[發明專利]緩沖電路及模數轉換器

在審

• 申請號: 201710030702.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN108322215A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 唐華;劉飛;荀本鵬;沈景龍;曲世軍
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H03M1/00
• 分類號: H03M1/00;H03M1/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張鳳偉;吳敏

一種緩沖電路及模數轉換器。所述緩沖電路包括：主級電路及與所述主級電路耦接的從級電路，以及電壓調整電路，其中：所述電壓調整電路，與所述主級電路及所述從級電路耦接，適于在所述緩沖電路的輸出電流非0時，調整所述主級電路的控制電壓，使得所述主級電路的輸出電壓與從級電路的輸出電壓相同。應用上述方案，可以較低的電路面積和功耗降低緩沖電路中輸出電流對緩沖后參考電壓的影響。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，具體涉及一種緩沖電路及模數轉換器。

背景技術

模數轉換器(ADC)，用于將模擬信號轉換成數字信號，在電路中應用非常廣泛。

在ADC中，通常設置有緩沖電路。該緩沖電路用于對輸入的參考電壓進行緩沖，提高參考電壓的驅動能力，也就是增大ADC的輸出電流。緩沖電路輸出的參考電壓的精度直接影響ADC的量化范圍，緩沖電路的響應速度直接影響ADC內部電路的建立精度，進而影響ADC的性能。

現有ADC中，緩沖電路通常具有主-從結構。該主-從結構的緩沖電路雖然可以提高ADC內部電路的建立精度，但其緩沖后的參考電壓容易受輸出電流的影響。

針對該問題，目前通常做法是：通過增加從級電路中場效應管的尺寸，來盡可能地提高從級電路中場效應管的跨導，從而降低輸出電流對緩沖后參考電壓的影響。

然而，上述做法不僅效率很低，而且會導致緩沖電路的面積和功耗大幅增加。

發明內容

本發明解決的技術問題是如何以較低的電路面積和功耗降低緩沖電路中輸出電流對緩沖后參考電壓的影響。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種緩沖電路，包括：主級電路及與所述主級電路耦接的從級電路，以及電壓調整電路，其中：所述電壓調整電路，與所述主級電路及所述從級電路耦接，適于在所述緩沖電路的輸出電流非0時，調整所述主級電路的控制電壓，使得所述主級電路的輸出電壓與從級電路的輸出電壓相同。

可選地，所述主級電路包括：第一運算放大器、與所述第一運算放大器耦接的第一MOS管，以及與所述第一MOS管串聯的第一負載，其中：所述第一運算放大器，第一輸入端與參考電壓輸入端耦接，第二輸入端與所述第一MOS管的源極耦接，適于為所述第一MOS管提供柵極電壓作為所述主級電路的控制電壓，以及為所述第一MOS管提供源極電壓作為所述主級電路的輸出電壓；所述第一MOS管的漏極與第一電壓輸入端連接，源極通過所述第一負載與第二電壓輸入端連接。

可選地，所述從級電路包括：第二MOS管及與所述第二MOS管串聯的第二負載，其中：所述第二MOS管的柵極與所述第一MOS管的柵極連接，漏極與所述第一電壓輸入端連接，源極通過所述第二負載與所述第二電壓輸入端連接，所述第二MOS管的源極電壓作為所述從級電路的輸出電壓；所述第二MOS管的尺寸為所述第一MOS管的M倍，所述第一負載的阻值為所述第二負載的M倍，M為正整數。

可選地，所述電壓調整電路適于在所述緩沖電路的輸出電流非0時，檢測所述第一MOS管的源極與第二MOS管的源極之間的電壓差，并根據所述電壓差調整所述第一MOS管的柵極電壓，使得所述第一MOS管的源極電壓與第二MOS管的源極電壓相同。

可選地，所述電壓調整電路包括：電壓差檢測電路，與所述第一MOS管的源極以及第二MOS管的源極耦接，適于檢測所述第一MOS管的源極與第二MOS管的源極之間的電壓差，并基于所述電壓差產生相應的控制信號；電流調整電路，與所述第一負載并聯，適于基于所述控制信號，增大自身的電流，以調整所述第一MOS管的柵極電壓。

可選地，所述電壓差檢測電路為誤差放大器。

可選地，所述電流調整電路為第三MOS管，所述第三MOS管的柵極與所述電壓差檢測電路耦接，源極和漏極與所述第一負載的兩端連接。

可選地，所述第三MOS管為NMOS管。