The invention discloses a high gain and high linearity dynamic amplifier applied to ADC, belonging to the technical field of basic electronic circuits. The dynamic amplifier consists of input transconductance stage, cascade stage, cross-coupled cascade stage, common mode detection circuit and reset circuit which resets cross-coupled cascade source voltage and cascade drain voltage to power supply voltage. The output impedance of the operational amplifier is increased by stacking three-layer MOS transistors, thereby increasing the gain and linearity of the operational amplifier.
【技术实现步骤摘要】
应用于ADC的高增益高线性度动态放大器
本专利技术公开了应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,属于基本电子电路的
技术介绍
在高速高分辨率的流水线型逐次逼近模数转换器(pipeline-SARADC)中,需要采用放大器对第一级ADC的余量电压进行放大,放大器功耗是ADC的主要功耗来源。传统的ADC采用基于闭环结构的运算放大器作为余量放大器,为了在很短的时间内建立到足够的精度,运算放大器需要很大的增益带宽积,因此产生了大量的功耗。工作在开环状态的动态放大器速度很快且没有静态功耗,因此,将动态放大器应用于ADC能够提升速度并且极大地减小功耗。此外,离散时间的sigma-delta调制器与Incremental调制器均需要对模拟信号进行积分。然而传统的跨导运算放大器虽然具有很好的线性度与更高的增益,但是随着工艺节点迈向深亚微米,MOS管的低跨导与低电源电压使得传统跨导运放很难实现高增益与大输出电压摆幅,同时,跨导运放的功耗也非常可观,不适用于低功耗等应用场景。相比之下动态运放很好的解决了上述难题。ADC对余量放大器增益的要求很高,通常要求增益达到16倍以上,同时,要求余量放大器要达到8bit的线性度。常见的动态放大器中如图1所示,只采用一层共源共栅结构,因此增益通常无法达到16倍以上。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是针对上述
技术介绍
的不足,提供了应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,采用三层共源共栅结构提升动态放大器的增益并减小输出信号的失真,解决了现有动态放大器不能满足实际应用所需高增益高线性度要求的技术问题。本专利技术为实现上述专利技术目 ...
【技术保护点】
1.应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,其特征在于,包括: 共源结构的输入跨导级,其栅极接差分输入信号,共栅级,其源极与输入跨导级的漏极连接,交叉耦合共栅级,其源极与共栅级的漏极连接,共模检测电路,其输入端与交叉耦合共栅级的漏极连接,其输出端与共栅级的共栅连接点连接,及,将交叉耦合共栅级源极电压、共栅级漏极电压复位为电源电压的复位电路。
【技术特征摘要】
1.应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,其特征在于,包括:共源结构的输入跨导级,其栅极接差分输入信号,共栅级,其源极与输入跨导级的漏极连接,交叉耦合共栅级,其源极与共栅级的漏极连接,共模检测电路,其输入端与交叉耦合共栅级的漏极连接,其输出端与共栅级的共栅连接点连接,及,将交叉耦合共栅级源极电压、共栅级漏极电压复位为电源电压的复位电路。2.根据权利要求1所述的应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,其特征在于,所述共源结构的输入跨导级包括:第一NMOS管,其栅极接正极性差分输入信号,及,第二NMOS管,其栅极接负极性差分输入信号,其源极与第一NMOS管的源极共接,其漏极与第一NMOS管的漏极构成输入跨导级的漏极。3.根据权利要求2所述的应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,其特征在于,所述共栅级包括:第四NMOS管,其源极接第一NMOS管的漏极,及,第五NMOS管,其栅极与第四NMOS管的栅极共接,其源极接第二NMOS管的漏极,其漏极与第四NMOS管的漏极构成共栅级的漏极。4.根据权利要求3所述的应用于ADC的高增益高线性度动态放大器,其特征在于,所述交叉耦合共栅级包括:第六NMOS管,其源极接第四NMOS管的漏极,第七NMOS管,其栅极接第六NMOS管的漏极,其源极接第五NMOS管的漏极,其漏极接第六NMOS管的栅极,其漏极与第六NMOS管的漏极构成交叉耦合共栅级的漏极,第三电容,其上极板接第六NMOS管的源极,其下极板接地,及,第四电容,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴建辉,高波,刘畅,傅娟,李红,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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