具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

请结合图1-图2，本发明公开了一种用于锁相环的单运算放大器电荷泵电路，所述电荷泵电路包括单运算放大器、第一场效应管、第二场效应管、第一电流源开关、第二电流源开关、第一电流沉开关和第二电流沉开关，其中所述第一电流源开关、第二电流源开关、第一电流沉开关和第二电流沉开关之间相互连接形成一个环路电路，所述环路上的不同位置分别连接所述第一场效应管和第二场效应管以及所述运算放大器的不同引脚，所述第一电流源开关和第二电流源开关之间设有第一反相器，且所述第一电流沉和第二电流沉之间设有第二反相器，所述单运算放大器的输入端分别连接一个低通滤波器和锁相环，通过上述四个开关和反相器的设置可以使得单运算放大器实现上下电流失配的问题，并且通过单运算放大器作为跟随器减少电流突变的问题。

具体的，所述单运算放大器的正相输入端连接上述环路，并且所述正相输入端连接于所述环路中的第一电流源开关和第一电流沉开关之间，所述单运算放大器的反相输入端连接于所述环路中，并且所述反相输入端连接所述第二电流源开关和第二电流沉开关之间的线路上，用于将来自于锁相环的防止死区脉冲电平反相，所述第一场效应管为pmos管，所述第一场效应管的源极连接于所述第一电流源开关和第二电流源开关的线路，并靠近所述第一电流源上。所述第一场效应管的漏极连接于上述环路，具体连接于所述第一电流源开关和第二电流源开关的线路上。所述第一场效应管的栅极连接所述单运算放大器第一输出端，且所述第一场效应管的源极还连接电流源。所述第二场效应管为nmos管，所述第二场效应管的栅极连接所述单运算放大器的第二输出端，所述第二场效应管的源极和漏极分别连接于所述环路上，其中所述第二场效应管的源极连接于所述第一电流沉开关和第二电流沉开关的线路上，所述第二场效应管的漏极连接于所述第一电流沉开关和第二电流沉开关的线路上，且所述第二场效应管的源极接地。

所述反相输出端在连接上述环路的第二电流源开关和第二电流沉开关后还连接一个电容一端，所述电容一端接地。

为了更好地说明本发明的技术效果，本发明进一步对电路如下两种工作状态进行解释：

请参考图1显示的本发明一种用于锁相环的单运算放大器电荷泵电路在锁相环处于锁定状态时，且PFD(鉴频鉴相器)输出的防死区的周期性脉冲并未到达电荷泵时的状态示意图，在该状态下所述第一电流源开关和第一电流沉开关处于0的打开断路状态，即UP＝DN＝‘0’，其中所述第一电流源开关、第二电流源开关、第一电流沉和第一电流沉开关可以设置单相开关，在经过所述第一反相器反相后使得所述第二电流源开关和第二电流沉开关处于1的关闭导通状态，即/UP＝/DN＝‘1’，所述单运算放大器的第一输出端将输出电流输入到所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极由于所述第一电流源开关的闭合导通，使得所述第一场效应管的漏极和所述单运算放大器的反相输入端连接，使得所述单运算放大器和所述第一场效应管形成一级pmos输入的共源放大器。同理所述单运算放大器的第二输出端和所述第二场效应器之间形成一个nmos输入的共源放大器，所述第一场效应管、第二场效应管和单运算放大器之间形成多了一级放大的放大器，由于所述单运算放大器的输出反馈到反相输入端形成随源结构，从而使得所述单运算放大器的正相输入端电压等于反相输入端电压，即vfb＝vctrl并且使得所述电流源的电流和所述第一场效应管的电流之和等于电流沉电流和第二场效应管的电流之和，其中所述电容C1可以起到对放大器进行稳定补偿的技术效果，同时也可以保护连接所述正相输入端的电压。

请参考图2显示的本发明一种用于锁相环的单运算放大器电荷泵电路在锁相环处于锁定状态时，且PFD(鉴频鉴相器)输出的防死区的周期性脉冲到达电荷泵的电路状态示意图，在本电路状态中，第一电流源开关和第一电流沉开关处于1的闭合导通状态，即UP＝DN＝‘1’。由于受到所述第一反相器和第二反相器的作用下，所述第二电流源开关和第二电流沉开关处于0的打开断路状态，即/UP＝/DN＝‘0’，由于在所述周期性脉冲到达电荷泵之前单运算放大器的正相输入端和反相输入端的电压相等vfb＝vctrl，且单运算放大器的反相输入端电压等于电流源电压和电流沉电压，即vtop＝vbot＝vfb，当所述第一电流源开关和第一电流沉开关闭导通，且所述第二电流源开关和第二电流沉开关打开断路时，所述单运算放大器的正相输入端电压等于所述电流源电压且等于所述电流沉电压，即vtop＝vbot＝vctrl。从而可以很大程度地消除电荷共享效应导致的单运算放大器正相输入端电压的突变。

值得一提的是，所述反相输入端的支路在1的关闭导通状态时，电流源和电流沉作为上下电流是相等的，且在该状态下，所述第一场效应管的漏极电压和电流源电压以及反相输入端电压相等，即所述第一场效应管的漏极电压＝vtop＝vfb＝vctrl，所述第二场效应管的漏极电压和电流源电压以及反相输入端电压相等，即所述第二场效应管的漏极电压＝vbot＝vfb＝vctrl。由于单运算放大器的反相输入端电压等于正相输入端电压，即vfb＝vctrl。当周期性脉冲到达电荷泵时，所述第所述第二电流源开关和第二电流沉开关断开，第一电流源开关和第一电流沉开关闭合导通，所述第一场效应管的漏极电压和所述单运算放大器的正相输入端相等，即vtop＝vctrl，所述第二场效应管的漏极电压和所述单运算放大器的正相输入端相等，即vbot＝vctrl。所述单运算放大器的正相输入端和反相输入端电压保持不变，也就是说所述第一场效应管的源漏栅极的电压均和之前相同，因此在电路状态切换的过程中电流源电流和第一场效应管的电流之和依然等于所述电流沉电流和所述第二场效应管的电流之和。从而实现单运算放大器的上下电流匹配的问题。在本发明中，通过上述环路结构使得所述电路状态切换过程中电荷不会被释放出去，因此不会导致单个运算放大器中的正相输入端电压的突变。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。