[发明专利]跟踪和保持放大器

说明书

本发明涉及一种跟踪和保持放大器，包括一个输入缓存器，用于接收输入信号并且把该接收的输入信号传送到pn结开关的第一终端，该pn结开关的第二终端被连接到一个保持电容；以及把一个切换信号加到该pn结开关的所说第一终端上的装置，用于在一个跟踪模式期间把缓存的输入信号通过开关pn结转移到该保持电容，以及在一个保持状态期间阻断这种转移。这种跟踪和保持放大器可从文章″A12-b，60-Msample/s Cascaded Folding and Interpolating ADC″得知，作者是P.Vorenkamp和R.Roovers，发表在1997年12月的″IEEE Journal of Solid State Circuits，第32卷，No 12″的1876-1886页上。

跟踪和保持放大器常常使用在模-数转换器的输入端上，以便将取样操作与量化操作分离。当前的多级AD结构具有不同时操作的若干个比较器。但是，所有的比较器必需参考同一个模拟信号值。该跟踪和保持放大器的功能是确定该跟踪和保持放大器取样瞬间的该输入信号的电压电平，并且在一个确定时间周期中保持此值，以便保证所有的比较器参考同一个模拟输入值。而且，每一个比较器具有其输入电容使得将要被比较的输入的信号电平仅在一些延迟之后达到正确的电平。因此，如果没有一个跟踪和保持放大器，该比较器将比较一个不正确的信号电平，尤其是在较高的信号频率时。该跟踪和保持放大器以正确值取样该输入信号并且在该保持状态期间保持此值，使得该比较器输入端具有足够的时间达到其正确的信号电平，用于随后的量化。

上述已有技术的跟踪和保持放大器的缺陷是在该跟踪模式期间有较大的电流流入该保持电容器，尤其在还要高的信号频率时。这些较大电流通过pn结开关流入该保持电容。这将导致大的线性信号失真并且导致不正确的信号抽样。由pn结引起该信号失真可能容易达到几十个毫伏的值，这对于总信号幅度不大于1伏特的调制解调器应用来说是太大了。

本发明的目的是克服已有技术的跟踪和保持放大器的此缺陷，并且本发明的跟踪和保持放大器的特征是，一个从该pn结开关的第二终点到该输入缓存器的一个反馈连接以及在该跟踪模式期间启动该反馈而在该保持模式期间禁止该反馈的装置。从该pn结开关的第二终点到输入缓存器的反馈降低了在此第二终端的信号失真并且把该失真转移到该pn结开关的第一终端，在该pn结开关的第一终端该失真没有害处。但是，该反馈对于放大器的保持馈通具有不利影响，因为该输入信号能够通过此反馈路径达到该保持电容。因此该反馈在保持模式期间被禁止。该反馈可以通过例如切断通过该输入缓存器的电流而在保持模式期间被禁止。但是这样做尤其具有的缺点是该放大器的输入阻抗随该跟踪和保持切换信号而改变。因此根据本发明的一个最佳设计的特征在于，所说的在该跟踪模式期间启动该反馈而在保持模式期间禁止该反馈的装置包括在所说的反馈连接之内的一个第二pn结开关以及把切换信号提供到该第二pn结开关的第二装置。

所说的把该切换信号提供到第二pn结开关的装置可以引起在该输入缓存器和该第二pn结开关之间的该反馈连接一部分上的一个大电压跳变。此电压跳变可以通过该第二pn结开关的结电容引起保持电容器的电压干扰。本发明的进一步的目的是限制此干扰，并且本发明的跟踪和保持放大器的进一步的特征是，具有连接到在输入缓存器和该第二pn结开关之间的该反馈连接一部分的箝位装置。

本发明的另一目的是提供一个跟踪和保持放大器，其特征在于具有在该第一pn结开关的第二终端和该保持电容器之间的电阻装置，用于增加该反馈路径的稳定性。

将参照附图进一步说明本发明的这些和其它方面。其中示出：

图1是本技术领域已知的一个跟踪和保持放大器的实施例，

图2是根据本发明的一个跟踪和保持放大器的第一实施例，和

图3是根据本发明的一个跟踪和保持放大器的第二实施例。