[發明專利]一種單位增益采樣電路和提高采樣精度的方法

有效

• 申請號: 201710005182.5
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN107070411B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 許聰
• 申請（專利權）人: 深圳市紫光同創電子有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 姜宇

本發明公開一種單位增益采樣電路和提高采樣精度的方法，單位增益采樣電路的放大器為單位增益放大器，包括第一、二輸入端和輸出端；采樣子電路接收輸入信號，與第一輸入端以及輸出端連接，采樣子電路包括第一控制電路和保持電容；第一控制電路控制保持電容在采樣狀態和保持狀態間切換，保持電容在采樣狀態對輸入信號的電壓進行跟蹤模擬，在保持狀態保持輸入信號斷開前的電壓值；高精度采樣實現電路一端與接地的電壓源連接，另一端與第二輸入端連接，當保持電容從采樣狀態變為保持狀態后，高精度實現電路通過控制第二輸入端的電壓調節第一輸入端的電壓，調節輸出端的電壓偏移，將非理想元器件對輸出端電壓產生的影響消除，有效提高了電路采樣精度。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，具體涉及一種單位增益采樣電路和提高采樣精度的方法。

背景技術

現有技術中，一種傳統的單位增益采樣電路如圖1所示，按照圖2中依次按照a、b、c的步驟打開或關斷S1、S2和S3可以實現對輸入電壓的采樣以及保持，具體操作如下：

如圖2的(a)所示打開S1、S2，關斷S3，由于放大器的反饋效果，會使得X點的電壓Vx也即Vout與Vcm相等；

如圖2的(b)所示斷開S2，此時X點儲存電荷為(Vcm-Vin)·CH，電容CH此時完成對輸入信號Vin的采樣；

如圖2的(c)所示斷開S1，接通S3，此時由于放大器的反饋作用，使得X點電壓Vx仍約為Vcm。由于電荷守恒，因此Vx-Vout要等于Vcm-Vin，也即Vout＝Vin，完成單位增益采樣。

實際應用中，圖2中的S2為MOS管，如圖1中為NMOS管，因此不是理想的開關，在圖2中a到b的切換中，S2的關斷會引入溝道電荷的注入，例如，當S2為NMOS管時，注入的是電子，其電荷量絕對值為Δq，會使得X點的電荷量不是理想的(Vcm-Vin)·CH，而是(Vcm-Vin)·CH-Δq。因而最終得到的Vout為所以傳統的單位增益采樣電路存在采樣精度低的問題。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題是，提供一種單位增益采樣電路和提高采樣精度的方法，解決現有技術中單位增益采樣電路中的采樣精度低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種單位增益采樣電路，包括：采樣子電路，放大器、電壓源和高精度采樣實現電路；

放大器為單位增益放大器，包括第一輸入端、第二輸入端以及用于輸出輸出信號的輸出端；采樣子電路接收輸入信號，并與放大器的第一輸入端以及輸出端連接，采樣子電路包括第一控制電路和保持電容；第一控制電路用于控制保持電容在采樣狀態和保持狀態間切換，保持電容在采樣狀態對輸入信號的電壓進行跟蹤模擬，在保持狀態保持輸入信號斷開前的電壓值；高精度采樣實現電路一端與接地的電壓源連接，一端與放大器的第二輸入端連接，當保持電容從采樣狀態切換為保持狀態后，高精度實現電路通過控制放大器的第二輸入端的電壓變化調節第一輸入端的電壓，調節輸出端的電壓偏移。

為解決上述技術問題，本發明還提供一種提高采樣精度的方法，包括：

當單位增益采樣電路的保持電容處于采樣狀態時，控制放大器的第一輸入端的電壓等于放大器第二輸入端的電壓；

當單位增益采樣電路的保持電容從采樣狀態切換為保持狀態后，通過高精度實現電路控制放大器的第二輸入端的電壓變化調節第一輸入端的電壓，以便調節放大器的輸出端的電壓偏移。