减小系统因电流失配而造成的误差和传统电荷泵相比

　　减小系统因电流失配而造成的误差和传统电荷泵相比，本电路的改进之处还在于把关开管分别放在上下部分，而恒流源放在中间，这样，当电荷泵不工作，即开关管M1、M4关断后，因M2、M3管的寄生电容，使A、C、B点电位相等；在下一周期当开关管M1、M4打开时，因A、C、B三点电压相等，就不存在电荷共享的问题。进一步优化电路，加入图3所示虚线框中的电荷补偿电路。补偿电路的作用是在开关管断开后，对A、B两点有一个短暂的充放电，充放电的时间是一个反相器的延迟时间，电流大小由M10?M13的尺寸决定。

　　电荷补偿功能有2个作用：在上节中说当M1、M4关闭时，A、C、B三点要等电位，这样短暂的电荷补偿恰好提供了此三点等电位所需要的电荷，避免了A、B两点对C点的电荷的共享；电荷补偿的另一个作用是对电荷注入现象也进行了较好的处理：M1、M4断开后，因反型层的存在，会在A点存在一定量的正电荷，B点存在一定量的负电荷，而电荷补偿电路会通过M10?M13对反型层的注入电荷卸载。

　　电路仿真和结果分析基于65nmCMOS工艺，用Cadence－Spectre对电路进行仿真，在频率为500M的情况下，对补偿电路进行仿真，左边波形为未加入补偿电路的波形，右边为加入补偿电路以后的仿真波形。左图中，由于电荷共享和电荷注入的原因，在开关关断时，Vc值不稳定。而右图中，在开关关断时，Vc为一固定平滑直线。补偿电路对消除电荷共享和电荷注入起着显著效果。充放电过程中电流仿真，由图中可看出，充电电流和放电电流大致相等。充放电过程中电压仿真，从图中可以看出，输出Vc值步长稳定，过度平滑，没有过冲，这表示状态切换时，电流失配、电荷共享、电荷注入等不理想因素得到了很好的抑制。