[实用新型]采样开关电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，更具体地涉及一种采样开关电路。

背景技术

在数字电路处理速度极大提高的情况下，如何加速采样模拟信号并对其进行量化，是系统能高度集成的一个重要环节。采样开关电路是实现从模拟到数字转换的重要接口，传统的采样开关电路由MOS（金属氧化物半导体）开关与保持电容构成，而MOS开关作为采样开关电路至关重要的的单元，其性能高低限制了模数转化的速度与精度。随着采样频率的增高，传统结构的MOS开关的线性度不断下降，制约了采样开关电路的动态范围，无法满足高速度，高性能模数转换器对采样信号动态性能的要求。具体地，采样开关（即MOS开关）在采样时的等效阻抗为

RMS=1k(W/L)MS(VGS-VTH)---(1)]]>

其中k为与工艺相关的常数，(W/L)_MS为MOS开关的宽长比，VTH为MOS开关的阈值电压，VGS为MOS开关的栅源电压。为了提高采样开关采样时的精度及速度，需要（1）式为一个相对恒定的值，即等效阻抗具有高线性度，同时建立时间常数R_MSCS(CS为保持电容的电容值)尽可能的小，以保证快的采样速度，因为保持电容的电容值CS为恒值，所以需要等效阻抗R_MS尽可能小。在工艺及MOS开关的宽长比选定后，（1）式中的k、(W/L)_MS、VTH为变化很小的值，因此为了保证采样开关的等效阻抗R_MS恒定且尽可能小，需要（1）式中栅源电压恒定并尽可能大。传统的采样开关电路，因为源极接有变化的输入信号，栅极在采样时接电源电压，MOS开关的栅源电压随输入信号的变化而变化，采样开关在采样时阻抗随信号的不同在变化，严重影响了采样的精度和速度。

因此，有必要提供一种改进的采样开关电路来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采样开关电路，本实用新型的采样开关电路提高了采样场效应管的线性度，降低了其等效输出阻抗，保证了采样速度及采样输出的精度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种采样开关电路，包括采样场效应管及保持电容，外部信号输入所述采样场效应管的源极，所述采样场效应管的栅极与外部电源连接，其漏极与保持电容的一端连接，并输出采样后的信号，所述保持电容的另一端接地；其中，还包括补偿电压产生子电路、加法子电路及栅压自举子电路，所述补偿电压产生子电路产生一个固定的电压输入至所述加法子电路，外部信号输入所述加法子电路，且所述加法子电路将所述补偿电压产生子电路输出的固定电压及外部信号的电压相加并输出一叠加后的电压至所述栅压自举子电路，所述栅压自举子电路分别与所述加法子电路的输出端、采样场效应管的栅极及外部电源连接，以使得所述栅压自举子电路输出的电压加载至所述采样场效应管的栅极。

较佳地，所述采样开关电路还包括时钟产生子电路，所述时钟产生子电路与所述栅压自举子电路连接，所述时钟产生子电路输出时钟脉冲控制所述栅压自举子电路的工作时序。

较佳地，所述时钟产生子电路具有第一时钟输出端与第二时钟输出端，所述第一时钟输出端与第二时钟输出端输出互补的时钟脉冲。

较佳地，所述加法子电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及放大器，所述第一电阻的一端与所述补偿电压产生子电路连接，另一端与所述放大器的正向输入端连接，外部信号输入所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端与所述放大器的正向输入端连接，所述第三电阻的一端与所述放大器的正向输入端连接，另一端接地，所述第四电阻的一端与所述放大器的反向输入端连接，另一端接地，所述第五电阻的一端与所述放大器的反向输入端连接，另一端与所述放大器的输出端连接。