JPH08330953A - 定電流型チャージポンプ回路 - Google Patents

定電流型チャージポンプ回路

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JPH08330953A
JPH08330953A JP7136563A JP13656395A JPH08330953A JP H08330953 A JPH08330953 A JP H08330953A JP 7136563 A JP7136563 A JP 7136563A JP 13656395 A JP13656395 A JP 13656395A JP H08330953 A JPH08330953 A JP H08330953A
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JP
Japan
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constant current
pmos
current
nmos
charge pump
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Pending
Application number
JP7136563A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Sakuma
浩昭 佐久間
Kazuo Yamashita
和郎 山下
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来に比べオーバシュートの少ない定電流型
チャージポンプ回路を得る。 【構成】 電流IOH又はIOLをスイッチングするた
めのPMOS12及びNMOS18からみて出力端子寄
りに、カレントミラー回路の出力側のPMOS14又は
MNOS16を設ける。カレントミラー回路の入力側の
PMOS13及びNMOS15からみて電源又は接地側
にPMOS11又はNMOS17を設ける。寄生容量に
起因して流れる過渡電流がPMOS14及びNMOS1
6のドレインソース間に流れなくなるため、この過渡電
流の影響たるオーバシュートが電流IOH及びIOL
現れなくなる。PMOS11及びNMOS17によって
PMOS12及びNMOS18と等しい値の電圧降下を
発生させているためカレントミラー回路の動作が安定化
する。PMOS13及び20によってカレントミラー回
路を構成することにより、単一の定電流源33を用いる
のみでよくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PLL周波数シンセサ
イザ等に使用される定電流型チャージポンプ回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6には、一従来例に係る定電流型チャ
ージポンプ回路2の構成が示されている。この従来例に
おいては、チャージポンプ出力端子から出力する電流I
OH及びIOLをスイッチングするため、PMOS12
及びNMOS18が設けられている。これらのPMOS
12及びNMOS18のドレインはチャージポンプ出力
端子に接続されており、またそのソースはPMOS14
又はNMOS16のドレインに接続されている。PMO
S14及びNMOS16のソースはそれぞれ電源VDD
又は接地GNDに接続されている。これら、PMOS1
4及びNMOS16はいずれもカレントミラー回路の出
力側トランジスタである。当該カレントミラー回路の入
力側トランジスタ、すなわちダイオード接続されている
トランジスタは、この図ではPMOS13及びNMOS
15として表されている。これら、PMOS13及びN
MOS15のドレインにはそれぞれ定電流源31及び3
2が接続されている。定電流源31及び32は、それぞ
れ、定電流IRp又はIRnを発生させる。
【0003】従って、チャージポンプ出力端子から電流
OHを吐き出させようとする場合には、例えばPMO
S12のゲート電位SをGNDレベルに制御しかつN
MOS18のゲート電位SをGNDレベルに制御すれ
ばよい。このように制御すると、PMOS12のソース
ドレイン間インピーダンスが低下しPMOS12がオン
する結果、定電流源31からの定電流IRpがPMOS
13及び14から構成されるカレントミラー回路によっ
て出力側に転写され、その結果得られる電流IOHがチ
ャージポンプ出力端子から吐き出される。この電流I
OHの値は、定電流源31によって生成される定電流I
Rpの値と、PMOS13と14のゲート幅の比によっ
て決定される。
【0004】逆に、チャージポンプ出力端子から定電流
OLを吸い込もうとする場合には、例えばNMOS1
8のゲート電位Sを電源VDDのレベルに制御しつつ
PMOS12のゲート電位SをVDDレベルに制御す
ることにより、このNMOS18のドレインソース間イ
ンピーダンスを下げ当該NMOS18をオンさせればよ
い。このようにすると、定電流源32によって生成され
る定電流IRnが、NMOS15及び16によって構成
されるカレントミラー回路によって出力側に転写され、
定電流IOLとなる。その際、定電流IOLの値は、定
電流源32によって生成される電流IRnの値と、NM
OS15と16のゲート幅の比によって、定まる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては、PMOS12又はNMOS18を
オフからオンに転ずる際に過渡的なオーバシュート電流
がチャージポンプ出力端子に流れるという問題があっ
た。
【0006】例えば、図7に示されるように、PMOS
12のソース及びPMOS14のドレインと電源VDD
の間には、一般に寄生容量Cfpが発生する。PMOS
12がオフからオンに転ずると、これに伴い、電源V
DDから寄生容量Cfpを介し電流ICfpがPMOS
12のソースに流れこむ。従って、PMOS12のドレ
イン電流、すなわちチャージポンプ出力端子から吐き出
される電流IOHは、図9の左半分に示されるようにオ
ーバシュートを有する電流となる。
【0007】また、図8に示されるように、NMOS1
8のソースやNMOS16のドレインと接地GNDの間
にも、寄生容量Cfnが生じている。従って、NMOS
18がオフからオンに転ずると、その際、この寄生容量
fnを介し電流ICfnが流れる。チャージポンプ出
力端子から吸い込まれる電流IOLには、この電流I
Cfnによって、図9の右半分に示されるようにオーバ
シュートを有する波形が現れる。
【0008】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、定電流型チャージ
ポンプ回路におけるMOSFET等のトランジスタの配
置を変更することにより、チャージポンプ出力端子に流
れる電流からオーバシュートをなくすことを目的とす
る。本発明は、この目的の達成により、後段に接続され
る回路の性能の改善、例えばPLLシンセサイザの位相
検波特性のリニアリティの向上を実現することを目的と
する。本発明は、更に、トランジスタ配置の変更によっ
てカレントミラー回路の動作が不安定化することを防ぐ
ことを目的とする。本発明は、更に、定電流源が1個で
足りるより簡素な構成の回路を実現することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、定電流を発生させる定電流源と、
出力端子に接続され指令に応じてオンするスイッチング
用トランジスタと、このスイッチング用トランジスタが
オンしているときに、定電流源が発生させた定電流に対
応する値の定電流を出力端子に供給するカレントミラー
回路と、を備える定電流型チャージポンプ回路におい
て、上記スイッチング用トランジスタを電源又は接地
に、またカレントミラー回路の出力側トランジスタをス
イッチング用トランジスタと出力端子の間に、それぞれ
接続し、スイッチング用トランジスタがオンするのに伴
い上記スイッチング用トランジスタ及び/又は出力側ト
ラジスタの寄生容量に流れる過渡電流を、当該寄生容量
を介し電源又は接地に向けて流すことを特徴とする。
【0010】本発明は、更に、カレントミラー回路の入
力側トランジスタと電源又は接地の間に、上記スイッチ
ング用トランジスタと等しい値の電圧降下を発生させる
安定化用トランジスタを接続したことを特徴とする。
【0011】本発明は、そして、上記定電流源にて発生
した定電流に対する値の定電流を、電源側及び接地側の
うちいずれかのカレントミラー回路に供給する定電流源
共用化用カレントミラー回路を備え、単一の定電流源に
より電源側及び接地側双方に係る定電流を発生させるこ
とを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明においては、カレントミラー回路の出力
側トランジスタがスイッチング用トランジスタと出力端
子の間に接続される。また、このスイッチング用トラン
ジスタは、電源又は接地に接続される。従って、スイッ
チング用トランジスタをオフからオンに転ずる際に寄生
容量の存在によって生じる過渡電流は、当該寄生容量及
びスイッチング用トランジスタを含むけれどもカレント
ミラー回路の出力側トランジスタを含まない回路に流れ
ることになるから、この過渡電流が出力端子に供給され
ることはない。
【0013】本発明においては、また、カレントミラー
回路の入力側トランジスタと電源又は接地の間に、安定
化用トランジスタが接続される。この安定化用トランジ
スタは、スイッチング用トランジスタと等しい値の電圧
降下を発生させる。従って、本発明においては、カレン
トミラー回路の出力側トランジスタをスイッチング用ト
ランジスタからみて出力端子側に設けているにもかかわ
らず、このカレントミラー回路の動作が不安定になるこ
とがない。
【0014】本発明においては、更に、定電流源にて発
生した定電流に対応する値の定電流を電源側及び接地側
のうちいずれかのカレントミラー回路に供給すべく、定
電流源共用可能カレントミラー回路が設けられる。従っ
て、電源側及び接地側のカレントミラー回路のうちいず
れか一方に対しては定電流源から直接に、また他方に対
しては定電流源から上述の定電流源共用可能カレントミ
ラー回路を介して、それぞれ定電流が供給される。その
結果、単一の定電流源により電源側及び接地側双方に係
る定電流を発生させることが可能になる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図6〜図9に示される従来例と
同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0016】図1には、本発明の第1実施例に係る定電
流型チャージポンプ回路1の構成が示されている。この
実施例の回路構成は、PMOS12とPMOS14の位
置が逆である点、NMOS16とNMOS18の位置が
逆である点、またPMOS13及びNMOS15からみ
て電源VDD又は接地GND側にPMOS11又はNM
OS17を設けた点で前述の従来例と相違している。ま
た、PMOS11及びNMOS17は、それぞれ、PM
OS12又はNMOS18と同一の電圧降下を発生させ
るよう、そのゲート幅が設定されている。例えば、PM
OS12のゲート幅とPMOS14のゲート幅とを等し
く設定した場合には、PMOS11のゲート幅とPMO
S13のゲート幅を等しく設定する。
【0017】このようにPMOS12とPMOS14の
位置を入れ替えた場合、図2に示されるように、PMO
S12がオフからオンに転じた際に寄生容量Cfpに流
れる過渡電流ICfpが、PMOS14には流れ込まな
くなる。すなわち、過渡電流ICfpが流れる回路に
は、PMOS14は存在していないから、チャージポン
プ出力端子から吐き出す電流IOHに過渡電流ICfp
の影響が現れることはない。従って、図4の左半分に示
されるように、図9の左半分に比べオーバシュートが少
ない又は防止された波形が得られる。
【0018】また、NMOS16とNMOS18の位置
を入れ替えることにより、図3に示されるように、寄生
容量Cfnに流れる過渡電流ICfnが、NMOS16
に影響を与えなくなる。すなわち、過渡電流ICfn
流れる回路には、NMOS16は含まれていないから、
チャージポンプ出力端子から吸い込むべき定電流I
は、過渡電流ICfnの影響を受けない。従って、図4
の右半分に示されるように、図9の右半分に比べオーバ
シュートが少なく又は防止された波形が得られる。
【0019】更に、本実施例においては、前述のように
PMOS11及びNMOS17を設けている。また、こ
れらのゲートの電位は、それぞれ接地GND又は電源V
DDの電位に固定されている。従って、PMOS12と
PMOS14の位置を入れ替え、またNMOS16とN
MOS18の位置を入れ替えたとしても、各カレントミ
ラー回路の動作が不安定になることはない。より詳細に
は、PMOS11及びNMOS17によって、PMOS
12及びNMOS18による電圧降下と等しい電圧降下
を意図的に発生させているため、各カレントミラー回路
の動作を安定化することができる。
【0020】図5には、本発明の第2実施例に係る定電
流型チャージポンプ回路の構成が示されている。この実
施例においては、第1実施例における2個の定電流源3
1及び32が単一の定電流源33によって置き換えられ
ている。この定電流源33は、第1実施例における定電
流源31と同様PMOS13に定電流(ここではI
を供給する。PMOS13は、第1実施例と同様PMO
S14と共にカレントミラー回路を構成しているから、
PMOS12及び14によって実現される定電流IOH
の吐き出し動作は第1実施例と同様の動作となる。
【0021】また、PMOS13は、PMOS20と共
に、定電流源共用化のためのカレントミラー回路を構成
している。すなわち、PMOS13に定電流源33から
定電流Iが供給されると、これに応じた値が定電流が
PMOS20にも流れる。ここではPMOS13のゲー
ト幅とPMOS20のゲート幅は等しく設定されてお
り、従って、PMOS20に流れる定電流の値はI
なる。この定電流Iは、NMOS16とカレントミラ
ー回路を構成するNMOS15に供給されているから、
この実施例においても、第2実施例と同様の定電流I
OLの引き込み動作が実行される。その際に必要となる
定電流源の個数は1個で足りる。なお、図中19で示さ
れているのは、PMOS11と同一のゲート幅を有する
PMOSであり、PMOS13及び20から構成される
カレントミラー回路の動作を安定化している。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチング用トランジスタを電源又は接地に、又はカ
レントミラー回路の出力側トランジスタをスイッチング
用トランジスタと出力端子の間に、それぞれ接続するよ
うにしたため、寄生容量に流れる過渡電流が出力端子に
供給される電流に影響を与えなくなり、従来に比べオー
バシュートが少なく従って後段の回路の動作をより安定
化することが可能な定電流型チャージポンプ回路が得ら
れる。
【0023】また、本発明によれば、カレントミラー回
路の入力側トランジスタと電源又は接地の間に、スイッ
チング用トランジスタと等しい値の電圧降下を発生させ
る安定化用トランジスタを接続したため、カレントミラ
ー回路の出力側トランジスタと電源又は接地との間にス
イッチング用トランジスタが介在しているにもかかわら
ず、カレントミラー回路の動作が安定な動作となる。
【0024】そして、本発明によれば定電流源にて発生
した定電流に対応する値の定電流を、電源側及び接地側
のうちいずれかのカレントミラー回路に供給する定電流
源共用可能カレントミラー回路を設けるようにしたた
め、単一の定電流源により電源側及び接地側双方に係る
定電流を発生させることが可能になり、より簡素な回路
構成を有する定電流型チャージポンプ回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例に係る定電流型チャージ
ポンプ回路の構成を示す回路図である。
【図2】 この実施例の動作を示す図である。
【図3】 この実施例の動作を示す図である。
【図4】 この実施例における出力電流の波形を示す図
である。
【図5】 本発明の第2実施例に係る定電流型チャージ
ポンプ回路の構成を示す図である。
【図6】 一従来例に係る定電流型チャージポンプ回路
の構成を示す図である。
【図7】 この従来例の動作を示す図である。
【図8】 この従来例の動作を示す図である。
【図9】 この従来例における出力電流の波形を示す図
である。
【符号の説明】
1 定電流型チャージポンプ回路、11〜14,19,
20 PMOS、15〜18 NMOS、31〜33
定電流源。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定電流を発生させる定電流源と、出力端
    子に接続され指令に応じてオンするスイッチング用トラ
    ンジスタと、このスイッチング用トランジスタがオンし
    ているときに、定電流源が発生させた定電流に対応する
    値の定電流を出力端子に供給するカレントミラー回路
    と、を備える定電流型チャージポンプ回路において、 上記スイッチング用トランジスタを電源又は接地に、ま
    たカレントミラー回路の出力側トランジスタをスイッチ
    ング用トランジスタと出力端子の間に、それぞれ接続
    し、 スイッチング用トランジスタがオンするのに伴い上記ス
    イッチング用トランジスタ及び/又は出力側トランジス
    タの寄生容量に流れる過渡電流を、当該寄生容量を介し
    電源又は接地に向けて流すことを特徴とする定電流型チ
    ャージポンプ回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の定電流型チャージポンプ
    回路において、 カレントミラー回路の入力側トランジスタと電源又は接
    地の間に、上記スイッチング用トランジスタと等しい値
    の電圧降下を発生させる安定化用トランジスタを接続し
    たことを特徴とする定電流型チャージポンプ回路。
  3. 【請求項3】 電源側及び接地側双方に上記スイッチン
    グ用トランジスタ及びカレントミラー回路を設けた請求
    項1又は2記載の定電流型チャージポンプ回路におい
    て、 上記定電流源にて発生した定電流に対応する値の定電流
    を、電源側及び接地側のうちいずれかのカレントミラー
    回路に供給する定電流源共用化用カレントミラー回路を
    備え、 単一の定電流源により電源側及び接地側双方に係る定電
    流を発生させることを特徴とする定電流型チャージポン
    プ回路。
JP7136563A 1995-06-02 1995-06-02 定電流型チャージポンプ回路 Pending JPH08330953A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6255872B1 (en) 1999-03-24 2001-07-03 Nec Corporation Charge pump circuit for PLL
KR100750059B1 (ko) * 2001-11-20 2007-08-16 매그나칩 반도체 유한회사 전류 제어 수단을 구비한 전하 펌핑 회로
KR101007664B1 (ko) * 2008-01-07 2011-01-13 전북대학교산학협력단 전하 펌프의 전류 정합 특성 개선 방법
WO2011081391A3 (ko) * 2009-12-30 2011-09-09 선문대학교 산학협력단 전하 릴레이 인핸서 및 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
WO2013077628A1 (ko) * 2011-11-21 2013-05-30 선문대학교 산학협력단 전자 릴레이 인핸서 및 전자 릴레이 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
CN107431857A (zh) * 2015-01-20 2017-12-01 Tdk株式会社 用于电荷泵布置的阻抗电路和电荷泵布置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6255872B1 (en) 1999-03-24 2001-07-03 Nec Corporation Charge pump circuit for PLL
KR100750059B1 (ko) * 2001-11-20 2007-08-16 매그나칩 반도체 유한회사 전류 제어 수단을 구비한 전하 펌핑 회로
KR101007664B1 (ko) * 2008-01-07 2011-01-13 전북대학교산학협력단 전하 펌프의 전류 정합 특성 개선 방법
WO2011081391A3 (ko) * 2009-12-30 2011-09-09 선문대학교 산학협력단 전하 릴레이 인핸서 및 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
US9124116B2 (en) 2009-12-30 2015-09-01 Industry-University Cooperation Foundation Sunmoon University Electrical charge relay enhancer and solar cell system including the enhancer
WO2013077628A1 (ko) * 2011-11-21 2013-05-30 선문대학교 산학협력단 전자 릴레이 인핸서 및 전자 릴레이 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
CN107431857A (zh) * 2015-01-20 2017-12-01 Tdk株式会社 用于电荷泵布置的阻抗电路和电荷泵布置
CN107431857B (zh) * 2015-01-20 2020-01-31 Tdk株式会社 用于电荷泵布置的阻抗电路和电荷泵布置

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