[實(shí)用新型]采樣保持開關(guān)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420026283.2
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN203747799U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊保頂;鄒錚賢
• 申請（專利權(quán)）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H03M1/54
• 分類號: H03M1/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種對模擬信號進(jìn)行采樣的采樣保持開關(guān)電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)今高速高精度的ADC（Analog-to-Digital?Converter，模數(shù)變換器）電路中，采樣保持開關(guān)電路是整個(gè)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的瓶頸，而采樣場效應(yīng)管又是采樣電路中不可或缺的組成部分，采樣場效應(yīng)管的速度和精度在很大程度上決定了采樣保持開關(guān)電路的整體性能。在深亞微米工藝條件下，連接輸入信號的采樣場效應(yīng)管連接有柵電壓自舉的結(jié)構(gòu)，以降低采樣場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻，并降低采樣場效應(yīng)管的非線性且擴(kuò)大輸入信號范圍。但隨著采樣頻率的增高，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的采樣場效應(yīng)管的線性度不斷下降，制約了采樣保持開關(guān)電路的動態(tài)范圍，無法滿足高速度，高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器對采樣信號動態(tài)性能的要求。

因此，有必要提供一種改進(jìn)的采樣保持開關(guān)電路來克服上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種采樣保持開關(guān)電路，該采樣保持開關(guān)電路減小了采樣場效應(yīng)管由于柵源電壓隨輸入信號變化產(chǎn)生的非線性，同時(shí)消除了采樣場效應(yīng)管的體效應(yīng)，進(jìn)一步提高了采樣場效應(yīng)管的線性度，提高了采樣保持開關(guān)電路的動態(tài)范圍。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種采樣保持開關(guān)電路，其包括時(shí)鐘產(chǎn)生子電路、柵壓自舉單元、采樣場效應(yīng)管及保持電容，所述時(shí)鐘產(chǎn)生子電路具有分別和所述柵壓自舉單元連接的第一輸出端和第二輸出端，且所述第一輸出端和第二輸出端輸出互補(bǔ)的兩時(shí)鐘脈沖，所述柵壓自舉單元還分別和外部電源及采樣場效應(yīng)管連接，所述柵壓自舉單元的兩輸出端分別與采樣場效應(yīng)管的柵極及一個(gè)漏/源極連接，以為所述采樣場效應(yīng)管提供固定的柵源電壓，信號輸入端與所述采樣場效應(yīng)管的一個(gè)漏/源極連接，以輸入外部模擬信號至所述采樣場效應(yīng)管，所述采樣場效應(yīng)管的另一個(gè)漏/源極與信號輸出端連接，以輸出采樣后的模擬信號，所述保持電容一端與信號輸出端連接，另一端接地，以保持采樣后的模擬信號；其中，所述采樣保持開關(guān)電路還包括襯底選擇子電路，所述襯底選擇子電路分別與所述信號輸入端、信號輸出端及采樣場效應(yīng)管的襯底連接，所述襯底選擇子電路根據(jù)輸入模擬信號與輸出模擬信號的電壓值的大小選擇信號輸入端或信號輸出端連接所述采樣場效應(yīng)管的襯底，以消除采樣場效應(yīng)管的體效應(yīng)。

較佳地，所述襯底選擇子電路包括比較器、跟隨器、反向器、第一開關(guān)及第二開關(guān)；所述比較器的反相輸入端與所述信號輸入端連接，其正相輸入端與所述信號輸出端連接，其輸出端與所述跟隨器及反相器的輸入端連接；所述第一開關(guān)的一端與信號輸入端連接，所述第二開關(guān)的一端與信號輸出端連接，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)的另一端均與所述采樣場效應(yīng)管的襯底連接；且所述跟隨器的輸出端與所述第一開關(guān)的控制端連接，所述反向器的輸出端與所述第二開關(guān)的控制端連接。

較佳地，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)均在其控制端的電壓為高電平時(shí)閉合，控制端電壓為低電平時(shí)斷開。

較佳地，所述采樣場效應(yīng)管為N型場效應(yīng)管。

較佳地，所述柵壓自舉單元包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管、第五場效應(yīng)管、第六場效應(yīng)管、第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管及自舉電容，所述第一輸出端和所述第二場效應(yīng)管及所述第三場效應(yīng)管的柵極連接，所述第二輸出端和所述第一場效應(yīng)管及所述第八場效應(yīng)管的柵極連接；所述自舉電容的一端分別和所述第一場效應(yīng)管的漏極及所述第二場效應(yīng)管的源極連接，所述自舉電容的另一端和所述第四場效應(yīng)管的漏極及所述第五場效應(yīng)管的源極連接，所述第五場效應(yīng)管的漏極通過所述防泄漏子電路及第八場效應(yīng)管接地，外部電源和所述第三場效應(yīng)管的源極及第四場效應(yīng)管的源極連接，第六場效應(yīng)管的漏極和第七場效應(yīng)管的源極與所述采樣場效應(yīng)管的一個(gè)漏/源極連接，所述采樣場效應(yīng)管的柵極分別和所述第五場效應(yīng)管的漏極及所述第四場效應(yīng)管的柵極連接。

較佳地，所述柵壓自舉單元還包括防泄漏子電路，所述防泄漏子電路連接于所述自舉電容和地之間，且所述防泄漏子電路和時(shí)鐘產(chǎn)生子電路及外部電源連接，當(dāng)所述采樣保開關(guān)電路由保持切換至采樣時(shí)，所述防泄漏子電路切斷所述自舉電容和地之間的連接。

較佳地，所述防泄漏子電路包括第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管，且所述第九場效應(yīng)管的柵極及所述第十場效應(yīng)管的源極均和外部電源連接，所述第九場效應(yīng)管的源極和所述第五場效應(yīng)管的漏極連接，其漏極和所述第八場效應(yīng)管的源極連接，所述第二輸出端和所述第十場效應(yīng)管的柵極連接，所述第十場效應(yīng)管的漏極和所述第八場效應(yīng)管的源極連接。