一種含有失調(diào)消除采樣電路的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種含有失調(diào)消除采樣電路的裝置。其中，在分散式采樣保持電路的基礎(chǔ)上，將失調(diào)消除技術(shù)引入預(yù)放大器以減小采樣電路的失調(diào)誤差；采用差分的偽開關(guān)管結(jié)構(gòu)以減小其采樣誤差；并使用自舉式低阻采樣開關(guān)，大大地提高了采樣電路的速度。通過(guò)以上方式，本發(fā)明大大地提高了分散式采樣保持電路的精度和速度，實(shí)現(xiàn)了一種含有失調(diào)消除采樣電路的裝置。
【專利說(shuō)明】一種含有失調(diào)消除采樣電路的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種含有失調(diào)消除采樣電路的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器廣泛地應(yīng)用在無(wú)線通訊系統(tǒng)、數(shù)字電視、液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路 和硬盤驅(qū)動(dòng)電路等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域要求模數(shù)轉(zhuǎn)換器不僅速度高，而且還要具備良好的動(dòng)態(tài) 性能。因此，采樣保持電路是必需的。采樣保持電路的存在使得它的性能決定了模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的性能：一是采樣保持電路的帶寬決定了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的帶寬；二是采樣保持電路作為模 數(shù)轉(zhuǎn)換器最前端的模塊，它的精度往往決定了整個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度；三是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的 最高采樣率不僅由比較器的工作速度決定，還與采樣保持電路的速度以及采樣保持后模擬 預(yù)處理的電路的穩(wěn)定時(shí)間有關(guān)。因此，采樣保持電路的設(shè)計(jì)非常重要。
[0003] 但是，在高速CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，單獨(dú)的高速采樣保持電路設(shè)計(jì)非常困難，主要 是因?yàn)镃MOS工藝條件下，具有高增益帶寬積的放大器設(shè)計(jì)困難，用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)就需要付 出很大的代價(jià)。而采用如圖1所示的開關(guān)電容電路保持信號(hào)，會(huì)由于電荷注入和時(shí)鐘饋通 效應(yīng)而引入非常大的誤差，精度不高；且由于導(dǎo)通電阻過(guò)大，不能滿足高速的要求。分散式 采樣保持電路，由于預(yù)放大器的存在，從一定程度上提高了采樣的精度，如圖2所示，它把 采樣保持電路與預(yù)放大電路結(jié)合在一起，當(dāng)時(shí)鐘為高電平時(shí)，預(yù)放大器跟隨輸入信號(hào)；而當(dāng) 時(shí)鐘信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?，預(yù)放大器停止跟隨輸入信號(hào)，采樣保持電路保持此時(shí)的信 號(hào)。但是預(yù)放大器的引入必然會(huì)帶來(lái)失調(diào)誤差，再加上上面所述的電荷注入和時(shí)鐘饋通效 應(yīng)所引入的誤差，這樣使采樣保持電路和整個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度提高有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種含有失調(diào)消除的高速高精度采樣電路的 裝置，其包括：含失調(diào)消除的預(yù)放大器和自舉式低阻采樣開關(guān)。
[0005] 其中，所述含失調(diào)消除的預(yù)放大器為：
[0006] 在輸入失調(diào)電壓的差分預(yù)放大器Ai的輸出端串聯(lián)兩個(gè)電容Q和C2，當(dāng)CK為0時(shí)， NM0S管札和M2斷開，NM0S管M3、M4、M5和M6導(dǎo)通，預(yù)放大器Ai的差分輸入和輸出端分別通 過(guò)M3、M4、M5和M6接通相同的共模電壓信號(hào)VCM，因此失調(diào)電壓存入C1和C2兩個(gè)電容中；
[0007] 當(dāng)CK為1時(shí)，NM0S管M3、M4、M5和M6斷開，和M2導(dǎo)通，信號(hào)Vin和VMf輸入到預(yù) 放大器中，預(yù)放大器Ai和A2處于放大狀態(tài)。
[0008] 其中，所述自舉式低阻采樣開關(guān)為：
[0009] 當(dāng)CK為0時(shí)，NM0S管P7和P8導(dǎo)通，NM0S管P6和P9柵端的電荷通過(guò)P7和P8放電， PM0S管Pi導(dǎo)通，P5斷開，NM0S管P2斷開，PM0S管P3和NM0S管P4導(dǎo)通，使得電容q的兩端 接到電源電壓VDD和地，電源對(duì)C3充電，使其兩端的電壓值接近VDD ;
[0010] 當(dāng)CK為1時(shí)，PM0S管PpNMOS管P4和P8斷開，NM0S管P2導(dǎo)通，PM0S管P5的柵端 電壓被拉低，從而P5導(dǎo)通，電容C3兩端的電壓在CK為0時(shí)被充電到VDD，則在P5導(dǎo)通后，C3 上極板的電荷重新進(jìn)行分配，使得P6和P9上的柵壓vg變?yōu)椋?br>
【權(quán)利要求】
1. 一種含有失調(diào)消除采樣電路的裝置，其特征在于，包括：含失調(diào)消除的預(yù)放大器和 自舉式低阻采樣開關(guān)。
2. 如權(quán)利要求1所述含有失調(diào)消除采樣電路的裝置，其特征在于，所述含失調(diào)消除的 預(yù)放大器為： 在輸入失調(diào)電壓的差分預(yù)放大器A1的輸出端串聯(lián)兩個(gè)電容C1和C2，當(dāng)CK為O時(shí)，NMOS管M1和M2斷開，NMOS管M3、M4、M5和M6導(dǎo)通，預(yù)放大器A1的差分輸入和輸出端分別通過(guò)M3、 M4、M5和M6接通相同的共模電壓信號(hào)Vcm，因此失調(diào)電壓存入Cl和C2兩個(gè)電容中； 當(dāng)CK為1時(shí)，NMOS管M3、M4、M5和M6斷開，M1和M2導(dǎo)通，信號(hào)Vin和VMf輸入到預(yù)放大 器中，預(yù)放大器A1和A2處于放大狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1所述含有失調(diào)消除采樣電路的裝置，其特征在于，所述自舉式低阻采 樣開關(guān)為： 當(dāng)CK為0時(shí)，NMOS管P7和P8導(dǎo)通，NMOS管P6和P9柵端的電荷通過(guò)P7和P8放電，PMOS管P1導(dǎo)通，P5斷開，NMOS管P2斷開，PMOS管P3和NMOS管P4導(dǎo)通，使得電容C1的兩端接到 電源電壓Vdd和地，電源對(duì)C3充電，使其兩端的電壓值接近Vdd ; 當(dāng)CK為1時(shí)，PMOS管PpNMOS管P4和P8斷開，NMOS管P2導(dǎo)通，PMOS管P5的柵端電壓 被拉低，從而P5導(dǎo)通，電容C3兩端的電壓在CK為0時(shí)被充電到VDD，則在P5導(dǎo)通后，C3上極 板的由器甫Si講軒-估俱pjnp-l·的遍1?Vg變?yōu)椋?br> 其中，Cp表示結(jié)點(diǎn)X處所有的寄生電容。
4. 如權(quán)利要求1所述含有失調(diào)消除采樣電路的裝置，其特征在于，還包括偽開關(guān)晶體 管，其通過(guò)將NMOS晶體管Mltl，使其源漏短接，構(gòu)成一個(gè)偽開關(guān)晶體管。
【文檔編號(hào)】H03M1/10GK104467848SQ201310421994
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】劉振, 徐樹民, 田心, 亓延峰 申請(qǐng)人:航天信息股份有限公司