适用流水线型ADC的参考电平缓冲器及流水线型ADC制造技术

本发明专利技术涉及混合信号集成电路技术领域，尤其涉及一种适用流水线型ADC的参考电平缓冲器及流水线型ADC，该参考电平缓冲器包括参考生成电路、MDAC缓冲器电路和子ADC缓冲器电路，本发明专利技术采用自举源跟随器结构作为输出级，在源跟随管与电源之间串联一个共栅管减小源跟随管的漏源电压变化，提升输出电平的线性度性能，并且针对流水级中MDAC和子ADC对参考电平的不同需求，将两者的参考电平缓冲电路分开，同时，在MDAC缓冲器电路的输出级之间设置与子ADC参考电平网络等效电阻相匹配的失配补偿电阻，解决静态电流失配问题，最终获得了高速、高线性度、匹配性好的参考电平缓冲器。

【技术实现步骤摘要】
适用流水线型ADC的参考电平缓冲器及流水线型ADC
本专利技术涉及混合信号集成电路
，尤其涉及一种适用流水线型ADC的参考电平缓冲器及流水线型ADC。
技术介绍
模数转换器（ADC）作为连接模拟和数字的“桥梁”，被广泛应用于无线宽带通信、高速数据存储和生物医疗等领域。在无线宽带通信领域，ADC在接收机中扮演着非常重要的角色，其性能也是制约接收机系统性能提升的重要因素之一。为了满足现代无线宽带通信对带宽以及动态范围的需求，高速高精度模数转换器的研究也成为热门。流水线型ADC能够在速度和精度之间取得一个较好的折中，因此被广泛应用于高速高精度模数转换器设计中。如图1所示，典型的流水线型ADC电路结构包括采样保持电路（SHA）、多级流水级（Stage1~Stagek，k为流水级个数）、参考电平缓冲器（Vrefbuffer）和数字电路，第i级流水级（Stagei，i∈k）的总输入端连接前级（第i-1级）流水级（即更接近流水线型ADC总输入侧的上一级流水级）的总输出端，第i级流水级的总输出端连接后级（第i+1级）流水级（即更接近流水线型ADC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用流水线型ADC的参考电平缓冲器，其特征在于，包括：参考生成电路、MDAC缓冲器电路和子ADC缓冲器电路；其中，/n所述参考生成电路、MDAC缓冲器电路和子ADC缓冲器电路的输出级均采用自举源跟随器结构，自举源跟随器结构中，源跟随管与电源之间串联有共栅管；/n所述MDAC缓冲器电路、所述子ADC缓冲器电路与所述参考生成电路连接，分别用于提供流水级中MDAC、子ADC所需的参考电平，且所述MDAC缓冲器电路的输出级之间设有失配补偿电阻，失配补偿电阻与所述子ADC缓冲器电路的输出级之间所连接的子ADC参考电平网络等效电阻相匹配。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用流水线型ADC的参考电平缓冲器，其特征在于，包括：参考生成电路、MDAC缓冲器电路和子ADC缓冲器电路；其中，
所述参考生成电路、MDAC缓冲器电路和子ADC缓冲器电路的输出级均采用自举源跟随器结构，自举源跟随器结构中，源跟随管与电源之间串联有共栅管；
所述MDAC缓冲器电路、所述子ADC缓冲器电路与所述参考生成电路连接，分别用于提供流水级中MDAC、子ADC所需的参考电平，且所述MDAC缓冲器电路的输出级之间设有失配补偿电阻，失配补偿电阻与所述子ADC缓冲器电路的输出级之间所连接的子ADC参考电平网络等效电阻相匹配。


2.根据权利要求1所述的参考电平缓冲器，其特征在于：
所述参考生成电路包括第一负反馈放大器输入差分管MN1、第二负反馈放大器输入差分管MN2、第一负反馈放大器负载管MP1、第二负反馈放大器负载管MP2、第一负反馈放大器共模反馈管MP3、第二负反馈放大器共模反馈管MP4、第一参考输出支路源随管MNs1、第二参考输出支路源随管MNs2、第一共栅管MNa1、第二共栅管MNa2、第一电阻R1至第四电阻R4、共模反馈放大器amp和2个共模反馈电阻Rcmfb；
其中，第一负反馈放大器输入差分管MN1、第二负反馈放大器输入差分管MN2为NMOS管，第一负反馈放大器负载管MP1、第二负反馈放大器负载管MP2、第一负反馈放大器共模反馈管MP3、第二负反馈放大器共模反馈管MP4为PMOS管，第一参考输出支路源随管MNs1、第二参考输出支路源随管MNs2为自举源跟随器结构中的源跟随管，采用NMOS管且衬底接源极，第一共栅管MNa1、第二共栅管MNa2为自举源跟随器结构中的共栅管，采用NativeNMOS管；
第一负反馈放大器负载管MP1、第二负反馈放大器负载管MP2、第一负反馈放大器共模反馈管MP3、第二负反馈放大器共模反馈管MP4的源极均连接电源vdd，第一负反馈放大器负载管MP1、第一负反馈放大器共模反馈管MP3的漏极连接至第一负反馈放大器输入差分管MN1的漏极，第二负反馈放大器负载管MP2、第二负反馈放大器共模反馈管MP4的漏极连接至第二负反馈放大器输入差分管MN2的漏极，第一负反馈放大器负载管MP1、第二负反馈放大器负载管MP2的栅极相连接，第一负反馈放大器共模反馈管MP3、第二负反馈放大器共模反馈管MP4的栅极连接共模反馈电平Vcmfb，第一负反馈放大器输入差分管MN1、第二负反馈放大器输入差分管MN2的源极均接至负反馈放大器尾电流Ib，第一负反馈放大器输入差分管MN1的栅极通过第一电阻R1接地vss，第二负反馈放大器输入差分管MN2的栅极通过第二电阻R2连接带隙基准给出的参考电平Vref；
第一共栅管MNa1、第二共栅管MNa2的漏极均连接电源vdd，第一共栅管MNa1的源极连接第一参考输出支路源随管MNs1的漏极，第一共栅管MNa1、第一参考输出支路源随管MNs1的栅极均连接第一负反馈放大器负载管MP1的漏极，第二共栅管MNa2的源极连接第二参考输出支路源随管MNs2的漏极，第二共栅管MNa2、第二参考输出支路源随管MNs2的栅极均连接第二负反馈放大器负载管MP2的漏极；
第一参考输出支路源随管MNs1的源极接至参考输出支路的N偏置电流In_ref，第二参考输出支路源随管MNs2的源极接至参考输出支路的P偏置电流Ip_ref；第三电阻R3设于第一负反馈放大器输入差分管MN1的栅极与第二参考输出支路源随管MNs2的源极之间，第四电阻R4设于第二负反馈放大器输入差分管MN2的栅极与第一参考输出支路源随管MNs1的源极之间，2个共模反馈电阻Rcmfb串联后设于第一参考输出支路源随管MNs1的源极与第二参考输出支路源随管MNs2的源极之间，共模反馈放大器amp的正输入端连接参考电平的参考共模电平Vcm，负输入端连接于2个共模反馈电阻Rcmfb之间的节点，输出端输出共模反馈电平Vcmfb。


3.根据权利要求2所述的参考电平缓冲器，其特征在于：
所述MDAC缓冲器电路包括第一MDAC参考电平输出支路源跟随管MNs3、第二MDAC参考电平输出支路源跟随管MNs4、第三共栅管MNa3、第四共栅管MNa4和失配补偿电阻Rcomp；
其中，第一MDAC参考电平输出支路源跟随管MNs3、第二MDAC参考电平输出支路源跟随管MNs4为自举源跟随器结构中的源跟随管，采用NMOS管且衬底接源极，第三共栅管MNa3、第四共栅管MNa4为自举源跟随器结构中的共栅管，采用NativeNMOS管；
第三共栅管MNa3、第四共栅管MNa4的漏极均连接电源vdd；第三共栅管MNa3的源极、栅极分别连接第一MDAC参考电平输出支路源跟随管MNs3的漏极、栅极，第一MDAC参考电平输出支路源跟随管MNs3的源极接至MDAC参考电平输出支路N偏置电流In_mdac，并引出MDAC的N参考电平Vre...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玉鹏，陈旭斌，李国儒，李绪成，周苏萍，
申请(专利权)人：杭州城芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33