[發明專利]模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路

在審

• 申請號: 202210098209.0
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114944842A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李楠楠;張韓瑞;王曉飛;張杰;齊歡歡;張鴻
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：其包括，

輸入緩沖器，其緩沖模數轉換器外的輸入信號源的輸入信號以隔離所述輸入信號源與采樣開關，輸入緩沖器為源隨器結構，其頂端晶體管的柵端與漏端短接產生隨所述輸入信號波動的電流以作為電流復制電路的輸入電流；

共模緩沖器，其緩沖模數轉換器的共模電壓，共模緩沖器為源隨器結構；

電流復制電路，其輸入端連接所述輸入緩沖器的頂端晶體管的柵端與漏端，輸出端連接所述共模緩沖器的頂端晶體管的柵端，使得輸入緩沖器的頂端晶體管與共模緩沖器的頂端晶體管組成電流鏡；

采樣電路，由采樣開關與采樣電容組成，采樣電容的上極板通過采樣開關連接至輸入緩沖器的輸出，將采樣電容的下極板連接至共模緩沖器的輸出，在采樣開關斷開之后，將采樣電容的上極板連接至參考電壓，采樣電容保持輸入信號與共模信號的壓差，并送進比較器。

2.根據權利要求1所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：優選的，輸入緩沖器的輸出通過采樣開關S₁、S₂、S₆、S₇分別連接接到采樣電容C_1N、C_1P、C_2N、C_2P的上極板采樣所述輸入信號。

3.根據權利要求1所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：所述共模緩沖器的輸出通過采樣開關S₃、S₈連接到采樣電容的下極板采樣共模電壓。

4.根據權利要求1所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：所述電流復制電路為一組電流鏡。

5.根據權利要求1所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：所述采樣開關為柵壓自舉開關，采樣電容為分裂電容結構，兩個原采樣電容分裂為四個容值相等的采樣電容C_1N、C_1P、C_2N、C_2P，其容值為原采樣電容容值的一半，總容值保持一致。

6.根據權利要求5所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：采樣電路工作分為采樣階段和轉換階段，Φ_s、Φ_p、Φ_c均為時鐘信號，當處于采樣階段時，Φ_s與Φ_p為高電平，Φ_c為低電平，采樣電容C_1N、C_1P、C_2N、C_2P上極板通過開關S₁、S₂、S₆、S₇連接至輸入緩沖器的輸出，下極板通過采樣開關S₃、S₈連接到共模緩沖器的輸出。

7.根據權利要求6所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：采樣電路處于比較階段時,時鐘信號Φ_s與Φ_p為低電平，時鐘信號Φ_c為高電平，采樣電容C_1N、C_1P、C_2N、C_2P的上極板連接至正負參考電平REFP、REFN，采樣電容的下極板連接至模數轉換器的比較器，對采樣電容上的輸入信號進行量化，得到對應的數字碼。

8.根據權利要求7所述的模數轉換器輸入緩沖器的非線性補償電路，其特征在于：模數轉換器為流水線逐次逼近模數轉換器，當模數轉換器對輸入量化完成之后，流水線逐次逼近模數轉換器使得采樣電容的上極板不斷切換，比較器的輸入即為采樣電容的下極板，回到共模電平，之后進入下一個周期的采樣階段重復操作。