采樣保持開關(guān)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采樣保持開關(guān)電路，其包括時(shí)鐘產(chǎn)生子電路、柵壓自舉單元、采樣場(chǎng)效應(yīng)管及保持電容，其中，采樣保持開關(guān)電路還包括襯底選擇子電路，襯底選擇子電路分別與信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接，襯底選擇子電路根據(jù)輸入模擬信號(hào)與輸出模擬信號(hào)的電壓值的大小選擇信號(hào)輸入端或信號(hào)輸出端連接采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底，以消除采樣場(chǎng)效應(yīng)管的體效應(yīng)。本發(fā)明的采樣保持開關(guān)電路減小了采樣場(chǎng)效應(yīng)管由于柵源電壓隨輸入信號(hào)變化產(chǎn)生的非線性，同時(shí)消除了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的體效應(yīng)，進(jìn)一步提高了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的線性度，提高了采樣保持開關(guān)電路的動(dòng)態(tài)范圍。
【專利說明】采樣保持開關(guān)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣保持開關(guān)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今高速高精度的ADC (Analog-to-Digital Converter,模數(shù)變換器)電路中，采樣保持開關(guān)電路是整個(gè)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的瓶頸，而采樣場(chǎng)效應(yīng)管又是采樣電路中不可或缺的組成部分，采樣場(chǎng)效應(yīng)管的速度和精度在很大程度上決定了采樣保持開關(guān)電路的整體性能。在深亞微米工藝條件下，連接輸入信號(hào)的采樣場(chǎng)效應(yīng)管連接有柵電壓自舉的結(jié)構(gòu)，以降低采樣場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻，并降低采樣場(chǎng)效應(yīng)管的非線性且擴(kuò)大輸入信號(hào)范圍。但隨著采樣頻率的增高，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的采樣場(chǎng)效應(yīng)管的線性度不斷下降，制約了采樣保持開關(guān)電路的動(dòng)態(tài)范圍，無法滿足高速度，高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣信號(hào)動(dòng)態(tài)性能的要求。
[0003]因此，有必要提供一種改進(jìn)的采樣保持開關(guān)電路來克服上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種采樣保持開關(guān)電路，該采樣保持開關(guān)電路減小了采樣場(chǎng)效應(yīng)管由于柵源電壓隨輸入信號(hào)變化產(chǎn)生的非線性，同時(shí)消除了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的體效應(yīng)，進(jìn)一步提高了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的線性度，提高了采樣保持開關(guān)電路的動(dòng)態(tài)范圍。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種采樣保持開關(guān)電路，其包括時(shí)鐘產(chǎn)生子電路、柵壓自舉單元、采樣場(chǎng)效應(yīng)管及保持電容，所述時(shí)鐘產(chǎn)生子電路具有分別和所述柵壓自舉單兀連接的第一輸出端和第二輸出端，且所述第一輸出端和第二輸出端輸出互補(bǔ)的兩時(shí)鐘脈沖，所述柵壓自舉單元還分別和外部電源及采樣場(chǎng)效應(yīng)管連接，所述柵壓自舉單元的兩輸出端分別與采樣場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及一個(gè)漏/源極連接，以為所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管提供固定的柵源電壓，信號(hào)輸入端與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的一個(gè)漏/源極連接，以輸入外部模擬信號(hào)至所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的另一個(gè)漏/源極與信號(hào)輸出端連接，以輸出采樣后的模擬信號(hào)，所述保持電容一端與信號(hào)輸出端連接，另一端接地，以保持采樣后的模擬信號(hào)；其中，所述采樣保持開關(guān)電路還包括襯底選擇子電路，所述襯底選擇子電路分別與所述信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接，所述襯底選擇子電路根據(jù)輸入模擬信號(hào)與輸出模擬信號(hào)的電壓值的大小選擇信號(hào)輸入端或信號(hào)輸出端連接所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底，以消除采樣場(chǎng)效應(yīng)管的體效應(yīng)。
[0006]較佳地，所述襯底選擇子電路包括比較器、跟隨器、反向器、第一開關(guān)及第二開關(guān)；所述比較器的反相輸入端與所述信號(hào)輸入端連接，其正相輸入端與所述信號(hào)輸出端連接，其輸出端與所述跟隨器及反相器的輸入端連接；所述第一開關(guān)的一端與信號(hào)輸入端連接，所述第二開關(guān)的一端與信號(hào)輸出端連接，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)的另一端均與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接；且所述跟隨器的輸出端與所述第一開關(guān)的控制端連接，所述反向器的輸出端與所述第二開關(guān)的控制端連接。[0007]較佳地，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)均在其控制端的電壓為高電平時(shí)閉合，控制端電壓為低電平時(shí)斷開。
[0008]較佳地，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管為N型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0009]較佳地，所述柵壓自舉單元包括第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管、第五場(chǎng)效應(yīng)管、第六場(chǎng)效應(yīng)管、第七場(chǎng)效應(yīng)管、第八場(chǎng)效應(yīng)管及自舉電容，所述第一輸出端和所述第二場(chǎng)效應(yīng)管及所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述第二輸出端和所述第一場(chǎng)效應(yīng)管及所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接；所述自舉電容的一端分別和所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述自舉電容的另一端和所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極通過所述防泄漏子電路及第八場(chǎng)效應(yīng)管接地，外部電源和所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極及第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的一個(gè)漏/源極連接，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別和所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接。
[0010]較佳地，所述柵壓自舉單元還包括防泄漏子電路，所述防泄漏子電路連接于所述自舉電容和地之間，且所述防泄漏子電路和時(shí)鐘產(chǎn)生子電路及外部電源連接，當(dāng)所述采樣保開關(guān)電路由保持切換至采樣時(shí)，所述防泄漏子電路切斷所述自舉電容和地之間的連接。
[0011]較佳地，所述防泄漏子電路包括第九場(chǎng)效應(yīng)管和第十場(chǎng)效應(yīng)管，且所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的源極均和外部電源連接，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極和所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，其漏極和所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述第二輸出端和所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接。
[0012]較佳地，所述柵壓自舉單元還包括第十一場(chǎng)效應(yīng)管，所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，其漏極和所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，其源極和自舉電容的一端連接。
[0013]較佳地，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管和第七場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成一傳輸門，且所述第一輸出端和所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，第二輸出端和所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的采樣保持開關(guān)電路由于所述襯底選擇子電路分別與所述信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接，使得通過所述襯底選擇子電路選擇信號(hào)輸入端或信號(hào)輸出端與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接，在保證所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的PN結(jié)反偏的同時(shí)，進(jìn)而保證了所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻為一個(gè)與工藝及外部電源電壓相關(guān)的常量，提高了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的線性度，提高了采樣保持開關(guān)電路的采樣性能。
[0015]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明采樣保持開關(guān)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種采樣保持開關(guān)電路，該采樣保持開關(guān)電路減小了采樣場(chǎng)效應(yīng)管由于柵源電壓隨輸入信號(hào)變化產(chǎn)生的非線性，同時(shí)消除了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的體效應(yīng)，進(jìn)一步提高了采樣場(chǎng)效應(yīng)管的線性度，提高了采樣保持開關(guān)電路的動(dòng)態(tài)范圍。
[0018]請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明采樣保持開關(guān)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的采樣保持開關(guān)電路包括時(shí)鐘產(chǎn)生子電路、柵壓自舉單元、采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS、保持電容CS及襯底選擇子電路。所述時(shí)鐘產(chǎn)生子電路具有分別和所述柵壓自舉單元連接的第一輸出端Kl和第二輸出端K2，且所述第一輸出端Kl和第二輸出端K2輸出互補(bǔ)的兩時(shí)鐘脈沖，也即是，當(dāng)所述第一輸出端Kl輸出為高電平時(shí),所述第二輸出端K2輸出低電平；且所述第一輸出端Kl和第二輸出端K2輸出電平的跳變也是相反的，即當(dāng)所述第一輸出端Kl輸出的電平由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，此時(shí)所述第二輸出端K2輸出的電平由低電平跳變?yōu)楦唠娖?。所述柵壓自舉單元還分別和外部電源VDD及采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS連接，所述柵壓自舉單元的兩輸出端分別與采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的柵極及一個(gè)漏/源極(本發(fā)明的采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS不分源極與漏極，即其源極與漏極可互換)連接，以為所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS提供固定的柵源電壓，從而使得所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的柵源電壓不隨輸入信號(hào)而變化，減小了柵源電壓隨輸入信號(hào)變化產(chǎn)生的非線性；信號(hào)輸入端VIN與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的一個(gè)漏/源極連接，以輸入外部模擬信號(hào)Vin至所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的另一個(gè)漏/源極與信號(hào)輸出端VOUT連接，以輸出采樣后的模擬信號(hào)Vout ;且所述保持電容CS的一端與信號(hào)輸出端VOUT連接，另一端接地，從而所述保持電容CS可將所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS采樣后輸出的模擬信號(hào)Vout保持，以便于后續(xù)電路對(duì)模擬信號(hào)Vout的進(jìn)一步處理。所述襯底選擇子電路分別與所述信號(hào)輸入端VIN、信號(hào)輸出端VOUT及采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的襯底連接，所述襯底選擇子電路根據(jù)輸入模擬信號(hào)Vin與輸出模擬信號(hào)Vout的電壓值選擇信號(hào)輸入端VIN或信號(hào)輸出端VOUT連接所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的襯底，以削除采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的體效應(yīng)。
[0019]具體地，請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合參考圖1。
[0020]所述柵壓自舉單元包括第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml、第二場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三場(chǎng)效應(yīng)管M3、第四場(chǎng)效應(yīng)管M4、第五場(chǎng)效應(yīng)管M5、第六場(chǎng)效應(yīng)管M6、第七場(chǎng)效應(yīng)管M7、第八場(chǎng)效應(yīng)管M8、自舉電容C及防泄漏子電路；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極和所述時(shí)鐘產(chǎn)生子電路的第二輸出端K2連接，其源極接地，其漏極和所述自舉電容C的一端，第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極、第六場(chǎng)效應(yīng)管M6的源極及第七場(chǎng)效應(yīng)管M7的漏極共同連接，并形成節(jié)點(diǎn)n2 ;所述第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極和第一輸出端Kl連接，其漏極和所述第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極及第五場(chǎng)效應(yīng)管M5的柵極共同連接，并形成節(jié)點(diǎn)nl ;所述第三場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極和所述第一輸出端Kl連接，其源極和外部電源VDD連接；所述第四場(chǎng)效應(yīng)管M4的源極和外部電源VDD連接，其柵極和第五場(chǎng)效應(yīng)管M5的漏極、防泄漏子電路、及采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS共同連接，并形成節(jié)點(diǎn)n4，所述第四場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏極和所述第五場(chǎng)效應(yīng)管M5的源極及所述自舉電容C的另一端連接，并形成節(jié)點(diǎn)n3 ;所述第六場(chǎng)效應(yīng)管M6的柵極和所述第一輸出端Kl連接，其源極和所述第七場(chǎng)效應(yīng)管M7的漏極連接，其漏極分別和所述第七場(chǎng)效應(yīng)管M7的源極及采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS連接；所述第七場(chǎng)效應(yīng)管M7的柵極和第二輸出端K2連接，且所述第六場(chǎng)效應(yīng)管M6和第七場(chǎng)效應(yīng)管M7共同構(gòu)成一傳輸門；所述第八場(chǎng)效應(yīng)管M8的柵極和第二輸出端K2連接，其源極通過所述防泄漏子電路和節(jié)點(diǎn)n4連接，其漏極接地。
[0021]所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的柵極和節(jié)點(diǎn)n4連接，且其一個(gè)源/漏極和第六場(chǎng)效應(yīng)管M6的漏極及信號(hào)輸入端VIN連接，從而所述自舉電容C經(jīng)所述節(jié)點(diǎn)n4和所述傳輸門為所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS提供柵源電壓；其中，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的另一個(gè)源/漏極信號(hào)輸出端VOUT連接，從而所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS在所述時(shí)鐘產(chǎn)生子電路產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的控制下對(duì)信號(hào)輸入端VIN輸出的模擬信號(hào)Vin進(jìn)行采樣，且將采樣獲得的模擬信號(hào)Vout通過所述信號(hào)輸出端VOUT輸出；且在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述米樣場(chǎng)效應(yīng)管為N型場(chǎng)效應(yīng)管。如前所述，在所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的另一個(gè)漏/源極與信號(hào)輸出端VOUT之間連接有所述保持電容CS，從而當(dāng)所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS停止對(duì)模擬信號(hào)Vin的采樣時(shí)，所述保持電容CS將采樣獲得后的模擬信號(hào)Vout保存于其上。
[0022]所述防泄漏子電路包括第九場(chǎng)效應(yīng)管M9和第十場(chǎng)效應(yīng)管M10，且所述第九場(chǎng)效應(yīng)管M9的柵極及第十場(chǎng)效應(yīng)管MlO的源極均和外部電源VDD連接，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管M9的源極和第五場(chǎng)效應(yīng)管M5的漏極連接，其漏極和第八場(chǎng)效應(yīng)管M8的源極連接，第二輸出端K2和所述第十場(chǎng)效應(yīng)管MlO的柵極連接，所述第十場(chǎng)效應(yīng)管MlO的漏極和第八場(chǎng)效應(yīng)管M8的源極連接；且所述第八場(chǎng)效應(yīng)管M8和第九場(chǎng)效應(yīng)管M9的結(jié)構(gòu)特征完全相同，從而可使所述第八場(chǎng)效應(yīng)管M8的漏源電壓小于外部電源電壓VDD，避免所述第八效應(yīng)管M8存在耐壓的問題。
[0023]所述襯底選擇子電路包括比較器、跟隨器F0L、反向器INV、第一開關(guān)SI及第二開關(guān)S2 ;所述比較器的反相輸入端與所述信號(hào)輸入端VIN連接，其正相輸入端與所述信號(hào)輸出端VOUT連接，其輸出端與所述跟隨器FOL及反相器INV的輸入端連接；所述第一開關(guān)SI的一端與信號(hào)輸入端VIN連接，所述第二開關(guān)S2的一端與信號(hào)輸出端VOUT連接，所述第一開關(guān)SI與第二開關(guān)S2的另一端均與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的襯底連接；且所述跟隨器FOL的輸出端與所述第一開關(guān)SI的控制端連接，所述反向器INV的輸出端與所述第二開關(guān)S2的控制端連接，從而所述跟隨器FOL輸出的電壓控制所述第一開關(guān)SI的閉合或斷開，所述反向器INV輸出的電壓控制所述第二開關(guān)S2的閉合或斷開。且在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一開SI關(guān)與第二開關(guān)S2均在其控制端的電壓為高電平時(shí)閉合，控制端電壓為低電平時(shí)斷開；從而當(dāng)所述比較器輸出高電平時(shí)，所述第一開關(guān)SI閉合，所述第二開關(guān)S2斷開，從而所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的襯底與所述信號(hào)輸入端VIN連接；而當(dāng)所述比較器輸出低電平時(shí)，所述第一開關(guān)SI斷開，所述第二開關(guān)S2閉合，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的襯底與所述信號(hào)輸出端VOUT連接。
[0024]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述柵壓自舉單元還包括第十一場(chǎng)效應(yīng)管Ml I，所述第H^一場(chǎng)效應(yīng)管Mll的柵極和節(jié)點(diǎn)n4連接，其源極和節(jié)點(diǎn)n2連接，其漏極和節(jié)點(diǎn)nl連接；通過所述第十場(chǎng)效應(yīng)管Ml I可防止所述第五場(chǎng)效應(yīng)管M5存在耐壓的問題，使本發(fā)明的采樣保持開關(guān)電路運(yùn)行更可靠。
[0025]下面結(jié)合參考圖1，描述本發(fā)明的工作原理: [0026]所述米樣保持開關(guān)電路處于保持狀態(tài)時(shí)，第一輸出端Kl輸出為低電平，第二輸出端K2輸出為高電平；此時(shí)第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml導(dǎo)通，第六場(chǎng)效應(yīng)管M6與第七場(chǎng)效應(yīng)管M7組成的傳輸門截止，使節(jié)點(diǎn)n2與信號(hào)輸入端VIN斷開，節(jié)點(diǎn)n2的電壓通過導(dǎo)通的第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml連接到地；同時(shí)節(jié)點(diǎn)nl為高電平，第五場(chǎng)效應(yīng)管M5截止。因?yàn)榈诙敵龆薑2輸出為高電平，所以第九場(chǎng)效應(yīng)管M9與第八場(chǎng)效應(yīng)管M8導(dǎo)通，第十場(chǎng)效應(yīng)管MlO截止，從而節(jié)點(diǎn)n4的為低電平，使得所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS截止，第十一場(chǎng)效應(yīng)管MlI截止，第四場(chǎng)效應(yīng)管M4導(dǎo)通，則外部電源電壓VDD通過導(dǎo)通的第四場(chǎng)效應(yīng)管M4與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml對(duì)電容C充電至VDD - VDS4 - VDSl，其中VDS4、VDSl為第四場(chǎng)效應(yīng)管M4與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏源電壓。當(dāng)所述采樣保持開關(guān)電路采樣時(shí)，所述第一輸出端Kl輸出為高電平時(shí)，第二輸出端K2輸出為低電平，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml截止，第六場(chǎng)效應(yīng)管M6與第七場(chǎng)效應(yīng)管M7組成的傳輸門導(dǎo)通并連接信號(hào)輸入端VIN，則節(jié)點(diǎn)n2的電壓為VIN+VDS6。因?yàn)榈诙敵龆薑2輸出為高電平，故第八場(chǎng)效應(yīng)管M8截止，第十場(chǎng)效應(yīng)管MlO導(dǎo)通，從而第九場(chǎng)效應(yīng)管M9瞬時(shí)截止，而此時(shí)的節(jié)點(diǎn)nl為低電平，使第五場(chǎng)效應(yīng)管M5導(dǎo)通，由于所述自舉電容C的電壓不能瞬時(shí)突變，所以此時(shí)節(jié)點(diǎn)n4的電壓為
[0027]Vn4 = VIN+VDS6+VDD - |VDS4| - VDSl (I)
[0028]從而采樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的柵源電壓VGS為
[0029]VGS = Vn4 — VIN = VDS6+VDD — | VDS4 | - VDSl ^ VDD (2)
[0030]因?yàn)殡娐分械母鲌?chǎng)效應(yīng)管皆為開關(guān)管，導(dǎo)通時(shí)的漏源電壓非常小，所以(2)式約為VDD,即米樣場(chǎng)效應(yīng)管MS的柵源電壓在米樣時(shí)恒為VDD,則米樣場(chǎng)效應(yīng)管MS在米樣時(shí)的導(dǎo)通電阻艮為
[0031 ]
【權(quán)利要求】
1.一種采樣保持開關(guān)電路，包括時(shí)鐘產(chǎn)生子電路、柵壓自舉單元、采樣場(chǎng)效應(yīng)管及保持電容，所述時(shí)鐘產(chǎn)生子電路具有分別和所述柵壓自舉單元連接的第一輸出端和第二輸出端，且所述第一輸出端和第二輸出端輸出互補(bǔ)的兩時(shí)鐘脈沖，所述柵壓自舉單元還分別和外部電源及采樣場(chǎng)效應(yīng)管連接，所述柵壓自舉單元的兩輸出端分別與采樣場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及一個(gè)漏/源極連接，以為所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管提供固定的柵源電壓，信號(hào)輸入端與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的一個(gè)漏/源極連接，以輸入外部模擬信號(hào)至所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的另一個(gè)漏/源極與信號(hào)輸出端連接，以輸出采樣后的模擬信號(hào)，所述保持電容一端與信號(hào)輸出端連接，另一端接地，以保持采樣后的模擬信號(hào)；其特征在于，還包括襯底選擇子電路，所述襯底選擇子電路分別與所述信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端及采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接，所述襯底選擇子電路根據(jù)輸入模擬信號(hào)與輸出模擬信號(hào)的電壓值的大小選擇信號(hào)輸入端或信號(hào)輸出端連接所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底，以消除采樣場(chǎng)效應(yīng)管的體效應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述襯底選擇子電路包括比較器、跟隨器、反向器、第一開關(guān)及第二開關(guān)；所述比較器的反相輸入端與所述信號(hào)輸入端連接，其正相輸入端與所述信號(hào)輸出端連接，其輸出端與所述跟隨器及反相器的輸入端連接；所述第一開關(guān)的一端與信號(hào)輸入端連接，所述第二開關(guān)的一端與信號(hào)輸出端連接，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)的另一端均與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的襯底連接；且所述跟隨器的輸出端與所述第一開關(guān)的控制端連接，所述反向器的輸出端與所述第二開關(guān)的控制端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)均在其控制端的電壓為高電平時(shí)閉合，控制端電壓為低電平時(shí)斷開。
4.如權(quán)利要求2所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管為N型場(chǎng)效應(yīng)管。
5.如權(quán)利要求4所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述柵壓自舉單元包括第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管、第三場(chǎng)效應(yīng)管、第四場(chǎng)效應(yīng)管、第五場(chǎng)效應(yīng)管、第六場(chǎng)效應(yīng)管、第七場(chǎng)效應(yīng)管、第八場(chǎng)效應(yīng)管及自舉電容，所述第一輸出端和所述第二場(chǎng)效應(yīng)管及所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述第二輸出端和所述第一場(chǎng)效應(yīng)管及所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接；所述自舉電容的一端分 別和所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述自舉電容的另一端和所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極通過所述防泄漏子電路及第八場(chǎng)效應(yīng)管接地，外部電源和所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極及第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的一個(gè)漏/源極連接，所述采樣場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別和所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接。
6.如權(quán)利要求5所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述柵壓自舉單元還包括防泄漏子電路，所述防泄漏子電路連接于所述自舉電容和地之間，且所述防泄漏子電路和時(shí)鐘產(chǎn)生子電路及外部電源連接，當(dāng)所述采樣保開關(guān)電路由保持切換至采樣時(shí)，所述防泄漏子電路切斷所述自舉電容和地之間的連接。
7.如權(quán)利要求6所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述防泄漏子電路包括第九場(chǎng)效應(yīng)管和第十場(chǎng)效應(yīng)管，且所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的源極均和外部電源連接，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極和所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，其漏極和所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，所述第二輸出端和所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接。
8.如權(quán)利要求7所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述柵壓自舉單元還包括第十一場(chǎng)效應(yīng)管，所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，其漏極和所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，其源極和自舉電容的一端連接。
9.如權(quán)利要求7所述的采樣保持開關(guān)電路，其特征在于，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管和第七場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成一傳輸門，且所述第一輸出端和所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，第二輸出端和所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵 極連接。
【文檔編號(hào)】H03M1/54GK103762986SQ201410019223
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】楊保頂, 鄒錚賢 申請(qǐng)人:四川和芯微電子股份有限公司