New Charge Pump for Reducing the Current Mismatch

전류 부정합을 줄인 새로운 전하 펌프

The charge pump affects the performance of PLL. In designing the charge pump, we need to consider various issues such as current mismatch, charge sharing, feedthrough, charge injection, and leakage current. This paper propose the new charge pump circuit which is improved in terms of the current match over the existing high-speed charge pump. The simple method used for reducing current mismatch is the technique that uses a cascode in order to increase the output resistance of the charge pump. However the method limits the output voltage range of the charge pump. So the method is hard to apply as the supply voltage is lowered. Thus this paper proposes a new charge pump circuit using an op amp instead of the cascode. And the new charge pump circuit has an excellent current matching characteristics over a wide output range.

전하 펌프는 위상 고정 루프의 성능에 영향을 준다. 전하 펌프 설계에 있어서 전류 부정합, 전하 공유, 전하 주입, 누설 전류 등을 고려할 필요가 있다. 본 논문에서는 기존의 고속 전하 펌프의 전류 정합성을 개선한 새로운 전하 펌프 회로를 제안하였다. 전류 부정합을 줄이기 위해 주로 사용되는 간단한 방법으로는 캐스코드를 이용하여 전하 펌프의 출력 저항을 증가시키는 방법이 있다. 그러나 캐스코드 방법을 사용하면 전하펌프의 출력 범위에 제약을 받게 되므로 전원 전압이 낮아짐에 따라 적용하기가 힘들어진다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 캐스코드를 적용하지 않고 연산증폭기를 사용하여 전하펌프의 출력 범위 전체에서 우수한 전류 정합 특성을 갖는 회로를 제안하였다.