本技術(shù)涉及集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種電荷泵電路、鎖相環(huán)電路和集成電路芯片。

背景技術(shù)：

1、電荷泵電路是鎖相環(huán)（ppl）中非常重要的電路結(jié)構(gòu)，將相位頻率檢測器（pfd）輸出的相位差信息轉(zhuǎn)換為控制電壓，以調(diào)節(jié)壓控振蕩器（vco）的頻率，電荷泵電路通過提供充電電流和放電電流來調(diào)整vco的控制電壓，從而實(shí)現(xiàn)對輸出頻率的精確控制。

2、傳統(tǒng)的電荷泵電路在輸出電壓接近電源電壓或地時(shí)，充電電流和放電電流會產(chǎn)生嚴(yán)重的不匹配，例如輸出電壓在接近電源電壓時(shí)放電電流最大而充電電流幾乎為零，嚴(yán)重限制了鎖相環(huán)對電荷泵電路寬輸出電壓范圍的需求。

3、此外，當(dāng)考慮到集成電路制造過程中工藝偏差的問題，傳統(tǒng)電荷泵電路充電電流和放電電流的失配將會被再次放大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種電荷泵電路、鎖相環(huán)電路和集成電路芯片，用以解決充放電電流失配問題。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種電荷泵電路，包括：第一調(diào)節(jié)模塊、第二調(diào)節(jié)模塊、充電模塊和放電模塊；

3、充電模塊包括第一pmos管和充電控制單元，第一pmos管的源極與第一電源連接，第一pmos管的柵極與充電控制單元的輸出端連接，第一pmos管的漏極用于輸出輸出電壓；充電控制單元用于接收充電信號，并根據(jù)充電信號控制第一pmos管的通斷；

4、放電模塊包括第一nmos管和放電控制單元，第一nmos管的漏極與第一pmos管的漏極連接，第一nmos管的源極接地，第一nmos管的柵極與放電控制單元的輸出端連接；放電控制單元用于接收放電信號，并根據(jù)放電信號控制第一nmos管的通斷；

5、第一調(diào)節(jié)模塊的第一端與第一pmos管的漏極連接，第一調(diào)節(jié)模塊的第二端與充電模塊連接；第一調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)充電模塊的充電電流，以維持充電電流恒定；

6、第二調(diào)節(jié)模塊的第一端與第一pmos管的漏極連接，第二調(diào)節(jié)模塊的第二端與放電模塊連接；第二調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)放電模塊的放電電流，以維持放電電流恒定。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一調(diào)節(jié)模塊包括：充電電流調(diào)節(jié)單元，充電電流調(diào)節(jié)單元包括第一反饋?zhàn)訂卧⒌谝浑娏髟?、第二電流源和第一電流鏡；

8、第一反饋?zhàn)訂卧牡谝欢伺c第一pmos管的漏極連接，第一反饋?zhàn)訂卧牡诙送ㄟ^第一電流源接地，第一反饋?zhàn)訂卧妮敵龆伺c第一電流鏡的第一端連接；

9、第一電流鏡的第二端與充電控制單元連接，第一電流鏡的第三端與第一電源連接，第一電流鏡的第四端通過第二電流源接地；

10、第一反饋?zhàn)訂卧糜谠谳敵鲭妷捍笥诨虻扔诘谝活A(yù)設(shè)值時(shí)，輸出第一信號，第一信號用于控制第一pmos管的源極和漏極之間的電壓差，以維持充電電流恒定；

11、第一電流源和第二電流源輸出的電流相等。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，第二調(diào)節(jié)模塊包括：放電電流調(diào)節(jié)單元；放電電流調(diào)節(jié)單元包括第二反饋?zhàn)訂卧⒌谌娏髟?、第四電流源和第二電流鏡；

13、第二反饋?zhàn)訂卧牡谝欢伺c第一pmos管的漏極連接，第二反饋?zhàn)訂卧牡诙伺c第三電流源連接，第二反饋?zhàn)訂卧妮敵龆伺c第二電流鏡的第二端連接；

14、第二電流鏡的第二端與放電控制單元連接，第二電流鏡的第三端通過第四電流源與第一電源連接，第一電流鏡的第四段接地；

15、第二反饋?zhàn)訂卧糜谠谳敵鲭妷盒∮诨虻扔诘诙A(yù)設(shè)值時(shí)輸出第二信號，第二信號用于控制第一nmos管的源極和漏極之間的電壓差，以維持放電電流恒定；

16、第三電流源和第四電流源輸出的電流相等。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一調(diào)節(jié)模塊包括：第一開關(guān)、第一分壓單元和第二分壓單元；

18、第一分壓單元的第一端與第一電源連接，第一分壓單元的第二端與第一開關(guān)的第一端、第一pmos管的襯底連接；

19、第一開關(guān)的第二端與第二分壓單元的第一端連接，第一開關(guān)的控制端與輸出電壓連接；第二分壓單元的第二端接地；

20、第一開關(guān)用于在輸出電壓大于或等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一分壓單元和第二分壓單元用于控制第一pmos管的閾值電壓，以維持充電電流恒定。

21、在其中一個(gè)實(shí)施例中，第二調(diào)節(jié)模塊包括：第二開關(guān)、第三分壓單元和第四分壓單元；

22、第三分壓單元的第一端與第一電源連接，第三分壓單元的第二端與第二開關(guān)的第一端連接；

23、第二開關(guān)的第二端與第四分壓單元的第一端、第一nmos管的襯底連接，第二開關(guān)的控制端與第一pmos管的漏極連接；第四分壓單元的第二端接地；

24、第二開關(guān)用于在輸出電壓小于或等于第二預(yù)設(shè)值時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，第三分壓單元和第四分壓單元用于控制第一nmos管的閾值電壓，以維持充電電流恒定。

25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，充電控制單元包括第一選擇子單元、第二選擇子單元、第五電流源、第三電流鏡和第四電流鏡；

26、第三電流鏡的第一端與第一電源連接，第三電流鏡的第二端與電流鏡的第三端、第一選擇子單元的第一端連接；第三電流鏡的第四端與第四電流鏡的第三端、第一調(diào)節(jié)模塊的第二端連接；

27、第四電流鏡的第一端與第一電源連接，第四電流鏡的第二端與第四電流鏡的第四端、第二選擇子單元的第一端連接，第四電流鏡的第四端與第一pmos管的柵極連接；

28、第一選擇子單元的第二端與第二選擇子單元的第二端、第四電流鏡的連接；

29、第一選擇子單元的控制端由充電信號的互補(bǔ)信號控制，第二選擇子單元的控制單元由充電信號控制；第二選擇子單元用于在接收到充電信號時(shí)導(dǎo)通，第一選擇子單元用于在接收到充電信號的互補(bǔ)信號時(shí)導(dǎo)通。

30、在其中一個(gè)實(shí)施例中，放電控制單元包括第三選擇子單元、第四選擇子單元、第六電流源、第五電流鏡和第六電流鏡；

31、第六電流源的第一端與第一電源連接，第六電源的第二端與第三選擇子單元的第一端、第四選擇子單元的第一端連接；

32、第三選擇子單元的第二端與第五電流鏡的第一端連接，第三選擇子單元的控制端由放電信號的互補(bǔ)信號控制；

33、第五電流鏡的第二端接地，第五電流鏡的第三端與第六電流鏡的第四端、第二調(diào)節(jié)模塊的第二端連接，第五電流鏡的第四端與第五電流鏡的第一端連接；

34、第四選擇子單元的第二端與第六電流鏡的第一端連接，第四選擇子單元的控制端由放電信號控制；

35、第六電流鏡的第二端接地，第六電流鏡的第三端與第一nmos管的柵極、第六電流鏡的第一端連接。

36、在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一分壓單元兩端的電壓小于第一pmos管pn結(jié)的導(dǎo)通電壓；

37、第二開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第四分壓單元兩端的電壓小于第一nmos管pn結(jié)的導(dǎo)通電壓。

38、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種鎖相環(huán)電路，包括如任一上述的電荷泵電路。

39、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種集成電路芯片，包括如任一上述的電荷泵電路。

40、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種電荷泵電路、鎖相環(huán)電路和集成電路芯片，電荷泵電路包括：第一調(diào)節(jié)模塊、第二調(diào)節(jié)模塊、充電模塊和放電模塊；充電模塊包括第一pmos管和充電控制單元，第一pmos管的源極與第一電源連接，第一pmos管的柵極與充電控制單元的輸出端連接，第一pmos管的漏極用于輸出輸出電壓；充電控制單元用于接收充電信號，并根據(jù)充電信號控制第一pmos管的通斷；放電模塊包括第一nmos管和放電控制單元，第一nmos管的漏極與第一pmos管的漏極連接，第一nmos管的源極接地，第一nmos管的柵極與放電控制單元的輸出端連接；放電控制單元用于接收放電信號，并根據(jù)放電信號控制第一nmos管的通斷；第一調(diào)節(jié)模塊的第一端與第一pmos管的漏極連接，第一調(diào)節(jié)模塊的第二端與充電模塊連接；第一調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)充電模塊的充電電流，以維持充電電流恒定；第二調(diào)節(jié)模塊的第一端與第一pmos管的漏極連接，第二調(diào)節(jié)模塊的第二端與放電模塊連接；第二調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)放電模塊的放電電流，以維持放電電流恒定。本技術(shù)通過第一調(diào)節(jié)模塊在輸出電壓接近于第一電源電壓時(shí)，調(diào)整充電模塊的輸出電流；第二調(diào)節(jié)模塊在輸出電壓接近零時(shí)，調(diào)整放電模塊的輸出電流，以維持充放電電流恒定，解決了因輸出電壓及工藝偏差造成的充放電電流失配的問題。