[發明專利]跟蹤和保持放大器

有效

• 申請號: 01801388.0
• 申請日: 2001-03-14
• 公開（公告）號: CN1381058A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發明（設計）人: G·胡扎德;E·C·迪克曼斯;R·L·J·魯維斯
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G11C27/02
• 分類號: G11C27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,張志醒

本發明涉及一種跟蹤和保持放大器，包括一個輸入緩存器，用于接收輸入信號并且把該接收的輸入信號傳送到pn結開關的第一終端，該pn結開關的第二終端被連接到一個保持電容；以及把一個切換信號加到該pn結開關的所說第一終端上的裝置，用于在一個跟蹤模式期間把緩存的輸入信號通過開關pn結轉移到該保持電容，以及在一個保持狀態期間阻斷這種轉移。這種跟蹤和保持放大器可從文章″A12-b，60-Msample/s?Cascaded?Folding?and?Interpolating?ADC″得知，作者是P.Vorenkamp和R.Roovers，發表在1997年12月的″IEEE?Journal?of?Solid?State?Circuits，第32卷，No?12″的1876-1886頁上。

跟蹤和保持放大器常常使用在模-數轉換器的輸入端上，以便將取樣操作與量化操作分離。當前的多級AD結構具有不同時操作的若干個比較器。但是，所有的比較器必需參考同一個模擬信號值。該跟蹤和保持放大器的功能是確定該跟蹤和保持放大器取樣瞬間的該輸入信號的電壓電平，并且在一個確定時間周期中保持此值，以便保證所有的比較器參考同一個模擬輸入值。而且，每一個比較器具有其輸入電容使得將要被比較的輸入的信號電平僅在一些延遲之后達到正確的電平。因此，如果沒有一個跟蹤和保持放大器，該比較器將比較一個不正確的信號電平，尤其是在較高的信號頻率時。該跟蹤和保持放大器以正確值取樣該輸入信號并且在該保持狀態期間保持此值，使得該比較器輸入端具有足夠的時間達到其正確的信號電平，用于隨后的量化。

上述已有技術的跟蹤和保持放大器的缺陷是在該跟蹤模式期間有較大的電流流入該保持電容器，尤其在還要高的信號頻率時。這些較大電流通過pn結開關流入該保持電容。這將導致大的線性信號失真并且導致不正確的信號抽樣。由pn結引起該信號失真可能容易達到幾十個毫伏的值，這對于總信號幅度不大于1伏特的調制解調器應用來說是太大了。

本發明的目的是克服已有技術的跟蹤和保持放大器的此缺陷，并且本發明的跟蹤和保持放大器的特征是，一個從該pn結開關的第二終點到該輸入緩存器的一個反饋連接以及在該跟蹤模式期間啟動該反饋而在該保持模式期間禁止該反饋的裝置。從該pn結開關的第二終點到輸入緩存器的反饋降低了在此第二終端的信號失真并且把該失真轉移到該pn結開關的第一終端，在該pn結開關的第一終端該失真沒有害處。但是，該反饋對于放大器的保持饋通具有不利影響，因為該輸入信號能夠通過此反饋路徑達到該保持電容。因此該反饋在保持模式期間被禁止。該反饋可以通過例如切斷通過該輸入緩存器的電流而在保持模式期間被禁止。但是這樣做尤其具有的缺點是該放大器的輸入阻抗隨該跟蹤和保持切換信號而改變。因此根據本發明的一個最佳設計的特征在于，所說的在該跟蹤模式期間啟動該反饋而在保持模式期間禁止該反饋的裝置包括在所說的反饋連接之內的一個第二pn結開關以及把切換信號提供到該第二pn結開關的第二裝置。

所說的把該切換信號提供到第二pn結開關的裝置可以引起在該輸入緩存器和該第二pn結開關之間的該反饋連接一部分上的一個大電壓跳變。此電壓跳變可以通過該第二pn結開關的結電容引起保持電容器的電壓干擾。本發明的進一步的目的是限制此干擾，并且本發明的跟蹤和保持放大器的進一步的特征是，具有連接到在輸入緩存器和該第二pn結開關之間的該反饋連接一部分的箝位裝置。

本發明的另一目的是提供一個跟蹤和保持放大器，其特征在于具有在該第一pn結開關的第二終端和該保持電容器之間的電阻裝置，用于增加該反饋路徑的穩定性。

將參照附圖進一步說明本發明的這些和其它方面。其中示出：

圖1是本技術領域已知的一個跟蹤和保持放大器的實施例，

圖2是根據本發明的一個跟蹤和保持放大器的第一實施例，和

圖3是根據本發明的一個跟蹤和保持放大器的第二實施例。