b)是本发明输入驱动电路的主要开关的开关时序。该时序用于控制输入驱动电路在复位采样电容、输入跟随和余量放大三个相位之间按顺序循环切换。
[0027]当输入驱动电路处于复位采样电容相位，图2中的开关S8、开关SlO处于闭合状态，其它开关处于断开状态。采样电容C4的两个端口都被直流电压信号控制。虽然电容C3此时的负极板处于悬空状态，但是在上一个相位，电容C3已经被复位。在复位采样电容相位结束前，电容C3、电容C4的负极板电压都是VCM。
[0028]当本发明电路工作在输入跟随阶段，图2中的开关S1、开关S2、开关S5、开关S7、开关SlO处于闭合状态，其它开关处于断开状态。图3是图2电路在输入跟随相位的简化电路。电容Cl为大容值电容，通过开关S1、开关S2、开关S3、开关S4和电容C2的周期性电荷转移，电容Cl上的电压差恒定为Vbl-Vb2。节点V4通过NMOS管Ml、NMOS管M2组成的两级源极跟随电路跟随输入信号VIN。节点V3通过NMOS管M3的源极跟随输入信号VIN。NMOS管M3的三个端口电压在输入变化的过程中都能保持恒定。
[0029]节点V2和NMOS管M4的源极相连，节点V2为低阻抗节点。节点V2的电压波动量远小于输入信号VIN的电压波动，节点V2可以看作为虚地点。而节点Vl由NMOS管Ml的源极驱动，节点Vl跟随输入VIN。由于电容C3连接在节点Vl和节点V2之间，电容C3的电流只能通过NMOS管M4流入节点V3。采样电容C4的电容值等于电容C3，流入电容C4负极板的电流大小、方向和流入电容C3的负极板的电流大小、方向都一样。
[0030]NMOS管Ml、电容C3、NMOS管M4形成的电流通路，减小了 NMOS管M3的沟道电流的变化量。电容CUNMOS管M2形成的电压信号通路，减小了 NMOS管M3三个端口之间的电压波动。本发明主要通过这两个线性度增强技术，降低NMOS管M3源极输出的非线性。
[0031 ] NMOS管Ml、NMOS管M3和偏置电流源IBl、偏置电流源IB2具有相同的比例。节点Vl和节点V3的直流电平相等，而交流电压信号近似相等。输入驱动电路从复位采样电容切换到输入跟随相位，电容C3、电容C4的负极板电压都要从电压值VCM跳变到电压值VIN-VGSl。电容C4从复位状态跳变到跟随状态所需的电荷由NMOS管Ml、电容C3、NM0S管M4形成的电流通路提供。这就增加了采样电容C4的建立速度，提高输入驱动电路可允许的最尚米样速率。
[0032]在余量放大相位，开关S5、开关S7处于断开状态。输入驱动电路处于空载状态。开关S6处于闭合状态，电容C3被复位。输入驱动电路等待进入复位采样电容相位。
[0033]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，由输入驱动电路构成，其特征在于:所述的输入驱动电路为源极跟随结构，通过线性化增强，降低NMOS源极跟随器的非线性。2.根据权利要求1所述的应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，其特征在于:NM0S管Ml的栅极连接到输入信号VIN，NMOS管Ml的漏端连接到电源电压VDD，NMOS管Ml的源端连接到偏置电流源IBl ；NM0S管Ml的源端通过电容Cl连接到NMOS管M2的栅极，通过开关S5连接到电容C3的负极板；电容C3的负极板通过开关S6连接到信号VCM ;电容C3的正极板连接到NMOS管M4的源端；NM0S管M4源端的节点为V2，并连接到偏置电流源IB2 ；NM0S管M4的栅极连接到偏置电压VB，漏极连接到节点V3和NMOS管M3的源极；节点V3是输入驱动电路的输出节点；NM0S管M3的栅极连接到输入信号VIN，其漏端连接到NMOS管M2的源极，该节点为V4 ；NM0S管M2的漏端连接到电源电压VDD，其栅极通过电容Cl连接到节点Vl ;电容C2的正极板通过开关S3连接到电容Cl的正极板，通过开关SI连接到偏置电压Vbl ;电容C2的负极板通过开关S4连接到电容Cl的负极板，通过开关S2连接到偏置电压Vb2。3.根据权利要求2所述的应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，其特征在于:NM0S管M3是所述的输入驱动电路的主要源极跟随管；NM0S管M3的源极为所述输入驱动电路的输出端，输出节点为V3 ;所述输入驱动电路通过多个辅助电路，减小NMOS管M3的输出信号的非线性；所述的辅助电路包括，由NMOS管Ml和偏置电流源IBl组成的源极跟随电路，由电容C3、开关S5、开关S6和NMOS管M4组成的电流缓冲器，由NMOS管M2和NMOS管M3、NMOS管M4、偏置电流源IB2组成的源极跟随电路。4.根据权利要求2所述的应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，其特征在于:NM0S管MUNMOS管M3的栅极连接到输入端VIN ；NM0S管的源极为节点VI，并连接到偏置电流源IBl ；NM0S管Ml的漏端连接到电源电压VDD ;节点Vl和节点V3都是输入信号的跟随电压，和输入信号相差一个NMOS管的阈值电压。5.根据权利要求2所述的应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，其特征在于:NM0S管M4的源端为低阻抗点，在输入跟随阶段，NMOS管M4的源极为虚地点；开关S5闭合，开关S6断开，由电容C3和NMOS管M4组成的电流缓冲器，在输入跟随阶段，在电容C3上产生的电流大小约等于采样电容C4上的电流；NM0S管M4将电容C3上的电流转移到采样电容C4上，减小了 NMOS管M3沟道电流的变化量；在余量放大相位，开关S5断开，开关S6闭合，电容C3复位；此时的电容C3的负极板电压等于采样电容C4在复位相位下的负极板电压；当跟随保持电路从复位相位跳变到输入跟随相位时，电容C3、采样电容C4都会有相应的电压跳变；采样电容C4的负极板电压的跳变所需要的电荷由信号通路NMOS管M1、电容C3、NMOS管M4提供；这样可以加快采样电容C4的电压建立速度。6.根据权利要求2所述的应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，其特征在于:由NMOS管M2和NMOS管M3、NMOS管M4、偏置电流源IB2组成的源极跟随电路，保证节点V4和输入信号VIN之间的电压差恒定；开关S1、开关S2、开关S3、开关S4和电容Cl、电容C2组成的开关电容网络，保证了 NMOS管M2的栅极电压和输入信号VIN之间的恒定压差。7.根据权利要求2所述的应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，其特征在于:NMOS管M3是所述的输入驱动电路的主要源极跟随管；NMOS管M3的栅极、漏极、源极三者之间的电压差不会因为输入VIN的大摆幅波动而有明显的变化；在输入跟随相位对采样电容C4的充放电电流由NMOS管M1、电容C3、NMOS管M4提供。
【专利摘要】本发明公开了一种应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，由输入驱动电路构成，其特征是：所述的输入驱动电路为源极跟随结构，通过线性化增强技术，降低NMOS源极跟随器的非线性。本发明的一种应用于高速模数转换器的高线性度输入信号缓冲器，通过多个辅助的源极跟随电路，降低主源极跟随器的输入管的各个端口之间的相对电压随输入信号变化而变化的幅度，相对静止的电压差，提高了主源极跟随器在大信号输入条件下线性度。
【IPC分类】H03M1/12, H03M1/06
【公开号】CN105071806
【申请号】CN201510542267
【发明人】廖浩勤, 严伟
【申请人】西安启微迭仪半导体科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月28日