能消除振铃的高速差分驱动电路的制作方法

本发明涉及一种驱动电路，尤其是一种能消除振铃的高速差分驱动电路。

背景技术：

目前，基准驱动电路能对电容等负载进行充电，但对电容等负载的充放电流基本都是不连续的；一般地，刚开始时，充电电流比较大，随着充电过程结束，电流开始变小。当这种不连续电流经过键合引线(bondingwire)时，会产生振铃，使得基准电压在建立过程中的稳定时间过长，不利于实现对负载的快速充电。此外，在高速adc应用，振铃现象的存在有可能会成为限制速度的因素。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能消除振铃的高速差分驱动电路，其能消除振铃现象，提高驱动电路对负载驱动的可靠性，扩大对负载驱动的适用范围。

按照本发明提供的技术方案，所述能消除振铃的高速差分驱动电路，包括能接收驱动差分信号vref+、驱动差分信号vref-的差分驱动基准电路；

还包括与差分驱动基准电路适配连接的振铃消除电路，通过差分驱动基准电路与振铃消除电路配合对所连接的负载差分驱动时，能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定。

所述振铃消除电路包括与差分驱动基准电路适配连接的第一恒流源以及第二恒流源，差分驱动基准电路的第一端通过第一恒流源与驱动电源vdd连接，差分驱动基准电路的第二端通过第二恒流源接地，且第一恒流源与差分驱动基准电路的连接部形成驱动输出端vrefp，第二恒流源与差分驱动基准电路的连接部形成驱动输出端vrefn；

通过驱动输出端vrefp、驱动输出端vrefn能对所连接的负载进行所需的差分驱动，且在对负载驱动过程中，通过第一恒流源、第二恒流源与差分驱动基准电路配合能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定。

所述差分驱动基准电路包括pmos管mp1以及与所述pmos管mp1连接的nmos管mn1，其中，pmos管mp1的漏极端与nmos管mn1的漏极端连接，pmos管mp1的源极端与第一恒流源连接，且pmos管mp1的源极端与第一恒流源的连接部形成驱动输出端vrefp，nmos管mn1的源极端与第二恒流源连接，nmos管mn1的源极端与第二恒流源的连接部形成驱动输出端vrefn；

还包括箝位电路，所述箝位电路与pmos管mp1的漏极端以及nmos管mn1的漏极端连接，通过所述箝位电路能使得pmos管mp1、nmos管mn1均工作于饱和区。

所述第一恒流源包括pmos管mp2以及pmos管mp3，其中，pmos管mp2的栅极端与pmos管mp2的漏极端、pmos管mp3的栅极端连接，pmos管mp3的漏极端与pmos管mp1的源极端连接，pmos管mp2的源极端、pmos管mp3的源极端均与驱动电源vdd连接，pmos管mp2的漏极端还与第二恒流源连接。

所述第二恒流源包括nmos管mn2以及nmos管mn3，其中，nmos管mn2的漏极端与pmos管mp2的漏极端连接，nmos管mn2的栅极端与nmos管mn3的栅极端连接，nmos管mn3的漏极端与nmos管mn1的源极端连接，nmos管mn2以及nmos管mn3的源极端均接地。

所述箝位电路包括nmos管mn4以及nmos管mp4，nmos管mn4的漏极端通过电阻r1与驱动电源vdd连接，nmos管mn4的源极端与pmos管mp4的源极端连接，pmos管mp4的漏极端通过电阻r4接地，nmos管nm4的栅极端与pmos管mp4的栅极端相互连接，且能接收信号vb2；

nmos管nm4的源极端、pmos管mp4的源极端与nmos管mn1的漏极端以及pmos管mp1的漏极端连接。

本发明的优点：通过差分驱动基准电路与振铃消除电路配合对所连接的负载差分驱动时，能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定，以消除对负载驱动过程中的振铃现象，提高驱动电路对负载驱动的可靠性，扩大对负载驱动的适用范围。

附图说明

图1为本发明与负载连接时的使用状态图。

图2为本发明的电路原理图。

图3为本发明箝位电路的原理图。

图4为本发明与具体负载连接的电路原理图。

附图标记说明：1-第一差分驱动端、2-箝位电路连接端、3-第二差分驱动端、4-箝位输出端。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

为了能消除振铃现象，提高驱动电路对负载驱动的可靠性，扩大对负载驱动的适用范围，本发明包括能接收驱动差分信号vref+、驱动差分信号vref-的差分驱动基准电路；

还包括与差分驱动基准电路适配连接的振铃消除电路，通过差分驱动基准电路与振铃消除电路配合对所连接的负载差分驱动时，能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定，以避免对负载驱动过程中的振铃现象。

具体地，差分驱动基准电路能同时接收驱动差分信号vref+、驱动差分信号vref-，驱动差分信号vref+、驱动差分信号vref-的具体情况可以根据需要进行提供，与待驱动负载的情况相关，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。差分驱动基准电路具体可以选用现有常用的形式，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

由上述背景技术说明可知，利用差分驱动基准电路对负载进行驱动时，存在振铃的情况。本发明实施例中，振铃消除电路与差分驱动基准电路适配连接，在对负载进行差分驱动时，能使得在对负载驱动过程中，实现从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定，以消除对负载驱动过程中的振铃现象。消除振铃现象后，提高驱动电路对负载驱动的可靠性，扩大对负载驱动的适用范围。

如图1所示，所述振铃消除电路包括与差分驱动基准电路适配连接的第一恒流源以及第二恒流源，差分驱动基准电路的第一端通过第一恒流源与驱动电源vdd连接，差分驱动基准电路的第二端通过第二恒流源接地，且第一恒流源与差分驱动基准电路的连接部形成驱动输出端vrefp，第二恒流源与差分驱动基准电路的连接部形成驱动输出端vrefn；

通过驱动输出端vrefp、驱动输出端vrefn能对所连接的负载进行所需的差分驱动，且在对负载驱动过程中，通过第一恒流源、第二恒流源与差分驱动基准电路配合能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定。

本发明实施例中，振铃消除电路包括第一恒流源以及第二恒流源，其中，差分驱动基准电路的第一端通过第一恒流源与驱动电源vdd连接，差分驱动基准电路的第二端通过第二恒流源接地，且第一恒流源与差分驱动基准电路的连接部形成驱动输出端vrefp，第二恒流源与差分驱动基准电路的连接部形成驱动输出端vrefn。

具体工作时，通过驱动输出端vrefp、驱动输出端vrefn能对所连接的负载进行所需的差分驱动，且在对负载驱动过程中，通过第一恒流源、第二恒流源与差分驱动基准电路配合能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定。其中，对负载驱动时，第一恒流源的电流is1一部分流入负载，一部分流入差分驱动基准电路；第二恒流源的电流is2的电流一部分来自负载，一部分来自差分驱动基准电路，在驱动完成后，第一恒流源的电流is1会全部流入差分驱动基准电路，而第二恒流源的电流is2全部来自差分驱动基准电路，即保证从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定，达到消除振铃现象的目的。

如图1和图2所示，所述差分驱动基准电路包括pmos管mp1以及与所述pmos管mp1连接的nmos管mn1，其中，pmos管mp1的漏极端与nmos管mn1的漏极端连接，pmos管mp1的源极端与第一恒流源连接，且pmos管mp1的源极端与第一恒流源的连接部形成驱动输出端vrefp，nmos管mn1的源极端与第二恒流源连接，nmos管mn1的源极端与第二恒流源的连接部形成驱动输出端vrefn；

还包括箝位电路，所述箝位电路与pmos管mp1的漏极端以及nmos管mn1的漏极端连接，通过所述箝位电路能使得pmos管mp1、nmos管mn1均工作于饱和区。

本发明实施例中，差分驱动基准电路包括pmos管mp1以及nmos管mn1，其中，通过pmos管mp1的栅极端能接收驱动差分信号vref+，通过nmos管mn1的栅极端能接收驱动差分信号vref+，pmos管mp1的源极端与第一恒流源的连接部形成驱动输出端vrefp，nmos管mn1的源极端与第二恒流源连接，nmos管mn1的源极端与第二恒流源的连接部形成驱动输出端vrefn，通过驱动输出端vrefp、驱动输出端vrefn能与负载连接配合，实现对负载的驱动。

本发明实施例中，所述箝位电路与pmos管mp1的漏极端以及nmos管mn1的漏极端连接，通过所述箝位电路能使得pmos管mp1、nmos管mn1均工作于饱和区。箝位电路能允许电流通过，从而能吸收第一恒流源、第二恒流源之间的失配电流。

进一步地，所述第一恒流源包括pmos管mp2以及pmos管mp3，其中，pmos管mp2的栅极端与pmos管mp2的漏极端、pmos管mp3的栅极端连接，pmos管mp3的漏极端与pmos管mp1的源极端连接，pmos管mp2的源极端、pmos管mp3的源极端均与驱动电源vdd连接，pmos管mp2的漏极端还与第二恒流源连接。

本发明实施例中，pmos管mp2以及pmos管mp3能构成镜像电流源，pmos管mp3的漏极端与pmos管mp1的源极端相互连接，能形成驱动输出端vrefp。

进一步地，所述第二恒流源包括nmos管mn2以及nmos管mn3，其中，nmos管mn2的漏极端与pmos管mp2的漏极端连接，nmos管mn2的栅极端与nmos管mn3的栅极端连接，nmos管mn3的漏极端与nmos管mn1的源极端连接，nmos管mn2以及nmos管mn3的源极端均接地。

本发明实施例中，nmos管mn2的栅极端、nmos管mn3的栅极端能同时接收信号vb，通过信号vb能控制nmos管mn2、nmos管mn3的导通状态。nmos管mn3的漏极与nmos管mn1的源极端相互连接后，能形成驱动输出端vrefn。

具体实施时，第一恒流源的电流与第二恒流源的电流相同，通过信号vb能控制nmos管mn2以及nmos管mn3的导通，在nmos管mn2以及nmos管mn3导通后，根据上述pmos管mp2以及pmos管mp3与nmos管mn2、nmos管mn3的连接关系，可得到第一恒流源的电流，具体的电流大小可以根据信号vb、以及nmos管mn2、nmos管mn3、pmos管mp2以及pmos管mp3的具体参数进行设定得到，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

在对负载进行驱动时，流过pmos管mp3的电流与流过nmos管mn3的电流相一致，即第一恒流源、第二恒流源的电流相同，在选定nmos管mn2、nmos管mn3、pmos管mp2、pmos管mp3的型号后，第一恒流源、第二恒流源的具体大小仅与信号vb相关，且与驱动差分信号vref+、驱动差分信号vref-无关，从而能使得从驱动电源vdd流向地的电流保持稳定，避免对负载驱动过程中的振铃现象。

如图3所示，所述箝位电路包括nmos管mn4以及nmos管mp4，nmos管mn4的漏极端通过电阻r1与驱动电源vdd连接，nmos管mn4的源极端与pmos管mp4的源极端连接，pmos管mp4的漏极端通过电阻r4接地，nmos管nm4的栅极端与pmos管mp4的栅极端相互连接，且能接收信号vb2；

nmos管nm4的源极端、pmos管mp4的源极端与nmos管mn1的漏极端以及pmos管mp1的漏极端连接。

本发明实施例中，箝位电路、振铃消除电路以及差分驱动基准电路可封装在一起，此时，包括第一差分驱动端1、箝位电路连接端2、第二差分驱动端3以及箝位输出端4，具体地，通过驱动输出端vrefp形成第一差分驱动端1，通过驱动输出端vrefn形成第二差分驱动端3；通过pmos管mp1的漏极端以及nmos管mn1的漏极端相互连接形成箝位电路连接端2，通过nmos管mn4的源极端以及pmos管mp4的源极端相互连接能形成位输出端4，当箝位电路与差分驱动基准电路连接时，箝位输出端4与箝位电路连接端2相互连接。

通过信号vb2能控制pmos管mp4或nmos管mn4处于导通状态，所述箝位电路能将电压箝位在(vb2+vth)～(vb2-vth)的范围内，当箝位电路连接端2的电压高于vb2+vth时，pmos管mp4导通，通过pmos管mp4进行电压钳位，当箝位电路连接端2的电压低于vb2-vth时，nmos管mn4导通，通过nmos管mn4进行电压钳位。同时，通过电阻r1、电阻r2能限制整个箝位电路能流过的最大电流。vth为pmos管mp4、nmos管mn4对应的开启电压。

如图4所示，为对具体负载进行驱动的电路原理图，负载包括运算放大器ic1，运算放大器ic1的输出负端与开关电容c2的一端连接，运算放大器ic1的同相端与开关电容c2的另一端以及开关电容c1的一端连接，开关电容c1的另一端与开关s1的一端以及开关s2的一端连接，开关s1的另一端与第一差分驱动端1连接，开关s2的另一端接收信号vinp。

运算放大器ic1的输出正端与开关电容c4的一端连接开电容c4的另一端与运算放大器ic1的反相端以及开关电容c3的一端连接，开关电容c3的另一端与开关s3的一端、开关s4的一端连接，开关s4的另一端与二差分驱动端3连接，开关s3的另一端接收信号vinn。当然，负载还可以采用其他常用的形式，此处不再赘述。

具体地，对负载进行驱动即为进行充放电的过程，负载与第一差分驱动端1、第二差分驱动端3对应连接，电流从驱动输出端vrefp流入负载内，经过开关s1、开关电容c1、开关电容c2进入运算放大器ic1，经过运算放大器ic1后，流经开关电容c4、开关电容c3以及开关s4流回到驱动输出端vrefn，由于运算放大器ic1采用差分结构，能够保持输出端的电流是差分的，所有从驱动输出端vrefp流入到负载的电流，与负载流向驱动输出端vrefn的电流是相同的，即实现了从电源vdd到地的电流保持稳定，避免驱动负载过程的振铃现象。