[发明专利]一种基于源极跟随器的缓冲器

说明书

技术领域

本发明涉及模拟集成电路设计技术领域，特别涉及一种基于源极跟随器的缓冲器。

背景技术

全并行模数转换器(flash ADC)是各种类型模数转换器中转换速度最快的一种，其主要应用在低精度和超高速(采样频率大于1GHz)的数据采集领域中。图1示出了全并行模数转换器的模拟前端电路示意图，其主要包括开环采样保持电路、超高速缓冲器和预放大器。通常情况下，由于全并行模数转换器需要并行处理输入的模拟信号，同时还需要2^N-1个预放大器并行连接以增加输入电容，因此，需要在开环采样保持电路的输出增加一级超高速缓冲器，以便驱动后续的并行连接的2^N-1个预放大器。

图2示出了传统超高速缓冲器的电路结构示意图，该电路是基于简单的PMOS晶体管的源极跟随器。通过对该电路进行小信号分析，可以得出该电路的增益为：

Av=gm1,2ro1+gm1,2ro---(1)]]>

其中，g_m1，2是PMOS晶体管Mp1和Mp2的跨导，r₀是输出节点的总电阻。由公式(1)可以得知增益A_v小于1，对于模数转换器的模拟输入信号而言，输入信号Vin经过前端采样保持电路和超高速缓冲器之后信号幅度变为A_v·Vin，从而使得前端开环采样保持电路和超高速缓冲器了影响了模数转换过程的整体动态性能。图3示出了一种自偏置超高速缓冲器的电路结构示意图，通过对该电路进行小信号分析，可以得出该电路的增益为：

Av=(gm1,2+gm3,4)ro1+gm1,2ro>1=1---(2)]]>

其中，g_m1，2是PMOS晶体管Mp1和Mp2的跨导，g_m3，4是PMOS晶体管Mp3和Mp4的跨导，r₀是输出节点的总电阻；由公式(2)可以得知，该高速缓冲器实现了单位增益。