ADC采样电路制造技术

技术编号:8217331 阅读:265 留言:0更新日期:2013-01-17 20:57
本发明专利技术公开了一种ADC采样电路,其包括一外部输入端,一与所述外部输入端相连的采样电路和辅助电路,一与所述采样电路相连的时钟电路和外部输出端,一与所述辅助电路相连的时钟馈通电路,所述时钟馈通电路还分别与所述时钟电路和外部输出端相连。本发明专利技术的ADC采样电路减小了时钟馈通效应对信号采样的影响,提高了采样场效应管的线性度,降低了ADC采样电路的谐波失真度,并提高了采样速度,提高了ADC采样电路的采样精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采样电路领域,更具体地涉及一种ADC采样电路
技术介绍
在ADC (Analog-to-Digital Converter,模数变换器)电路中,为了保证 ADC 的精度与速度,输入采样端需要采用栅压自举结构以保证输入采样开关的线性度同时以扩大信号输入范围。但是采用栅压自举结构的采样电路时,时钟馈通所引入的误差与输入信号相关,由此引入了非线性误差,并且采用全差分结构的放大器不能消除时钟馈通的影响。其中,请参考图I,现有的ADC采样电路包括时钟电路、采样电路及电容CO ;时钟电 路产生时钟脉冲并通过其输出端KO输出至采样电路,以通过时钟脉冲控制采样电路的采样操作。采样电路包括栅压自举单元与场效应管Ml,栅压自举单元的两输入端分别与时钟电路的输出端KO及外部输入端连接,外部输入端输入信号VIN至栅压自举单兀的一个输入端,从而当KO输出为高电平时,栅压自举单元的输出VO与输入信号VIN之间的电势差为恒定电压VCJP VO = VIN+VC,以提高VO的输出电压;而当KO为低电平时,VO = 0,即输出VO为低电平,也即通过时钟电路控制输入信号VIN经栅压自举单元后的输出电压V0。栅压自举单元的输出端与场效应管Ml的栅极连接,场效应管Ml的源极与外部输入端连接,当VO为高电平时,场效应管Ml对外部输入端的输入信号VIN进行采样,并通过其漏极输出V0UT。电容CO的一端与场效应管Ml的漏极连接,另一端接地,以将场效应管Ml采样获得的信号的电压保持,也即当时钟电路的输出端KO输出低电平而使VO为低电平时,场效应管Ml已采样获得的信号不会受影响,而由电容CO保持。在上述过程中,设定外部输入的正向输入为VIN1,反向输入为VIN2。当为正向输入VINl且KO的输出由高电平转换为低电平时,此时的VO电压由高电平VIN+VC降到0,使得场效应管Ml引入了时钟馈通,其对采样信号电压的影响为AVoutp = - Cp-GD-m (VIN\ + FC)( I ) ^P GD Ml +C0式中CP—eD—mi为正向输入时场效应管Ml栅漏间的寄生电容。当电路采用全差分结构时,反向输入与正向输入的结构相同,则反向输入VIN2时,对采样信号电压的影响为^Voutn=- Cn^gd(VIN2 + VC)( 2 ) ^N_GD_Ml +〔Ο式中由于时间脉冲由高电平转变为低电平,CNJ;D—M1为反向输入时,场效应管Ml栅漏间的寄生电容,因为正向输入与反向输入时采样电路的结构相同,所以Cn eD M1 = Cp gd mi =CgD—Ml。结合⑴式及⑵式,则差分米样输出信号的动态电压为^vdiff = AVoutp -AVoutn = - Cgd-m; (VINl - ΠΝ2)I 3 ) ^GD Ml + %由(3)式可见,场效应管Ml栅漏间寄生电容引入的时钟馈通效应给差分采样输出信号带来的误差与差分输入信号成正比,且动态电压变化是非线性,同时无法通过差分结构本身消除。另外,场效应管Ml的寄生电容越大、输入信号幅度越大,这种时钟馈通效应引入的非线性越明显,严重影响差分采 样输出信号的精度。因此,有必要提供一种改进的ADC采样电路以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种ADC采样电路,所述ADC采样电路减小了时钟馈通效应对信号采样的影响,提高了采样场效应管的线性度,降低了 ADC采样电路的谐波失真度,并提高了采样速度,提高了 ADC采样电路的采样精度。为实现上述目的,本专利技术提供一种ADC采样电路,该采样电路,包括一外部输入端,一与所述外部输入端相连的米样电路和辅助电路,一与所述米样电路相连的时钟电路和外部输出端,一与所述辅助电路相连的时钟馈通电路,所述时钟馈通电路还分别与所述时钟电路和外部输出端相连。较佳地,所述时钟电路具有第一输出端与第二输出端,且所述第一输出端与第二输出端输出互补的时钟脉冲;所述米样电路在所述时钟电路的第一输出端输出的时钟脉冲的控制下,对外部输入端输入的信号进行采样,并将采样获得的信号输出至外部输出端;所述辅助电路在所述采样电路的控制下对外部输入端输入的信号进行采样,并将采样获得的信号保存;所述时钟馈通补偿电路在所述时钟电路的第二输出端输出的时钟控制下,将所述辅助电路采样获得的信号进行处理,从而产生一个与所述采样电路中的动态电压方向相反的暂态补偿电压,并将所述暂态补偿电压输出至外部输出端。较佳地,所述采样电路包括第一栅压自举单元与第一场效应管,所述第一栅压自举单元的两输入端分别与所述时钟电路的第一输出端及外部输入端连接,所述第一栅压自举单元的输出端与所述第一场效应管的栅极连接,所述第一场效应管的源极与外部输入端连接,所述第一场效应管的漏极输出采样后的信号。较佳地,所述ADC采样电路还包括第一电容,所述第一电容的一端与所述第一场效应管的漏极连接,另一端接地,以将所述采样电路采样获得的信号及电压保存。较佳地,所述辅助电路包括第二场效应管与第二电容,所述第二场效应管的栅极与所述第一场效应管的栅极连接,其源极与外部输入端连接,所述第二场效应管在所述采样电路的控制下对外部输入端输入的信号进行采样,所述第二电容一端与所述第二场效应管的漏极连接,另一端接地,以保存所述第二场效应管采样获得的信号及其电压。较佳地,所述时钟馈通补偿电路包括第三场效应管与第二栅压自举单元,所述第二栅压自举单元的两输入端分别与所述时钟电路的第二输出端及第二电容的一端连接,所述第二栅压自举单元输出端与所述第三场效应管的栅极连接,所述第三场效应管的漏极与源极均与外部输出端连接。 较佳地,所述一场效应管与第二场效应管具有相同的参数。较佳地,所述第三场效应管的栅漏寄生电容与栅源寄生电容之和与第一场效应管的棚漏寄生电容相等。与现有技术相比,本专利技术的ADC采样电路通过所述辅助电路对外部输入信号的采样,并将采样后的信号输入至所述时钟馈通补偿电路,所述时钟馈通补偿电路通过时钟电路的脉冲控制,对辅助电路采样获得的信号进行处理,而产生一个与采样电路中的动态电压方向相反的暂态补偿电压,并将所述暂态补偿电压输出至外部输出端,从而所述暂态补偿电压可有效地部分或全部抵消采样电路中的时钟馈通效应对信号采样的影响,提高了采样场效应管的线性度,降低了 ADC采样电路的谐波失真度,并提高了采样速度,提高了 ADC电路的采样精度。通过以下的描述并结合附图,本专利技术将变得更加清晰,这些附图用于解释本专利技术。附图说明图I为现有技术ADC采样电路的电路原理图。 图2为本专利技术ADC采样电路的结构框图。图3为本专利技术ADC采样电路的电路原理图。具体实施例方式现在参考附图描述本专利技术的实施例。如上所述,本专利技术提供了一种ADC采样电路,所述ADC采样电路提高了采样场效应管的线性度,降低了 ADC采样电路的谐波失真度,提高了采样速度,且提高了 ADC电路的采样精度。请参考图2,本专利技术ADC采样电路包括一外部输入端,一与所述外部输入端相连的米样电路和辅助电路,一与所述米样电路相连的时钟电路和外部输出端,一与所述辅助电路相连的时钟馈通电路,所述时钟馈通电路还分别与所述时钟电路和外部输出端相连。其中,所述时钟电路输出时钟脉冲并分别与所述采样电路及时钟馈通补偿电路连接,从而,所述时钟电本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种ADC采样电路,其特征在于,包括一外部输入端,一与所述外部输入端相连的采样电路和辅助电路,一与所述采样电路相连的时钟电路和外部输出端,一与所述辅助电路相连的时钟馈通电路,所述时钟馈通电路还分别与所述时钟电路和外部输出端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨保顶
申请(专利权)人:四川和芯微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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