[发明专利]一种导通电阻恒定的自举开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种自举开关电路，特别是涉及一种导通电阻恒定的自举开关电路。

背景技术

采样保持电路在数据转换类电路中非常常见，而采样电路中的采样开关的好坏直接影响电路的采样精度和动态性能。常用的采样开关为单管MOS开关或者CMOS开关，然而MOS开关源于其物理结构的固有原因，性能很难满足高精度电路系统的需求。

基于单管NMOS做开关的采样保持电路如图1所示。图中，M0为NMOS采样开关，CLK为时钟控制信号，C为采样电容。当CLK为高电平时，电路对输入信号VIN进行采样；当CLK为低电平时，采样到的信号在电容C上实现保持。理想情况下，开关在关断时的导通电阻为无穷大，开关在导通时的电阻为0。但实际情况下，开关在导通时具有一定的电阻存在，图示NMOS开关在导通时的电阻为

Ron=1μnCoxWL(VG-Vin-Vth(Vin))---(1)]]>

其中，μ_n是NMOS管的电子迁移率，C_ox是MOS管单位面积栅氧电容，是MOS管的宽长比，V_in为输入信号，V_G为开关MOS栅极电压，V_th(Vin)为NMOS的阈值电压。

由式(1)可见两点：一、M0的栅源电压V_GS＝V_G-V_in＝VDD-V_in非定值，其大小随输入电压V_in变化而变化；二、由于衬偏效应的存在，开关管M0的阈值电压V_th(Vin)会随着输入电压V_in的变化而变化。由于以上两点的存在，将导致开关的导通电阻随输入电压V_in的变化而变化，而开关导通电阻的变化将进而在输出信号中引入谐波失真，极大地影响整个电路的动态性能。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种导通电阻恒定的自举开关电路，其导通电阻不随输入电压的变化而变化，可以直接应用于采样电路中，提升电路的动态性能。

为达上述及其它目的，本发明提出一种导通电阻恒定的自举开关电路，至少包括：

电荷泵电路，用于产生控制自举电路的自举电容充电的控制电压；

自举电路，在电荷泵电路产生的控制电压控制下产生自举高电压以控制开关电路的开关管工作；

开关电路，用于按时序控制开关管接通或断开并在自举高电压控制下产生恒定的导通电阻。

进一步地，该电荷泵电路包括第五NMOS管、第六NMOS管、第一电容、第二电容以及反相器，该第五NMOS管、第六NMOS管漏极接电源电压，第五NMOS管栅极接第六NMOS管源极和第二电容上极板，该第六NMOS管栅极接该第五NMOS管源极、第一电容上极板以及该自举电路，该第一电容下极板接时钟控制信号，该反相器输入端接该时钟控制信号与该自举电路，输出端接该第二电容下极板。