JPH0856155A - チャージ・ポンプ回路及び方法 - Google Patents

チャージ・ポンプ回路及び方法

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JPH0856155A
JPH0856155A JP7013036A JP1303695A JPH0856155A JP H0856155 A JPH0856155 A JP H0856155A JP 7013036 A JP7013036 A JP 7013036A JP 1303695 A JP1303695 A JP 1303695A JP H0856155 A JPH0856155 A JP H0856155A
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transistor
switch
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current source
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JP7013036A
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English (en)
Inventor
William H Giolma
エィチ.ジオルマ ウィリアム
Srinivasan Venkatraman
ベンカトラマン スリニバサン
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Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/089Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
    • H03L7/0891Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
    • H03L7/0895Details of the current generators
    • H03L7/0896Details of the current generators the current generators being controlled by differential up-down pulses
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/267Current mirrors using both bipolar and field-effect technology

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流源及び電流シンクが整合すると共に、安
定した出力電流をもたらすことができるチャージ・ポン
プ及び方法を提供する。 【構成】 電流源(12)は、電流ミラー(16)及び
スイッチ(18)を使用して、2つの出力電流の一方を
発生する。スイッチ(18)は、電流源制御回路(2
0)からの信号に基づいて、2つの出力の間で選択を行
う。電流シンク(14)は、電流ミラー(44)及び
(46)、及びスイッチ(48)を使用して、2つの電
流の一方を発生する。スイッチ(48)は、電流ミラー
(44)及び(46)によって発生される2つの電流の
中から選択を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、電子デバイ
スに関する。特に、この発明は、チャージ・ポンプ回路
及び方法に関する。
【0002】
【従来技術の説明】チャージ・ポンプは、電流源及び電
流シンク双方を備えた電子回路である。従って、チャー
ジ・ポンプは、外部システムに対して、電流を提供また
は受けることができる。チャージ・ポンプを利用し得る
エレクトロニクスには、多くの応用がある。例えば、チ
ャージ・ポンプは、一般に、フェーズ・ロック・ループ
回路に使用される。この種フェーズ・ロック・ループ
は、例えば、コンピュータ・システムの固定ディスク駆
動機構用の読取りチャネル集積回路に使用することがで
きる。
【0003】既存のチャージ・ポンプ回路及び方法は、
幾つかの欠点を示す。第1に、電流源は、電流シンクに
比してゆっくりと動作し得る。従って、電流源及び電流
シンクの過渡的応答は整合し得ない。既存の電流源は、
一般に、P型トランジスタを使用して製造される。P型
トランジスタ内の寄生容量は、電流源に対して、相補式
N型トランジスタで製造された電流シンクに比してゆっ
くりと動作させ得る。例えば、フェーズ・ロック・ルー
プに使用されるチャージ・ポンプは、電流シンクの機能
とより緊密に整合する電流源を有する必要があり得る。
電流源及び電流シンクが整合しなければ、フェーズ・ロ
ック・ループは正しく動作し得ない。最後に、既存のチ
ャージ・ポンプは、安定した出力電流をもたらすことが
できない。
【0004】
【発明の概要】本発明によれば、従来のシステム及び方
法に関連する欠点及び問題を十分に除去または低減する
チャージ・ポンプ・システム及び方法が提供される。詳
述すると、本発明の一実施例は、電流源及び電流シンク
を備えたチャージ・ポンプを提供する。電流源は、第1
及び第2の出力電流を発生する回路、及びスイッチを備
えている。スイッチは、差分入力を有し、かつ、前記発
生回路に結合されている。スイッチは、第1及び第2の
出力電流の一方を選択することができる。電流シンク
は、第1及び第2の出力電流を発生する回路、第3及び
第4の出力電流を発生する回路、及びスイッチを備えて
いる。スイッチは、差分入力を有し、かつ、第1及び第
2の出力電流の一方を選択することができる。第2の発
生回路は、第1の発生回路の第1及び第2の出力電流に
基づいて、第3または第4の出力電流の何れかを出力す
る。これによって、チャージ・ポンプは、電流源または
電流シンクとして動作することができる。
【0005】本発明の技術的利点は、本発明の教示に従
って構成された電流源が、状態を素早く変更することが
できる点に存在する。例えば、電流源は、僅かな電流が
供給されるかまたは全く電流が供給されない「オフ」状
態を有することができる。また、電流源は、所定の電流
が供給される「オン」状態を有し得る。電流源は、「オ
フ」状態から「オン」状態または「オン」状態から「オ
フ」状態に迅速に移行することができる。電流源は、差
分入力を有するスイッチによって制御される。差動制御
は、電流源のトランジスタのゲート電圧を安定化する。
更に、差動制御は、トランジスタのソース及びゲート間
の寄生容量に関連する問題を克服する。電流源はまた、
ゲート電圧の一定の性質に起因する正確な最終電流をも
たらすべく動作可能である。
【0006】本発明の別の技術的利点は、電流シンクと
整合する電流源を提供するという点に存する。従って、
本発明のチャージ・ポンプは、厳しい位相要求を有する
電子回路に使用することができる。例えば、本発明のチ
ャージ・ポンプは、フェーズ・ロック・ループ回路に正
しく利用し得る。本発明は、電流源と同一の構造を電流
シンクに組み込むことによって、電流源と電流シンクを
整合させることができる。一般に、電流源は、電流シン
クに比してゆっくりと動作する。従って、電流源を電流
シンクに組み込むことによって、電流源及び電流シンク
の過渡的速度は、より緊密に整合される。
【0007】
【実施例】図1は、一般に参照番号10が付され、本発
明の教示に従って構成されたチャージ・ポンプの実施例
である。チャージ・ポンプ10は、電流源12及び電流
シンク14を備えている。電流源12及び電流シンク1
4が整合した回路を備え得ることによって、電流シンク
14が出力電流値を切り換えるのと実質的に同一の速度
で、電流源12が出力電流値を切り換えるようになって
いる。電流源12及び電流シンク14が整合すれば、チ
ャージ・ポンプ10は、例えば高性能固定ディスク駆動
機構用の読取りチャネル集積回路に使用される回路等
の、フェーズ・ロック・ループ回路に適切に使用するこ
とができる。その代わりに、チャージ・ポンプ10は、
チャージ・ポンプを必要とする他の任意の適切な電子デ
バイスに使用し得る。チャージ・ポンプ10の電流源1
2は、通常型電流源を凌ぐ増大した速度向けに設計され
ている。
【0008】電流源12は、2つの所定の電流出力の一
方をもたらすべく動作可能である。電流源12は、電流
ミラー16及びスイッチ18を使用して、電流出力を生
成する。電流源制御20は、2つの所定の出力の一方を
選択する。
【0009】電流ミラー16は、例えば、第1、第2及
び第3のトランジスタ22,24及び26をそれぞれ備
えることができる。トランジスタ22,24及び26
は、例えば、適切なP型MOSFETトランジスタ、ま
たは電流ミラーに使用する他の適切なトランジスタを備
え得る。各トランジスタ22,24及び26のゲート
は、共に結合することができる。更に、各トランジスタ
22,24及び26のソースは、抵抗器28,30及び
32をそれぞれ介して、電源34に結合し得る。トラン
ジスタ22のゲートは、電流源36及びトランジスタ2
2のドレインに結合し得る。このようにして、トランジ
スタ22は、電流ミラー16用の電流を設定することが
できる。この電流は、トランジスタ24及び26におい
て複製することができる。トランジスタ24のドレイン
は、接地電位に結合し得る。最後に、トランジスタ26
のドレインは、電流源12の出力を備え得る。
【0010】スイッチ18は、電流ミラー16の2つの
所定の電流の一方を選択することができる。スイッチ1
8は、例えば、第1及び第2のトランジスタ38及び4
0を備えることができる。トランジスタ38及び40
は、例えば、NPNバイポラー接合トランジスタ、また
は差動スイッチに使用する他の適切なトランジスタを備
えることができる。各トランジスタ38及び40のベー
スは、スイッチ18用の差分入力をもたらし得る。トラ
ンジスタ38のベースは、電流源制御20の正の端子に
結合し得る。トランジスタ40のベースは、電流源制御
20の負の端子に結合し得る。
【0011】トランジスタ38及び40は、図1に示す
ように、エミッタ結合式差動構成で結合し得る。各トラ
ンジスタ38及び40のエミッタは、共に結合し得る。
各トランジスタ38及び40のエミッタは、電流源42
を介して、接地電位に結合し得る。トランジスタ38の
コレクタは、トランジスタ24のソースに結合し得る。
最後に、トランジスタ40のコレクタは、トランジスタ
26のソースに結合し得る。これによって、トランジス
タ22,24,26,38及び40は、折返し縦続構成
を含んでいる。このようにして、スイッチ18は、電流
ミラー16の差動制御をもたらす。
【0012】動作時、電流源制御20によって、制御信
号が、電流源12のスイッチ18にもたらされる。電流
源制御20の正の端子に印加される電圧が、電流源制御
20の負の端子に印加される電圧に比して大きければ、
電流源12は、所定の測定可能な出力電流をもたらす。
トランジスタ38は、該トランジスタ38のベース及び
エミッタ間の電圧降下に起因してオンに切り換えられ
る。トランジスタ38は、抵抗器30を介して電流を引
き抜くことによって、トランジスタ24をオフに切り換
える。トランジスタ40のベース−エミッタ接合には逆
バイアスがかけられているので、トランジスタ40はオ
フに切り換えられる。従って、電流は、抵抗器32及び
電流源12の出力をもたらすアクティブ・デバイス26
を通過する。この説明を通して、トランジスタが、コレ
クタ及びエミッタ間、またはソース及びドレイン間に相
当の電流を通電すれば、該トランジスタは「オン」であ
ると考えられることに留意されたい。また、トランジス
タが、オン状態におけるよりも、ソース及びドレイン
間、またはコレクタ及びエミッタ間に、多くても相当小
さい電流を通電させれば、該トランジスタは「オフ」で
あると考えられる。
【0013】その代わりに、電流源制御20の負の端子
の電圧が、電流源制御20の正の端子の電圧に比して大
であれば、電流源12は、零に略等しい出力電流または
或る他の適切な出力をもたらし得る。この状況におい
て、トランジスタ40はオンに切り換えられ、トランジ
スタ38はオフに切り換えられる。トランジスタ40
は、抵抗器32から電流を引き抜くことによって、トラ
ンジスタ26をオフに切り換える。従って、電流源12
は、略0Åの電流出力をもたらす。
【0014】電流シンク14は、例えば、第1の電流ミ
ラー44、第2の電流ミラー46、スイッチ48、及び
電流シンク制御回路50を備えている。以下において述
べるように、電流源12及び電流シンク14が動作する
速度を等しくするため、電流ミラー44及びスイッチ4
8は、電流ミラー16及びスイッチ18と実質的に同一
となるように設計されている。電流ミラー44は、例え
ば、第1、第2及び第3のトランジスタ52,54及び
56をそれぞれ備え得る。トランジスタ52,54及び
56は、電流ミラー16に関して前述した折返し縦続構
成に結合されたP型MOSFETトランジスタを備え得
る。各トランジスタ52,54及び56のソースは、そ
れぞれ抵抗器60,62及び64を介して、電源58に
結合し得る。最後に、トランジスタ52のゲートは、電
流源66を介して、接地電位に結合し得る。
【0015】スイッチ48は、電流ミラー44によって
電流ミラー46に供給される電流を制御することができ
る。スイッチ48は、例えば、第1及び第2のトランジ
スタ68及び70をそれぞれ備えることができる。トラ
ンジスタ68及び70は、例えば、NPNバイポーラ接
合トランジスタ、または差動スイッチに使用される他の
適切なトランジスタを含み得る。トランジスタ68のベ
ースは、電流シンク制御回路50の正の端子に結合し得
る。トランジスタ70のベースは、電流シンク制御回路
50の負の端子に結合し得る。各トランジスタ68及び
70のエミッタは、共に結合し得る。最後に、各トラン
ジスタ68及び70のエミッタは、電流源72を介し
て、接地電位に結合し得る。
【0016】第2の電流ミラー46は、例えば、第1、
第2及び第3のトランジスタ74,76及び78を備え
ることができる。トランジスタ74,76及び78は、
例えば、N型MOSFETトランジスタを備えることが
できる。トランジスタ74,76及び78は、トランジ
スタ54及び56と共に、折返し縦続構成で結合するこ
とができる。各トランジスタ74,76及び78のゲー
トは、共に結合することができる。各トランジスタ7
4,76及び78のソースは、それぞれ抵抗器80,8
2及び84を介して、接地電位に結合し得る。トランジ
スタ74のドレインは、トランジスタ74のゲートに結
合し得る。トランジスタ74のゲートは、電流源86を
介して、電源58に結合し得る。トランジスタ76のド
レインは、電源58に結合し得る。最後に、トランジス
タ78のドレインは、チャージ・ポンプ10の出力をも
たらすべく結合し得る。
【0017】動作時、電流シンク14は、電流シンク制
御50からの信号に応じて、2つの状態の一方で動作し
得る。電流シンク制御50の正の端子に印加される電圧
が、電流シンク制御50の負の端子に印加される電圧に
比して大であれば、アクティブ・デバイス70はオンに
切り換えられる。アクティブ・デバイス56がオフに切
り換えられると共に、アクティブ・デバイス78がオン
に切り換えられる。従って、電流シンク14は、トラン
ジスタ78が所定の電流を通電させるオン状態で動作す
る。しかしながら、電流シンク制御50の正の端子の電
圧が、電流シンク制御50の負の端子の電圧に比して低
ければ、トランジスタ70はオフに切り換えられる。ト
ランジスタ56はオンで、トランジスタ78はオフであ
る。従って、電流シンク14は、略0Aに等しい電流を
受信すべく動作する。
【0018】差動モードスイッチ18は、電流源12の
速度を相当増大させる。各トランジスタ24及び26
は、そのソース及びゲートの間に寄生容量を含んでい
る。スイッチ18が、単端モード(singled−e
nded mode)で電流ミラー16に結合されてい
れば、この寄生容量は、電流ミラー16が動作し得る速
度を低減する。また、トランジスタ24及び26のゲー
トの電圧は、容量が、スイッチ18からの信号に基づい
て充電及び放電するとき、一定を維持することはない。
スイッチ18からの差動制御信号を使用することによっ
て、この問題は克服される。これによって、トランジス
タ24及び26双方のゲート電圧は、近似的に一定の値
を維持する。
【0019】電流源12及び電流シンク14は、電流シ
ンク14の電流ミラー44及びスイッチ48に起因し
て、略等しい速度で動作する。前述したように、電流ミ
ラー44は、電流ミラー16と実質的に同一であり、か
つ、スイッチ48は、スイッチ18と実質的に同一であ
る。従って、これらの構成要素のおのおのは、略同一の
速度で動作する。電流シンク14の電流ミラー46は、
電流ミラー44及びスイッチ48の組合せに比して実質
的に高い速度で動作する。従って、電流源12及び電流
シンク14は、略同一の速度で動作する。
【0020】チャージ・ポンプ10の電流源12及び電
流シンク14は、独立して制御することができる。図2
は、電流シンク制御50及び電流源制御20からの入力
の種との組合せに基づく、チャージ・ポンプ10の電位
出力を図示している。図2において、電流源制御または
電流シンク制御に対する欄の1は、正の端子の電圧が、
負の端子の電圧に比して大であることを意味する。ま
た、0は、正の端子の電圧が、負の端子の電圧に比して
小であることを意味している。従って、チャージ・ポン
プ10は、4つの別個の状態で動作することができる。
第1に、チャージ・ポンプ10は、電流源制御が1で、
かつ、電流シンク制御が0であれば、電流源として動作
し得る。また、チャージ・ポンプ10は、電流源制御及
び電流シンク制御の双方が零に等しければ、オフとなり
得る。更に、チャージ・ポンプ10は、電流源制御20
が0で、かつ、電流シンク制御50が1であれば、電流
シンクとして動作し得る。最後に、チャージ・ポンプ1
0の出力は、電流源制御20及び電流シンク制御50双
方が、1に等しければ、電流源出力及び電流シンク出力
の間の差分を含み得る。
【0021】図3は、一般に参照符号10′が付され、
本発明の教示に従って構成されたチャージ・ポンプの別
の実施例を図示している。チャージ・ポンプ10′は、
図1のチャージ・ポンプ10と実質的に同一である。ア
クティブ・デバイス24のドレインは、第2の、即ち、
チャージ・ポンプ10′用の相補式出力をもたらすよう
に、アクティブ・デバイス76のドレインに結合するこ
とができる。以上、本発明を詳細に説明したが、特許請
求の範囲によって規定されるこの本発明の精神及び範囲
にもとることなく、種々の変更、変換及び代替を行うこ
とができることを了知すべきである。例えば、電流ミラ
ーのトランジスタは、該電流ミラーの各分岐点に異なる
電流をもたらすように、一定の大きさに作ることができ
る。その代わりに、電流ミラーの各トランジスタの寸法
を略等しくすることができることによって、ミラーの各
分岐点に略同一の電流をもたらす。チャージ・ポンプ1
0の適切な電流出力をもたらすべく、抵抗器の値を変え
ることができる。最後に、電流源12及び電流シンク1
4双方に対して「オン」及び「オフ」状態の間の1つ以
上の「中間」状態をもたらすべく、抵抗器及びトランジ
スタの各値を、既知の教示によって調整することができ
る。
【0022】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) 差動構成で結合されたスイッチと、前記スイッ
チに応答して、電流ミラー用の電流を設定するトランジ
スタ及び電流源の出力電流をもたらす第1及び第2のト
ランジスタを備えた前記電流ミラーであって、前記スイ
ッチが、第1及び第2の出力電流間で、前記電流源の前
記トランジスタによって出力される電流を切り換えるべ
く動作可能となるように、前記トランジスタが、前記ス
イッチと共に折返し縦続構成で結合されてなる前記電流
ミラーと、を具備したことを特徴とする前記電流源。
【0023】(2) 第1項記載の電流源において、前
記スイッチに結合されて、前記電流源の出力を制御すべ
く、制御信号を前記スイッチにもたらす回路群を更に具
備したことを特徴とする前記電流源。
【0024】(3) 第1項記載の電流源において、前
記電流ミラーの前記トランジスタのおのおのが、所定の
第1及び第2の出力電流をもたらすように、所定の寸法
を有することを特徴とする前記電流源。
【0025】(4) 第1項記載の電流源において、前
記出力トランジスタの前記出力は、相補型出力を含んで
いることを特徴とする前記電流源。
【0026】(5) 第1項記載の電流源において、前
記第1及び第2の出力電流の一方が、略0Aを含んでい
ることを特徴とする前記電流源。
【0027】(6) 第1項記載の電流源において、前
記電流ミラーの前記トランジスタは、P型MOSFET
装置を備えていることを特徴とする前記電流源。
【0028】(7) 第1項記載の電流源において、前
記スイッチは、エミッタ結合式差動構成で結合された2
つのNPNバイポーラ接合トランジスタを備えているこ
とを特徴とする前記電流源。
【0029】(8) 第1及び第2の出力電流を発生す
る回路群、及び差分入力を有し、前記発生回路群に結合
されて、かつ、前記第1及び第2の出力電流間で、前記
発生する回路群によって出力される電流を切り換えるべ
く動作可能であって、チャージ・ポンプが電流源として
機能すべく動作可能となるようにしてなるスイッチを備
えた電流源と、第1及び第2の出力電流を発生する回路
群、差分入力を有し、前記発生する回路群に結合され、
かつ、前記第1及び第2の出力電流間で、前記発生する
回路群によって出力される電流を切り換えるべく動作可
能なスイッチ、及び前記発生する回路群の前記第1及び
第2の出力電流に応答すると共に、第3及び第4の出力
電流の一方を発生すべく動作可能であって、前記チャー
ジ・ポンプが電流シンクとして機能すべく動作可能とな
るようにしてなる回路群を備えた電流シンクと、を具備
したことを特徴とする前記チャージ・ポンプ。
【0030】(9) 第8項記載のチャージ・ポンプに
おいて、前記電流源が、差動構成で結合されたスイッチ
と、前記スイッチに応答し、電流ミラー用の電流を設定
するトランジスタ、及び前記電流源の出力電流をもたら
す第1及び第2のトランジスタを備えた前記電流ミラー
であって、前記トランジスタが、前記スイッチと共に折
返し縦続構成で結合されて、前記スイッチが、第1及び
第2の出力電流間で、前記電流源の前記トランジスタに
よって出力される電流を切り換えるべく動作可能となる
ようにしてなる前記電流ミラーと、を備えたことを特徴
とする前記チャージ・ポンプ。
【0031】(10) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流シンクが、電流ミラー用の電流を設
定するトランジスタ、及び前記第1の電流ミラーの出力
電流をもたらす第1及び第2のトランジスタを備えた前
記第1の電流ミラーと、折返し縦続構成を形成するよう
に、前記第1の電流ミラーの前記トランジスタに結合さ
れたスイッチであって、第1及び第2の出力電流間で、
前記第1の電流ミラーの前記出力トランジスタによって
出力される電流を切り換えるように、前記スイッチが、
エミッタ結合式差動構成で結合されてなる前記スイッチ
と、前記第1の電流ミラーに応答し、前記第2の電流ミ
ラー用の電流を設定するトランジスタ、及び前記第2の
電流ミラーの出力電流をもたらす第1及び第2のトラン
ジスタを備えた第2の電流ミラーであって、前記トラン
ジスタが、前記第1の電流ミラーの前記第1及び第2の
出力トランジスタと共に折返し縦続構成で結合されてな
る前記第2の電流ミラーと、を備えたことを特徴とする
前記チャージ・ポンプ。
【0032】(11) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流シンク及び前記電流源に結合され
て、前記電流シンク及び前記電流源を独立に制御する回
路群を更に具備したことを特徴とする前記チャージ・ポ
ンプ。
【0033】(12) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流源及び前記電流シンクのおのおの
は、相補形出力をもたらすことを特徴とする前記チャー
ジ・ポンプ。
【0034】(13) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流源及び前記電流シンクの出力は、共
に結合されることを特徴とする前記チャージ・ポンプ。
【0035】(14) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流源が、電流ミラー用の電流を設定す
るP型MOSFETトランジスタ、及び前記電流源の出
力電流をもたらす第1及び第2のP型MOSFETトラ
ンジスタを備えた前記電流ミラーと、折返し縦続構成を
形成すべく、前記電流ミラーの前記出力P型トランジス
タに結合されたスイッチであって、前記第1及び第2の
出力電流の間で、前記電流源の前記出力トランジスタに
よって出力される電流を切り換えるように、エミッタ結
合式差動構成で結合された2つのNPNバイポーラ接合
トランジスタを備えてなる前記スイッチと、を備えたこ
とを特徴とする前記チャージ・ポンプ。
【0036】(15) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流シンクが、電流ミラー用の電流を設
定するP型MOSFETトランジスタ、及び前記第1の
電流ミラーの出力電流をもたらす第1及び第2のP型M
OSFETトランジスタを備えた前記第1の電流ミラー
と、折返し縦続構成を形成するように、前記第1の電流
ミラーの前記出力P型トランジスタに結合されたスイッ
チであって、第1及び第2の出力電流の間で、前記第1
の電流ミラーの前記出力P型トランジスタによって出力
された電流を切り換えるように、エミッタ結合式差動構
成で結合された2つのNPNバイポーラ接合トランジス
タを備えてなる前記スイッチと、第2の電流ミラー用の
電流を設定するN型MOSFETトランジスタ、及び前
記第2の電流ミラーの出力電流をもたらす第1及び第2
のN型MOSFETトランジスタを備え、前記第1の電
流源に応答する前記第2の電流ミラーであって、前記N
型トランジスタが、前記第1の電流ミラーの前記出力P
型トランジスタと共に折返し縦続構成で結合されてなる
前記第2の電流ミラーと、を備えたことを特徴とする前
記チャージ・ポンプ。
【0037】(16) 第8項記載のチャージ・ポンプ
において、前記電流源が、電流ミラー用の電流を設定す
るP型MOSFETトランジスタ、及び前記電流源の出
力電流をもたらす第1及び第2のP型MOSFETトラ
ンジスタを備えた前記電流ミラーと、折返し縦続構成を
形成すべく、前記電流ミラーの前記出力P型トランジス
タに結合されたスイッチであって、第1及び第2の出力
電流の間で、前記電流源の前記出力トランジスタによっ
て出力される電流を切り換えるように、エミッタ結合式
差動構成で結合された2つのNPNバイポーラ接合トラ
ンジスタを備えてなる前記スイッチと、を備え、かつ前
記電流シンクが、電流源用の電流を設定するP型MOS
FETトランジスタ、及び前記第1の電流ミラーの出力
電流をもたらす第1及び第2のP型MOSFETトラン
ジスタを備えた前記第1の電流ミラーと、折返し縦続構
成を形成すべく、前記第1の電流ミラーの前記出力P型
トランジスタに結合されたスイッチであって、第1及び
第2の出力電流の間で、前記第1の電流ミラーの前記出
力P型トランジスタによって出力される電流を切り換え
るように、エミッタ結合式差動構成で結合された2つの
NPNバイポーラ接合トランジスタを備えてなる前記ス
イッチと、第2の電流ミラー用電流を設定するN型MO
SFETトランジスタ、及び前記第2の電流ミラーの出
力電流をもたらす第1及び第2のN型MOSFETトラ
ンジスタを備え、前記第1の電流ミラーに応答する前記
第2の電流ミラーであって、前記N型トランジスタが、
前記第1の電流ミラーの前記出力P型トランジスタと共
に折返し縦続構成で結合されてなる前記第2の電流ミラ
ーと、を備えたことを特徴とする前記チャージ・ポン
プ。
【0038】(17) 電流源を制御する方法におい
て、電流ミラーにて電流を設定し、この際、該電流ミラ
ーが、該電流ミラー用の電流を設定するトランジスタ及
び第1及び第2の出力電流の一方をもたらす第1及び第
2のトランジスタを備えてなる段階と、差動構成で結合
されると共に、前記電流ミラーの前記トランジスタと共
に折返し縦続構成を形成すべく結合された第1及び第2
のトランジスタを備えたスイッチを使用して、前記第1
及び第2の出力電流の一方を選択する段階と、第1の所
定の制御電圧に応答して、前記第1の出力電流を出力す
る段階と、第2の所定の制御電圧に応答して、前記第2
の出力電流を出力する段階と、を具備したことを特徴と
する前記方法。
【0039】(18) 第17項記載の方法において、
前記出力する段階は、相補形出力をもたらす段階を更に
備えたことを特徴とする前記方法。
【0040】(19) 第17項記載の方法において、
前記第1の出力電流を出力する前記段階は、0Aに略等
しい電流を出力する段階を備えていることを特徴とする
前記方法。
【0041】(20) 第17項記載の方法において、
第1及び第2の所定の出力電流の間で選択を行うよう
に、エミッタ結合式差動構成で結合された第1及び第2
のNPNバイポーラ接合トランジスタを備えたスイッチ
に、制御電圧をもたらす段階を更に具備したことを特徴
とする前記方法。
【0042】(21) 電流源12及び電流シンク14
を有するチャージ・ポンプ10が提供される。電流源1
2は、電流ミラー16及びスイッチ18を使用して、2
つの出力電流の一方を発生する。スイッチ18は、電流
源制御20からの信号に基づいて、2つの出力の間で選
択を行う。電流シンク14は、電流ミラー44及び4
6、及びスイッチ48を使用して、2つの電流の一方を
発生する。スイッチ48は、電流ミラー44及び46に
よって発生される2つの電流の中から選択を行う。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の教示に従って構成したチャージ・ポン
プの実施例を示す回路図である。
【図2】2つの個別制御入力に基づき、本発明の教示に
従って構成されたチャージ・ポンプの出力を示すテーブ
ルである。
【図3】相補形出力を有すると共に、本発明の教示に従
って構成されたチャージ・ポンプの第2の実施例を示す
回路図である。
【符号の説明】 10 チャージ・ポンプ 12 電流源 14 電流シンク 16 電流ミラー 18 スイッチ 44 第1の電流ミラー 46 第2の電流ミラー 48 スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動構成で結合されたスイッチと、 前記スイッチに応答して、電流ミラー用の電流を設定す
    るトランジスタ及び電流源の出力電流をもたらす第1及
    び第2のトランジスタを備えた前記電流ミラーであっ
    て、前記スイッチが、第1及び第2の出力電流間で、前
    記電流源の前記トランジスタによって出力される電流を
    切り換えるべく動作可能となるように、前記トランジス
    タが、前記スイッチと共に折返し縦続構成で結合されて
    なる前記電流ミラーと、を具備したことを特徴とする前
    記電流源。
  2. 【請求項2】 電流源を制御する方法において、 電流ミラーにて電流を設定し、この際、該電流ミラー
    が、該電流ミラー用の電流を設定するトランジスタ及び
    第1及び第2の出力電流の一方をもたらす第1及び第2
    のトランジスタを備えてなる段階と、 差動構成で結合されると共に、前記電流ミラーの前記ト
    ランジスタと共に折返し縦続構成を形成すべく結合され
    た第1及び第2のトランジスタを備えたスイッチを使用
    して、前記第1及び第2の出力電流の一方を選択する段
    階と、 第1の所定の制御電圧に応答して、前記第1の出力電流
    を出力する段階と、 第2の所定の制御電圧に応答して、前記第2の出力電流
    を出力する段階と、を具備したことを特徴とする前記方
    法。
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