一种自举采样开关电路制造技术

本实用新型专利技术提供的自举采样开关电路，包括：互补驱动模块、栅压自举模块、电荷泄放模块和采样开关传输控制模块；互补驱动模块根据第一控制信号，产生控制所述栅压自举模块充放电的驱动电压；栅压自举模块根据驱动电压，产生一自举电压以控制所述采样开关传输控制模块的导通电阻；电荷泄放模块根据第二控制信号，给所述栅压自举模块的电荷泄放提供通道；采样开关传输控制模块根据第二控制信号以及所述栅压自举模块输出的所述自举电压，产生恒定的导通电阻。本实用新型专利技术通过对采样开关传输模块进行改进，使其能够根据第二控制信号、自举电压产生恒定的导通电阻，达到了自举采样开关导通电阻不随输入电压变化而变化的目的，提高了采样信号的线性度。采样信号的线性度。采样信号的线性度。

【技术实现步骤摘要】
一种自举采样开关电路


[0001]本技术涉及模拟电路
，特别涉及一种自举采样开关电路。

技术介绍

[0002]在模数转换器的设计当中，自举采样开关相对恒定且较小的导通阻抗有利于提高ADC的采样精度。传统的自举采样开关由自举电容，采样开关管和其他控制管组成。截止状态时，采样管栅压拉低，电容上、下极板分别充电到V
DD
和GND；导通状态时，电容下极板接输入信号，上极板采样管的栅极，从而确保了采样开关相对恒定且较小的导通阻抗。
[0003]R
on
＝1/(μ
n
*C
ox
*W/L*(V
gs
‑
V
th
))
[0004]其中，μ
n
为电子迁移率，C
ox
为单位面积栅氧化层电容，W为管子宽，L为管子长，V
gs
为栅源电压，V
th
为阈值电压。故此，在一定的宽长下，能影响采样开关管导通阻抗的主要参数为V
gs
和V
th
。
[0005]针对上述参数，传统自举采样开关主要存在以下两个问题：
[0006]①
由于体效应，固定衬底电压的采样开关管阈值电压会随源极输入信号变化而变化。这将会影响其导通阻抗，导致ADC采样过程中引入很强的信号谐波分量，而使ADC的采样精度降低。
[0007][0008]其中，V
TH0
、γ和φ
F
主要由工艺生产决定，V
SB
是MOS管的源和衬底电压差。
[0009]②
由于寄生电容在导通状态下会分享自举电容的电荷，这会导致V
gs
的大小会随输入信号大小发生变化，而影响采样管的导通阻抗。该现象同
①
会严重破坏采样信号的线性度。
[0010][0011]其中，V
DD
为电源高电压，V
IP
为输入信号，C
自举
为自举电容，C
寄生
为采样管栅极上寄生电容总和。
[0012]针对问题
①
现有解决办法是专利CN 108777579 A中提出的加入衬底开关的方案。该方案通过调整衬底电压偏置解决由于阈值电压变化导致开关线性度差的问题。采样阶段采样管的衬底和源极短接；截止时，采样管衬底接地。但是该方案要求工艺支持NMOS多阱工艺，且该电路设计更为复杂和会大大增加自举采样电路的版图面积。针对问题
②
暂无解决办法。

技术实现思路

[0013]本技术的目的是为了解决上述问题，提供了一种自举采样开关电路。
[0014]为解决上述技术问题，本技术提供一种自举采样开关电路，互补驱动模块、栅压自举模块、电荷泄放模块和采样开关传输控制模块；其中，
[0015]所述互补驱动模块根据外部的第一控制信号，产生控制所述栅压自举模块充放电
的驱动电压；
[0016]所述栅压自举模块根据所述驱动电压，产生一自举电压以控制所述采样开关传输控制模块的导通电阻；
[0017]所述电荷泄放模块根据外部的第二控制信号，给所述栅压自举模块的电荷泄放提供通道，外部的所述第一控制信号与外部的所述第二控制信号互补；
[0018]所述采样开关传输控制模块根据外部的第二控制信号以及所述栅压自举模块输出的所述自举电压，产生恒定的导通电阻。
[0019]进一步的，所述互补驱动模块包括第一PMOS管和第一NOMS管，所述第一PMOS管的漏极与所述第一NOMS管的漏极相连并向所述栅压自举模块输出所述驱动电压，所述第一PMOS管的栅极和第一NOMS管的栅极均与外部的第一控制信号源相连。
[0020]进一步的，所述栅压自举模块包括：第二PMOS管、第三PMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和电容器，其中，所述第二PMOS管的漏极分别与所述第三PMOS管的源极、所述电容器的第一端相连；所述第三NMOS管的栅极分别与所述第二PMOS管的源极、所述第一PMOS管的源极相连；所述第二PMOS管的栅极分别与所述第三NMOS管的漏极、所述第三PMOS管的漏极、所述第二NMOS管的栅极相连；所述第三PMOS管的栅极分别与所述第二NMOS管的漏极、所述第一NOMS管的漏极相连；所述第二NMOS管的源极分别与所述电容器的第二端、所述第一NOMS管的源极相连，其中，所述第三NMOS管的源极向所述电荷泄放模块输出第一中间电信号，所述电容器的第二端向所述电荷泄放模块输出第二中间电信号。
[0021]进一步的，所述电荷泄放模块包括：第四NMOS管和第五NMOS管，其中，所述第五NMOS管的漏极与所述第三NMOS管的源极相连以接收所述第一中间电信号，所述第四NMOS管与所述电容器的第二端相连以接收所述第二中间电信号，所述第五NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极均与外部的第二控制信号源相连，所述第五NMOS管的源极和所述第四NMOS管的源极均接地端。
[0022]进一步的，所述采样开关传输控制模块包括：第六NOMS管、第七NOMS管和第四PMOS管，所述第六NOMS管的漏极和所述第七NOMS管的源极相连，所述第六NOMS管的栅极和所述第七NOMS管的栅极相连并接收所述第三PMOS管的漏极输出的自举电压，所述第六NOMS管的源极与所述第二NMOS管的源极相连，所述第四PMOS管的漏极与所述第六NOMS管的漏极相连，所述第四PMOS管的源极与所述第七NOMS管的漏极相连，所述第四PMOS管的栅极接外部的第二控制信号源。
[0023]综上所述，本技术提供的自举采样开关电路，通过设置互补驱动模块，产生能够控制自举的驱动电压，并进而产生导通电阻，通过设置电荷泄放模块，为栅压自举提供电荷泄放通道，通过设置采样开关传输模块产生了恒定的导通电阻，本技术打破了常规自举采样开关导通电阻随输入信号变化的关系，在对工艺设计无要求和无需添加太多版图面积的情况下，通过对采样开关传输模块进行改进，使其能够根据与第一控制信号互补的第二控制信号以及自举电压产生恒定的导通电阻，达到了自举采样开关导通电阻不随输入电压变化而变化的目的，提高了采样开关采样信号的线性度。
附图说明
[0024]图1是本技术中自举采样开关的结构示意图；
[0025]图2是本技术中R1、R2和R随输入信号变化曲线。
[0026]其中，附图标记为：
[0027]10
‑
互补驱动模块；20
‑
栅压自举模块；30
‑
电荷泄放模块；40
‑
采样开关传输控制模块。
具体实施方式
[0028]为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。
[0029]如图1所示，一种自举采样开关电路，互补驱动模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自举采样开关电路，其特征在于，包括：互补驱动模块（10）、栅压自举模块（20）、电荷泄放模块（30）和采样开关传输控制模块（40）；其中，所述互补驱动模块（10）根据外部的第一控制信号SAMP，产生控制所述栅压自举模块充放电的驱动电压；所述栅压自举模块（20）根据所述驱动电压，产生一自举电压以控制所述采样开关传输控制模块的导通电阻 ；所述电荷泄放模块（30）根据外部的第二控制信号SAMPB，给所述栅压自举模块的电荷泄放提供通道，外部的所述第一控制信号SAMP与外部的所述第二控制信号SAMPB互补；所述采样开关传输控制模块（40）根据外部的第二控制信号SAMPB以及所述栅压自举模块输出的所述自举电压，产生恒定的导通电阻。2.根据权利要求1所述的自举采样开关电路，其特征在于，所述互补驱动模块（10）包括第一PMOS管P1和第一NOMS管N1，所述第一PMOS管P1的漏极与所述第一NOMS管N1的漏极相连并向所述栅压自举模块输出所述驱动电压，所述第一PMOS管P1的栅极和第一NOMS管N1的栅极均与外部的第一控制信号源相连。3.根据权利要求2所述的自举采样开关电路，其特征在于，所述栅压自举模块（20）包括：第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3和电容器，其中，所述第二PMOS管P2的漏极分别与所述第三PMOS管P3的源极、所述电容器的第一端相连；所述第三NMOS管N3的栅极分别与所述第二PMOS管P2的源极、所述第一PMOS管P1的源极相连；所述第二PMOS管P2的栅极分别与所述第三NMOS管N3的漏极、所述第三PMOS管P...

【专利技术属性】
技术研发人员：张屹，胡伟波，冯景彬，崔海涛，杨尚争，石方敏，
申请(专利权)人：江苏谷泰微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：