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号,以控制所述状态开关。由上,本发明中当判定信号控制状态开关断开,电荷泵的电流回路中接入串联的第一电容单元和第二电容单元,等效电容较小,电压输出端电压变化速度较快;当判定信号控制状态开关闭合,电荷泵的电流回路中只接入第一电容单元,明显大于第一电容单元和第二电容单元串联的等效电容,保证了电压输出端电压的输出稳定性。因此,本发明中接入电流回路的等效容值可通过状态开关进行调节,解决了现有技术中锁定速度和输出稳定性无法兼顾的问题。
本发明实施例公开了一种具体的电荷泵,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的参见图3所示,锁定判断模块4具体包括第三电流源IDC3、第三电容单元C3、控制单元41低通滤波器42、反相器43;
其中,第三电流源IDC3的第一端接预设电源VDD,第三电流源IDC3的第二端与第三电容单元C3的第一端连接,第三电容单元C3的第二端接地,控制单元41的两个输出端第三电容单元C3并联;控制单元41根据第一信号sign1和第二信号sign2确定第三电容单元C3充电或放电;低通滤波器42的输入端与第三电容单元C3的第一端连接,其第二端与反相器43的输入端连接;反相器43输出判定信号sign3。
具体的,控制单元41包括与非门NOR、两端作为控制单元41的输出端的判定开关SD,其中与非门NOR的两个输入端分别接受第一信号sign1和第二信号sign2,以输出信号逻辑结果控制判定开关SD。
在本实施例中,当第一信号sign1或第二信号sign2为高电平、脉宽W的脉冲,或非门NOR输出低电平、脉宽W的脉冲,该低电平脉冲控制判定开关SD,使得判定开关SD在每个目标电路的信号周期T内管短时间为W,闭合导通时间为(T-W)。当判定开关SD导通,存储在第三电容单元C3的电荷以及第三电流源IDC3的电流均经过判定开关SD泄放至地,从而第三电容单元C3的第一端电压V1降低;当判定开关SD关断,第三电流源IDC3对第三电容单元C3充电,第三电容单元C3的第一端电压V1升高。紧接着,低通滤波器42对第三电容单元C3的第一端电压V1滤波,消除其高频分量,输出的低频分量为电压V2。其中,电压V2的大小第三电容单元C3的充放电时间比例r决定,满足关系式
Figure BDA0002063335100000081
可以看出,当脉宽W较大,充放电时间比例r较大,此时电压V2较大,通过反相器43后输出判定信号sign3为低电平,控制状态开关SW关断,电容模块3的等效电容为第一电容单元C1和第二电容单元C2的串联电容;当脉宽W较小,充放电时间比例r较小,此时电压V2较小,通过反相器43输出判定信号sign3为高电平,控制状态开关SW闭合,电容模块3的等效电容为第一电容单元C1。
可以看出,判定信号sign3为低电平时对应的电压V2、充放电时间比例r、脉宽W均应在某一特定范围内,判定信号sign3为高电平时对应的电压V2、充放电时间比例r、脉宽W均应在另一特定范围内,其中脉宽W的两个特定范围具体通过目标电路的状态得到,而放电时间比例r、电压V2的特定范围的选定和设计,与脉宽W及锁定判断模块4的各元件参数均有关。上述相关参数细节可参照现有技术或进行试验比较确定,本实施例在此处不作具体限定。
比较上述判定信号sign3的情况,判定信号sign3为低电平时电容模块3的等效电容明显小于判定信号sign3为高电平时电容模块3的等效电容,从而在判定信号sign3低电平时电压输出端电压Vout快速变化,判定信号sign3高电平时电压输出端电压Vout保持稳定。当目标电路为锁相环电路,在锁相环电路未锁定情况下,锁定判断模块4控制第一电容单元C1和第二电容单元C2串联,加快电压输出端电压Vout的变化速度,以加快锁相环电路的锁定速度;当锁相环电路锁定后,锁定判断模块4控制第二电容单元C2短路,将电容模块3的等效电容恢复至较大等效容值的C1,提高电压输出端电压Vout的稳定度,保证锁相环电路输出频率的稳定性。
具体的,本实施例中,判定开关SD选择了MOS管,但其类型不作限制,可以选择其他的可控开关管。
类似的,低通滤波器42的具体电路可以是图3中示意图中的42,42包括:第一端作低通滤波器42的输入端、第二端作低通滤波器42的输出端的第一电阻R1;第一端接第一电阻R1第二端、第二端接地的第四电容单元C4。低通滤波器42的电路也可以如图4的示意图,此时低通滤波器42包括:第一端作低通滤波器42的输入端的第一电阻R1;第一端作低通滤波器42的输出端的第二电阻R2;第一端与第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端均相连、第二端接地的第四电容单元C4;第一端与第二电阻R2的第二端相连、第二端接地的第五电容单元C5。除了图3和图4外,还可以选择其他的电路结构实现低通滤波器42的功能。
可以理解的是,这里的第三电容单元C3、第四电容单元C4和第五电容电压C5与上一实施例中的第一电容单元C1、第二电容单元C2类似,其中可包含一个或多个电容,这些电容以串联、并联或其他方式连接,本实施例中的图3、图4仅作为一种简化的等效电容表示。
具体的,本实施例中反相器43的电路元件及其连接关系具体参见图3所示,此处不再赘述。
相应的,本发明实施例还公开了一种电荷泵的控制方法,参见图5所示,包括:
S11:获取第一信号和第二信号;
S12:根据第一信号和第二信号输出对应目标电路状态的判定信号;
S13:根据判定信号控制电荷泵中的状态开关,以改变电荷泵中的电容的等效容值。
其中,应用本实施例的电荷泵,可以选择上文实施例中的电荷泵,也可以选择其他电容可变的电荷泵进行控制。
由上,本实施例中当判定信号控制状态开关断开,电荷泵的电流回路中接入串联的第一电容单元和第二电容单元,等效电容较小,电压输出端电压变化速度较快;当判定信号控制状态开关闭合,电荷泵的电流回路中只接入第一电容单元,明显大于第一电容单元和第二电容单元串联的等效电容,保证了电压输出端电压的输出稳定性。因此,本发明中接入电流回路的电等效容值可通过状态开关进行调节,解决了现有技术中锁定速度和输出稳定性无法兼顾的问题。
具体的,步骤S12根据第一信号和第二信号输出对应目标电路状态的判定信号的过程,包括:
根据第一信号和第二信号的脉宽,判断目标电路是否处于锁定状态;
如果是,输出使状态开关闭合的判定信号;
如果否,输出使状态开关断开的判定信号。
可以理解的是,本实施例中的目标电路通常为锁相环电路、数模转换电路或模数转换电路,电荷泵的电压输出端电压Vout作为输出电压作用于目标电路。设第一信号或第二信号的脉宽为W,该脉宽W与目标电路的信号周期T作比得到百分比值,根据该百分比值可确定目标电路状态,锁定判断模块4利用该确定原理,依据第一信号和第二信号输出对应目标电路状态的判定信号,以控制状态开关。
具体的,本实施例中的控制方法通过上文的电荷泵中的锁定判断模块实现,这里的锁定判断模块既可以是PLC或单片机,也可以是如图3或图4构成的简单的硬件电路。其中,PLC或单片机利用编程实现判定信号的输出,涉及到脉宽W、目标电路状态的判断依据的相关参数均可以修改,方便灵活;硬件电路利用简单的电路元件实现判定信号的输出,成本较低,但是涉及到的相关参数确定后,再次修改需要更换电路元件,操作没有可编程处理器方便。
本发明实施例公开了一种具体的控制方法,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的参见图6所示,
S21:获取第一信号和第二信号;
S22:比较第一信号和第二信号的脉宽W是否小于预设脉宽W0;当第一信号或第二信号的任一脉宽小于预设脉宽,则判定目标电路处于锁定状态,否则目标电路处于未锁定状态;
具体的,电荷泵中第一信号和第二信号通常情况下只有一者具有高电平、脉宽W的脉冲,另一个信号没有脉冲。该脉宽W与目标电路的信号周期T作比得到百分比值,根据该百分比值可确定目标电路状态。这是因为,脉宽W与预设脉宽W0的比较通常被等效为二者与信号周期T的时间比的比较,也即
Figure BDA0002063335100000101
Figure BDA0002063335100000102
的比较。
进一步的,预设脉宽W0与目标电路的信号周期T的时间比的取值范围为(0~3%],也即0<r0≤3%。
S23:当目标电路处于锁定状态,输出使状态开关闭合的判定信号;
S24:当目标电路处于未锁定状态,输出使状态开关断开的判定信号;
S25:根据判定信号控制电荷泵中的状态开关,以改变电荷泵中的电容的等效容值。
本实施例通过第一信号和第二信号,判定得到目标电路的状态,进一步输出判定信号控制状态开关开闭,同时实现目标电路锁定时等效电容大输出电压稳定、未锁定时等效电容小输出电压变化快的效果。
相应的,本发明实施例还公开了一种芯片,包括如上文实施例中的电荷泵。
可以理解的是,本实施例将电荷泵集成到芯片上,能够实现与上文实施例相同的电荷泵的有益效果。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种电荷泵、控制方法及芯片进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;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 (8)

1.一种电荷泵,其特征在于,包括:第一端接预设电源、第二端作为电压输出端的第一电源模块,第一端与所述电压输出端连接、第二端接地的第二电源模块,与所述第二电源模块并联的电容模块,锁定判断模块,状态开关;
其中,所述电容模块包括串联的第一电容单元和第二电容单元,所述状态开关与所述第二电容单元并联;所述第一电源模块由第一信号控制,所述第二电源模块由第二信号控制,所述锁定判断模块根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号,以控制所述状态开关;
所述第一信号与所述第二信号在同一时刻只有一个信号具有高电平脉冲,另一个信号无脉冲;
所述锁定判断模块具体包括第三电流源、第三电容单元、控制单元、低通滤波器、反相器;
其中,所述第三电流源的第一端接所述预设电源,所述第三电流源的第二端与所述第三电容单元的第一端连接,所述第三电容单元的第二端接地,所述控制单元的两个输出端与所述第三电容单元并联;
所述控制单元根据所述第一信号和所述第二信号确定所述第三电容单元充电或放电;
所述低通滤波器的输入端与所述第三电容单元的第一端连接,所述低通滤波器的输出端与所述反相器的输入端连接;
所述反相器输出所述判定信号;
所述控制单元包括与非门和两端作为所述控制单元的输出端的判定开关,其中:
所述与非门的两个输入端分别接收所述第一信号和第二信号,以输出信号逻辑结果控制所述判定开关。
2.根据权利要求1所述电荷泵,其特征在于,
所述第一电源模块包括串联的第一电流源和由所述第一信号控制的第一开关;
所述第二电源模块包括串联的第二电流源和由所述第二信号控制的第二开关。
3.根据权利要求2所述电荷泵,其特征在于,所述第一电容单元的等效容值大于所述第二电容单元的等效容值。
4.根据权利要求3所述电荷泵,其特征在于,所述第一电容单元与所述第二电容单元的等效容值比大于10:1。
5.一种电荷泵的控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至4任一项所述电荷泵,包括:
获取第一信号和第二信号;
根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号;
根据所述判定信号控制电荷泵中的状态开关,以改变所述电荷泵中的电容的等效容值。
6.根据权利要求5所述控制方法,其特征在于,所述根据所述第一信号和所述第二信号输出对应目标电路状态的判定信号的过程,具体包括:
根据所述第一信号和所述第二信号的脉宽,判断所述目标电路是否处于锁定状态;
如果是,输出使所述状态开关闭合的所述判定信号;
如果否,输出使所述状态开关断开的所述判定信号。
7.根据权利要求6所述控制方法,其特征在于,所述根据所述第一信号和所述第二信号的脉宽,判断所述目标电路是否处于锁定状态的过程,具体包括:
判断所述第一信号和所述第二信号的脉宽是否小于预设脉宽;
当所述第一信号或所述第二信号的任一脉宽小于所述预设脉宽,则判定所述目标电路处于锁定状态。
8.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1至4任一项所述电荷泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6433596B1 (en) * 1999-07-02 2002-08-13 Peter R. Bossard Programmable on-chip damping coefficient for CMOS filter circuits that gives faster lockup times and lower jitter in phase lock loop circuits
CN103684427A (zh) * 2012-09-05 2014-03-26 瑞昱半导体股份有限公司 锁相回路
CN106357261A (zh) * 2015-07-15 2017-01-25 台湾类比科技股份有限公司 具自身静电防护功能的输出缓冲电路
CN105119476B (zh) * 2015-09-17 2018-01-02 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种应用于开关电源中的x电容放电控制电路
CN106487380A (zh) * 2016-09-08 2017-03-08 苏州大学 一种减少cp‑pll频率切换时间的无源环路滤波器

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