[发明专利]一种采样保持功能的开关电容积分器

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电容积分器结构，具体涉及一种采样保持功能的开关电容积分器。

背景技术

 随着高速信号处理应用的迅速发展，采样保持（S/H）电路的需求日益增强。尤其在A/D转换器前端的架构中，采样保持电路的转换精度成为限制整个系统性能的瓶颈。因此，高性能的采样保持电路设计非常有必要。

发明内容

本发明旨在提出采样保持功能的开关电容积分器。

一种采样保持功能的开关电容积分器，由CMOS 开关、电容C₁、C₂和运算放大器OP构成。

优选地，运算放大器OP为折叠式共源共栅放大器。

本发明的技术效果在于：该电路采用两相非交叠时钟控制，由增益提高技术的折叠式共源共栅放大器实现，信号的输出状态由当前采样值和前次保持值共同决定。

附图说明

图1为本发明采样保持功能的开关电容积分器电路图。

图2为运算放大器电路图。

具体实施方式

一种采样保持功能的开关电容积分器，由CMOS 开关、电容C₁、C₂和运算放大器OP构成。其中Vref 为外部提供基准电压，clk1和Clk2为两相非交叠时钟，用于控制开关的闭合与断开，clk1比clk1d 提前闭合，clk2 比clk2d 提前闭合．当clk1和clk1d均闭合,clk2、clk2d 断开时，电路处于采样模式，输入Vin 对采样电容C1进行充电，在clk1断开的瞬间，完成下极板采样，输入信号保存于C1的下极板积累的电荷中；当clk2和clk2d均闭合，clk1、clk1d断开时，电路进入积分模式。

 断开时，电路进入积分模式，根据采样相和积分相的电荷守恒，假设采样时输入值为Vin、Vip，输出值为Von、Vop，前次输出值为                                                说明: C:/EACClient/Cases/AJ143853/0E7L05BBSR010B65/dest_path_image001.jpg]]>、说明: C:/EACClient/Cases/AJ143853/0E7L05BBSR010B65/802039dest_path_image002.jpg]]> ，积分相时采样电容C1的右极板电压为V_OTA ，则有：

说明: C:/EACClient/Cases/AJ143853/0E7L05BBSR010B65/795403dest_path_image003.jpg]]>。  

由式(1)减去式(2)，得：

说明: C:/EACClient/Cases/AJ143853/0E7L05BBSR010B65/362781dest_path_image004.jpg]]>

从式（3）可知，该采样保持积分器电路的输出状态与前次输出状态和本次输入状态有关，其值由前采样值和前次保持值按一定比例共同决定。

其传输函数为：

 说明: C:/EACClient/Cases/AJ143853/0E7L05BBSR010B65/dest_path_image005.jpg]]>

将式（1）与式（2）相加除2，得：

 说明: C:/EACClient/Cases/AJ143853/0E7L05BBSR010B65/99793dest_path_image006.jpg]]>

 由式（5）可知，积分电路中的运算放大器OP 必须能处理较大的输入共模电平。