用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器。源极跟随器包括：主源极跟随器、子源极跟随器和电流源偏置电路，电流源偏置电路为主源极跟随器以及子源极跟随器提供恒定大小的电流；主源极跟随器的第一MOS管由子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得第一MOS管处于饱和工作状态；主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制，抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差。本实用新型专利技术主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制，抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差，进一步地使得作为输入管的第二MOS管的跨导不受输入信号的影响，第二MOS管的跨导保持为一个固定值，进而提高了源极跟随器的线性度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及模拟集成电路设计领域，具体而言，本技术涉及用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器。
技术介绍
现有的模数转化器是模拟信号和数字信号之间的重要接口。随着数字信号处理技术的发展，对模数转换器性能的要求越来越高，不仅需要模数转换器对输入信号具有良好的驱动能力外，还需要相应的源极跟随器具有良好的线性度。源极跟随器是一种常用的低功耗的宽带输入信号驱动器，如图1所示。如图2所示为N型源极跟随器的典型结构示意图。如图2所示，N型源极跟随器的典型结构具体为：由N型MOS管M1和N型MOS管M2构成一个典型的N型源极跟随器，其中，N型MOS管M2为输入管，N型MOS管M1栅端接偏置电压VB，偏置电压VB的作用为：通过调整偏置电压VB的电压变化范围以保证N型MOS管M1和N型MOS管M2均处于饱和状态。N型MOS管M1相当于一个N型电流源，其输出阻抗趋于无穷大，因而N型MOS管M1对源极跟随器的线性度的影响很小。鉴于沟道长度调制效应，根据饱和态的电流公式得到N型MOS管M2的电流为：其中，μn为N型MOS管M2的迁移率，COX为单位面积的栅氧化层电容，VGS2为N型MOS管M2的栅源电压差，VTH2为N型MOS管M2的阈值电压，VDS2为N型MOS管M2的漏源电压差，λ为N型MOS管M2的沟道长度调制系数。根据如图2所示的电路结构，有VGS2＝Vin-Vout，VDS2＝VDD-Vout。进一步地，根据源极跟随器的特点，Vout随Vin变化而变化，根据VGS2＝Vin-Vout，因而VGS2是一个固定值；而VDS2随Vin发生变化，由于N型MOS管M2的电流因而导致N型MOS管M2的电流随着输入信号Vin的变化而变化。更进一步地，由于跨导跟电流的关系为：进而进一步地影响了作为输入管的N型MOS管M2的跨导随着输入信号的变化而变化，造成了应用于模数转换器中的源极跟随器的线性度衰减。基于目前源极跟随器的线性度的随着输入信号而衰减的性能，影响了模数转换器的性能，从而限制了模数转换器的应用。
技术实现思路
本技术实施例在于提供一种用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器，该源极跟随器的主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制以抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差，从而提高了源极跟随器的线性度。本技术提供了一种源极跟随器，所述源极跟随器包括主源极跟随器、子源极跟随器和电流源偏置电路，电流源偏置电路包括第一电流源偏置电路和第二电流源偏置电路，第一电流源偏置电路为主源极跟随器提供恒定大小的电流，第二电流源偏置电路为子源极跟随器提供恒定大小的电流；主源极跟随器的第一MOS管由子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得第一MOS管处于饱和工作状态；主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制以抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差。优选的，主源极跟随器的第一MOS管的源端电压跟随第一MOS管的栅端电压变化。优选的，主源极跟随器的第二MOS管的源端电压跟随第二MOS管的栅端电压变化。优选的，主源极跟随器为N型源极跟随器。优选的，主源极跟随器为P型源极跟随器。优选的，子源极跟随器为P型源极跟随器。优选的，子源极跟随器为N型源极跟随器。本技术实施例提供了一种用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器，该源极跟随器的主源极跟随器的第一MOS管由子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得第一MOS管处于饱和工作状态；主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制以抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差，进一步地使得作为输入管的第二MOS管的跨导不受输入信号的影响，第二MOS管的跨导保持为一个固定值，因而使得整体源极跟随器的电路的线性度得以提高，从而满足了目前模数转换器对输入信号线性度的要求。附图说明图1是现有技术中应用于模数转换器中的源极跟随器的结构示意图；图2是现有技术中的N型源极跟随器的结构示意图；图3是本技术实施例提供的源极跟随器的结构示意图；图4是现有技术中的P型源极跟随器的结构示意图；图5是本技术实施例提供的另一源极跟随器的结构示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。在本技术实施例提供的源极跟随器包括：主源极跟随器、子源极跟随器和电流源偏置电路，电流源偏置电路包括第一电流源偏置电路和第二电流源偏置电路，第一电流源偏置电路为主源极跟随器提供恒定大小的电流，第二电流源偏置电路为子源极跟随器提供恒定大小的电流；主源极跟随器的第一MOS管由子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得第一MOS管处于饱和工作状态；主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制以抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差，其中，主源极跟随器的第二MOS管的漏端与第一MOS管的源极相接。需要说明的是，在本申请所提供的实施例中，子源极跟随器在整个源极跟随器中的作用是为主源极跟随器中的第一MOS管提供相应的偏置电压，以保证第一MOS管处于饱和工作状态，与此同时，该偏置电压还能够随着输入信号的变化而相应的发生变化。主源极跟随器为一个N型源极跟随器，主源极跟随器也可以为一个P型源极跟随器，其中，主源极跟随器的第一MOS管的源端电压跟随第一MOS管的栅端电压变化而变化，与此对应的，主源极跟随器的第二MOS管的源端电压跟随第二MOS管的栅端电压变化而变化，这样，主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制以抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管的源漏电压和输入信号无关，第二MOS管具有恒定的源漏电压差。参见附图2的相关描述，基于跨导跟电流的关系为：由于第二MOS管的源漏电压和输入信号无关，并且第二MOS管的源漏电压差保持不变。进一步地使得作为输入管的第二MOS管的跨导不受输入信号的影响，第二MOS管的跨导保持为一个固定值，因而使得整体源极跟随器的电路的线性度得以提高，从而满足了目前模数转换器对输入信号线性度的要求。本技术实施例提供的源极跟随器的主源极跟随器的第一MOS管由子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得第一MOS管处于饱和工作状态；主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受第一MOS管的控制，抵消第二MOS管相应变化的源端电压以使得第二MOS管具有恒定的源漏电压差，进一步地使得作为输入管的第二MOS管的跨导不受输入信号的影响，进而提高了应用于模数转换器中的源极跟随器的线性度。在本技术提供的实施例中，主源极跟随器的第一MOS管的源端电压跟随第一MOS管的栅端电压变化。在本技术提供的实施例中，主源极跟随器的第二MOS管的源端电压跟随第二MOS管的栅端电压变化。在本技术提供的实施例中，主源极跟随器为N型源极跟随器。在本技术提供的实施例中，主源极跟随器也可以为P型源极跟随器。在本技术提供的实施例中，子源极跟随器为P型源极跟随器。在本技术提供的实施例中，子源极跟随器也可以为N型源极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器，其特征在于，包括：主源极跟随器、子源极跟随器和电流源偏置电路，所述电流源偏置电路包括第一电流源偏置电路和第二电流源偏置电路，所述第一电流源偏置电路为所述主源极跟随器提供恒定大小的电流，所述第二电流源偏置电路为所述子源极跟随器提供恒定大小的电流；所述主源极跟随器的第一MOS管由所述子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得所述第一MOS管处于饱和工作状态；所述主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受所述第一MOS管的控制以抵消所述第二MOS管相应变化的源端电压以使得所述第二MOS管具有恒定的源漏电压差。

【技术特征摘要】
1.一种用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器，其特征在于，包括：主源极跟随器、子源极跟随器和电流源偏置电路，所述电流源偏置电路包括第一电流源偏置电路和第二电流源偏置电路，所述第一电流源偏置电路为所述主源极跟随器提供恒定大小的电流，所述第二电流源偏置电路为所述子源极跟随器提供恒定大小的电流；所述主源极跟随器的第一MOS管由所述子源极跟随器提供相应的随着输入信号变化的偏置电压，以使得所述第一MOS管处于饱和工作状态；所述主源极跟随器的第二MOS管的漏端电压受所述第一MOS管的控制以抵消所述第二MOS管相应变化的源端电压以使得所述第二MOS管具有恒定的源漏电压差。2.根据权利要求1所述的用于模数转换器输入信号驱动的高线性度源极跟随器，其特征在于，所述主源极跟随器的第一MOS管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹淑新，张莉莉，
申请(专利权)人：英特格灵芯片天津有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12