[發明專利]一種微功率無線通信芯片的性度輸入信號緩沖器

在審

• 申請號: 201911040928.1
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110798215A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 朱文堂;郭經紅;魏鴻斌
• 申請（專利權）人: 江蘇波瑞電氣有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;G11C27/02
• 代理公司: 32387 泰興市致澤專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 孫軍

本發明公開一種微功率無線通信芯片的性度輸入信號緩沖器，包含了輸入驅動電路和跟隨保持電路；其特征是：所述的輸入驅動電路為源極跟隨結構，通過線性化增強技術，降低NMOS源極跟隨器的非線性；所述的跟隨保持電路主要在復位采樣電容、輸入跟隨和余量放大三個相位之間切換。本發明公開了一種微功率無線通信芯片的性度輸入信號緩沖器，通過多個輔助的源極跟隨電路，降低主源極跟隨器的輸入管的各個端口之間的相對電壓隨輸入信號變化而變化的幅度，相對靜止的電壓差，提高了主源極跟隨器在大信號輸入條件下線性度。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路技術領域，特別涉及數據轉換器電路的輸入驅動電路。

背景技術

模數轉換器作為模擬信號轉換到數字信號的橋梁被廣泛應用于現代電子系統中。隨著無線通訊、雷達等系統的發展，電路系統要求模數轉換器具有更高的轉換速率、更高的精度、高大的輸入帶寬、更低的功耗、更高的集成度和更低的成本。

流水線模數轉換器可以在轉換速率和轉換精度之間得到一個較為合適的折中。為了盡可能地降低電路的功耗，電路設計者將傳統的采樣保持電路和流水線模數轉換器的第一級流水線合并，并省去了片內的輸入驅動器。對于當前常用的采樣速率模數轉換器來說，這些改動可以有效的降低電路功耗。但是，當前系統對模數轉換器的采樣速率要求越來越高，采樣開關的開關脈沖對被采樣信號的干擾變得越來越大。依靠片外的濾波器無法保證轉換器的線性度。所以，必須增加片內輸入驅動電路。

如果采用傳統的單位增益負反饋電路作為輸入驅動器，那么在既定功耗要求和大帶寬輸入范圍條件下，單位增益負反饋電路基本上是不可能實現的。如果采用雙極性晶體管作為輸入驅動器的主要組成器件，增加了版圖的掩膜層，降低了芯片的集成度和提高了成本。

但是，如果采用傳統的單位增益負反饋電路作為輸入驅動器，那么在既定功耗要求和大帶寬輸入范圍條件下，單位增益負反饋電路基本上是不可能實現的。如果采用雙極性晶體管作為輸入驅動器的主要組成器件，增加了版圖的掩膜層，降低了芯片的集成度和提高了成本。

發明內容

為解決上述現有的缺點，本發明所要解決的技術問題是提供一種微功率無線通信芯片的性度輸入信號緩沖器，可以集成在CMOS工藝下并消耗比傳統輸入驅動電路更低的功耗。

為達成以上所述的目的，本發明的應用于高速模數轉換器的高線性度輸入信號緩沖器采取如下技術方案：

一種微功率無線通信芯片的性度輸入信號緩沖器，包含了輸入驅動電路和跟隨保持電路，其特征在于：所述的輸入驅動電路為源極跟隨結構，通過線性化增強技術，降低NMOS源極跟隨器的非線性；所述的跟隨保持電路在復位采樣電容、輸入跟隨和余量放大三個相位之間切換。

所述的跟隨保持電路包含運算放大器A0、采樣電容C4、反饋電容C5和開關S7、開關S8、開關S9、開關S10；所述采樣電容C4的負極板通過開關S7連接到所述輸入驅動電路的輸出端V3，通過開關S8連接到所述運算放大器A0的輸入共模電壓VCM，通過開關S9連接到電壓信號VDAC；信號VDAC是跟隨保持電路在采樣時刻點對輸入信號量化后通過數模轉換輸出的電壓信號；所述采樣電容C4的正極板連接到所述運算放大器A0的負端輸入，連接到所述反饋電容C5的正極板，通過開關S10連接到運算放大器A0的輸入共模電壓VCM；所述反饋電容C5的負極板連接所述運算放大器A0的輸出端；所述運算放大器A0的正端輸入電壓VCM。

所述的跟隨保持電路在復位采樣電容、輸入跟隨和余量放大三個相位之間切換；所述開關S7工作在時鐘相位φ1下；所述開關S8工作在時鐘相位φrst下；所述開關S9工作在時鐘相位φ2下；所述開關S10、開關S11工作在時鐘相位φ1x下。