一种基于浮动电源的宽带高线性环形放大器制造技术

本发明专利技术属于集成电路技术领域，具体为一种基于浮动电源的宽带高线性环形放大器。本发明专利技术环形放大器结构，由第一反相器级、第二反相器级、第三反相器级以及浮动电源电路构成；第一反相器级包括N路和P路反相器，输入为环形放大器的差分输入，输出通过交叉耦合连接到第二反相器级的栅端，电阻R

【技术实现步骤摘要】
一种基于浮动电源的宽带高线性环形放大器


[0001]本专利技术属于集成电路
，具体涉及一种应用于高速高精度模数转换器中的宽带高线性环形放大器。

技术介绍

[0002]5G通信的不断发展对于高速高精度模数转换器的需求不断提高，一般通过时间交织架构实现，其中单通道模数转换器要求分辨率12
‑
bit以上、采样率500MS/s以上。流水线型、流水线
‑
逐次逼近型、逐次逼近辅助流水线型模数转换器为上述单通道高性能低功耗模数转换器的热门架构，其中，宽带级间增益放大器通常为性能的瓶颈所在。
[0003]基于传统跨导放大器的级间增益放大器应用于高速高精度模数转换器中为满足增益带宽的要求，通常功耗较大，并且随着工艺尺寸的缩小，电源电压和本征增益的降低同样增加了设计挑战，一般需要采用高电源电压解决，限制了放大器的能效水平。为了解决先进工艺下传统放大器的设计成本较大以及能效较低的问题，各种新型宽带级间增益放大器结构不断出现，包括：基于动态放大器的开闭环结构、基于跨导放大器的开环应用结构、基于Gr/>m
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于浮动电源的宽带高线性环形放大器，其特征在于，以浮动电源作为反相器级的电源和地，实现环形放大器性能的高鲁棒性，采用CMOS电阻替代传统的多晶硅电阻，生成对应的偏置增强电压和自偏置电压，提高环形放大器的速度；同时改进CMOS电阻的栅压控制方式，通过动态栅压偏置，解决浮动电源中存在的不稳定问题；设计输出反馈死区调制电路，以提高环形放大器在一定输出摆幅范围内的线性度；具体包括：第一反相器级、第二反相器级、第三反相器级以及浮动电源电路构成；其中：所述第一反相器级，包括第一N路反相器(301)和第一P路反相器(302)，输入为环形放大器的差分输入V
I
，输出通过交叉耦合的方式连接到第二反相器级的栅端；第一P路反相器(302)包括PMOS管M
1P
、NMOS管M
1N
和电阻R
BE
，PMOS管M
1P
和NMOS管M
1N
的栅端连接到输入信号的正端，PMOS管M
1P
和NMOS管M
1N
的漏端分别连接到电阻R
BE
的两端V
SPU
和V
SPD
，第一N路反相器(301)中对应的节点为V
SNU
和V
SND
；PMOS管M
1P
的源端连接到第一级浮动电源的电源VDD1，NMOS管M
1N
的源端连接到第一级浮动电源的地GND1，电阻R
BE
提供偏置增强电压有效提高放大器的带宽；第一N路反相器(301)的连接关系类似；所述第二反相器级，包括第二N路反相器(303)和第二P路反相器(304)，输入为第一反相器级中PMOS管和NMOS管的漏端，输出为第三反相器级的栅端；第二P路反相器304包括PMOS管M
2P
、NMOS管M
2N
和电阻R
DZ
，PMOS管M
2P
和NMOS管M
2N
的栅端通过交叉耦合的方式分别连接到第一级反相器级中P路反相器的输出，PMOS管M
2P
和NMOS管M
2N
的漏端分别连接到电阻R
DZ
的两端V
TPU
和V
TPD
，第二N路反相器(303)中对应的节点为V
TNU
和V
TND
；PMOS管M
2P
的源端连接到第二级浮动电源的电源VDD2，NMOS管M
2N
的源端连接到第二级浮动电源的地GND2，电阻R
DZ
也称死区电阻提供自偏置电压实现环形放大器工作工程中的主极点内移，保证闭环系统稳定；第二N路反相器(303)的连接关系类似；所述第三反相器级，包括第三N路反相器(305)和第三P路反相器(306)，输入为第二反相器级中PMOS管和NMOS管的漏端，输出为环形放大器的差分输出V
O
；第三P路反相器306包括PMOS管M
3P
和NMOS管M
3N
，PMOS管M
3P
和NMOS管M
3N
的栅端分别连接到第二级反相器级中P路反相器的输出，PMOS管M
3P
和NMOS管M
3N
的漏端直接连接到输出信号的正端，PMOS管M
3P
的源端连接到第三级浮动电源的电源VDD3，NMOS管M
3N
的源端连接到第三级浮动电源的地GND3；第三N路反相器(305)的连接关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊彦，兰景超，宋敏佳，张雨萱，叶凡，李宁，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：