一种差分采样电路、模数转换器和芯片制造技术

技术编号:38015159 阅读:12 留言:0更新日期:2023-06-30 10:39
本申请实施例提供一种差分采样电路、模数转换器和芯片。该差分采样电路包括:第一动态匹配开关、采样电容、开关组件、积分电容和运算放大器;第一开关组件的第一端和第二端分别连接正负电压信号端,第一开关组件的第三端和第四端分别连接第一动态匹配开关的第一端和第二端,第一动态匹配开关的第三端和第四端分别连接两个采样电容的第一极板,两个采样电容的第二极板分别连接第二开关组件的第一端和第二端,第二开关组件的第三端连接共模电压,第二开关组件的第四端和第五端分别连接运算放大器的正负极输入端,两个积分电容分别跨接于正极输出输入端之间和负极输出输入端之间。该差分采样电路能够降低电路中的失调电压,从而降低电路的误差。降低电路的误差。降低电路的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种差分采样电路、模数转换器和芯片


[0001]本申请实施例涉及信号采样
,尤其涉及一种差分采样电路、模数转换器和芯片。

技术介绍

[0002]模数转换器中包括采样电路,在采样电路的采样阶段,导通输入信号与采样电容的第一极板,且导通采样电容的第二极板和共模电压,可以将输入信号采样到采样电容上;在采样电路的积分阶段,断开输入信号与采样电容的第一极板,断开采样电容的第二极板与共模电压,且导通采样电容的第二极板与积分电容,可以将采样电容上的电荷转移到积分电容上。通常共模电压与采样电容的第二极板的断开时间早于输入信号与采样电容的第一极板的断开时间,以消除连接共模电压与采样电容的第一极板的开关上的电荷注入引入的误差。
[0003]现有技术中,可以将采样电路设置为差分结构,在与共模电压分别连接的两个开关匹配时,两个开关在关断时引入的误差是匹配的,如此,不会影响最终的积分的差分电压。然而,由于半导体工艺中的非理想因素,与共模电压分别连接的两个开关无法匹配,因此,在两个采样电容上引入的误差无法匹配,导致电路中出现因失调电压引入的误差。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种差分采样电路、模数转换器和芯片,能够降低电路中的失调电压,从而能够降低电路的误差。
[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种差分采样电路,包括:第一动态匹配开关、第一采样电容、第二采样电容、第一开关组件、第二开关组件、第一积分电容、第二积分电容和运算放大器;
[0006]所述第一开关组件的第一端电连接正电压信号端,所述第一开关组件的第二端电连接负电压信号端,所述第一开关组件的第三端电连接所述第一动态匹配开关的第一端,所述第一开关组件的第四端电连接所述第一动态匹配开关的第二端,所述第一动态匹配开关的第三端电连接所述第一采样电容的第一极板,所述第一动态匹配开关的第四端电连接所述第二采样电容的第一极板,所述第一采样电容的第二极板电连接所述第二开关组件的第一端,所述第二采样电容的第二极板电连接所述第二开关组件的第二端,所述第二开关组件的第三端电连接共模电压信号;其中,所述正电压信号端和所述负电压信号端分别电连接一组差分信号;
[0007]所述第二开关组件的第四端电连接所述运算放大器的正极输入端,所述第二开关组件的第五端电连接所述运算放大器的负极输入端,所述第一积分电容跨接于所述运算放大器的正极输出端和所述正极输入端,所述第二积分电容跨接于所述运算放大器的负极输出端和所述负极输入端;
[0008]所述第一动态匹配开关,用于在第一状态下控制第一失配电荷流入第一电压信号
端,在第二状态下控制所述第一失配电荷流入第二电压信号端;其中,所述第一电压信号端为所述正电压信号端,所述第二电压信号端为所述负电压信号,或者所述第一电压信号端为所述负电压信号端,所述第二电压信号端为所述正电压信号端,所述第一状态和所述第二状态交替出现。
[0009]一些实施例中,所述第一动态匹配开关,用于在所述第一状态下导通所述负电压信号端和所述第一采样电容的第一极板,且导通所述正电压信号端和所述第二采样电容的第一极板;在所述第二状态下导通所述正电压信号端和所述第一采样电容的第一极板,且导通所述负电压信号端和所述第二采样电容的第一极板。
[0010]一些实施例中,所述第一动态匹配开关包括第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关;
[0011]所述第一控制开关的第一端和所述第二控制开关的第一端均电连接所述第一开关组件的第三端,所述第三控制开关的第一端和所述第四控制开关的第一端均电连接所述第一开关组件的第四端,所述第一控制开关的第二端和所述第三控制开关的第二端均电连接所述第一采样电容的第一极板,所述第二控制开关的第二端和所述第四控制开关的第二端均电连接所述第二采样电容的第一极板。
[0012]一些实施例中,所述第一控制开关的控制端和所述第四控制开关的控制端均电连接动态匹配控制信号,所述第二控制开关的控制端和所述第三控制开关的控制端均电连接所述动态匹配控制信号的反相信号。
[0013]一些实施例中,所述第一开关组件的控制信号的周期T1与所述动态匹配控制信号的周期T2满足:T2/T1=2*n,其中,n为正整数。
[0014]一些实施例中,还包括第二动态匹配开关;
[0015]所述第二动态匹配开关的第一端电连接所述第二开关组件的第四端,所述第二动态匹配开关的第二端电连接所述第二开关组件的第五端,所述第二动态匹配开关的第三端电连接所述正极输入端,所述第二动态匹配开关的第四端电连接所述负极输入端;
[0016]所述第二动态匹配开关,用于在第三状态下控制第二失配电荷流入第一输出端,在第四状态下控制所述第二失配电荷流入第二输出端;其中,所述第一输出端为所述正极输出端,所述第二输出端为所述负极输出端,或者所述第一输出端为所述负极输出端,所述第二输出端为所述正极输出端,所述第三状态和所述第四状态交替出现。
[0017]一些实施例中,所述第二动态匹配开关,用于在所述第三状态下导通所述第一积分电容的第一极板和所述第二开关组件的第五端,且导通所述第二积分电容的第一极板和所述第二开关组件的第四端;在所述第四状态下导通所述第一积分电容的第一极板和所述第二开关组件的第四端,导通所述第二积分电容的第一极板和所述第二开关组件的第五端。
[0018]一些实施例中,所述第二动态匹配开关包括第五控制开关、第六控制开关、第七控制开关和第八控制开关;
[0019]所述第五控制开关的第一端和所述第六控制开关的第一端均电连接所述第二开关组件的第四端,所述第七控制开关的第一端和所述第八控制开关的第一端均电连接所述第二开关组件的第五端,所述第五控制开关的第二端和所述第七控制开关的第二端均电连接所述第一积分电容的第一极板,所述第六控制开关的第二端和所述第八控制开关的第二
端均电连接所述第二积分电容的第一极板。
[0020]一些实施例中,所述第一开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;
[0021]所述第一开关的第一端和所述第四开关的第一端均电连接所述正电压信号端,所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端均电连接所述负电压信号端,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端均电连接所述第一动态匹配开关的第一端,所述第三开关的第二端和所述第四开关的第二端均电连接所述第一动态匹配开关的第二端。
[0022]一些实施例中,所述第二开关组件包括:第五开关、第六开关、第七开关和第八开关;
[0023]所述第五开关的第一端和所述第六开关的第一端均电连接所述共模电压信号,所述第五开关的第二端电连接所述第一采样电容的第二极板和所述第七开关的第一端,所述第六开关的第二端电连接所述第二采样电容的第二极板和所述第八开关的第一端,所述第七开关的第二端电连接所述第二动态匹配开关的第一端,所述第八开关电连接所述第二动态匹配开关的第二端。
[0024]第二方面,本申请实施例提本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种差分采样电路,其特征在于,包括:第一动态匹配开关、第一采样电容、第二采样电容、第一开关组件、第二开关组件、第一积分电容、第二积分电容和运算放大器;所述第一开关组件的第一端电连接正电压信号端,所述第一开关组件的第二端电连接负电压信号端,所述第一开关组件的第三端电连接所述第一动态匹配开关的第一端,所述第一开关组件的第四端电连接所述第一动态匹配开关的第二端,所述第一动态匹配开关的第三端电连接所述第一采样电容的第一极板,所述第一动态匹配开关的第四端电连接所述第二采样电容的第一极板,所述第一采样电容的第二极板电连接所述第二开关组件的第一端,所述第二采样电容的第二极板电连接所述第二开关组件的第二端,所述第二开关组件的第三端电连接共模电压信号;其中,所述正电压信号端和所述负电压信号端分别电连接一组差分信号;所述第二开关组件的第四端电连接所述运算放大器的正极输入端,所述第二开关组件的第五端电连接所述运算放大器的负极输入端,所述第一积分电容跨接于所述运算放大器的正极输出端和所述正极输入端,所述第二积分电容跨接于所述运算放大器的负极输出端的所述负极输入端;所述第一动态匹配开关,用于在第一状态下控制第一失配电荷流入第一电压信号端,在第二状态下控制所述第一失配电荷流入第二电压信号端;其中,所述第一电压信号端为所述正电压信号端,所述第二电压信号端为所述负电压信号,或者所述第一电压信号端为所述负电压信号端,所述第二电压信号端为所述正电压信号端,所述第一状态和所述第二状态交替出现。2.根据权利要求1所述的差分采样电路,其特征在于,所述第一动态匹配开关,用于在所述第一状态下导通所述负电压信号端和所述第一采样电容的第一极板,且导通所述正电压信号端和所述第二采样电容的第一极板;在所述第二状态下导通所述正电压信号端和所述第一采样电容的第一极板,且导通所述负电压信号端和所述第二采样电容的第一极板。3.根据权利要求1或2所述的差分采样电路,其特征在于,所述第一动态匹配开关包括第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关;所述第一控制开关的第一端和所述第二控制开关的第一端均电连接所述第一开关组件的第三端,所述第三控制开关的第一端和所述第四控制开关的第一端均电连接所述第一开关组件的第四端,所述第一控制开关的第二端和所述第三控制开关的第二端均电连接所述第一采样电容的第一极板,所述第二控制开关的第二端和所述第四控制开关的第二端均电连接所述第二采样电容的第一极板。4.根据权利要求3所述的差分采样电路,其特征在于,所述第一控制开关的控制端和所述第四控制开关的控制端均电连接动态匹配控制信号,所述第二控制开关的控制端和所述第三控制开关的控制端均电连接所述动态匹配控制信号的反相信号。5.根据权利要求4所述的差分采样电路,其特征在于,所述第一开关组件的控制信号的周期T1与所述动态匹配控制信号的周期T2满足:T2/T1=2*n,其中,n为正整数。...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈俊宇
申请(专利权)人:上海南芯半导体科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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