[发明专利]具有谐波消除的差分取样电路

说明书

差分取样电路(100)包括用于消除由相位不平衡引起的谐波含量的补偿电路(140)。补偿电路(140)包括以饱和模式工作的一对场效应晶体管(142、143)，每个场效应晶体管(142、143)与取样电路(100)的差动开关(122)并联耦合，其以线性模式工作。在差动开关(122)两端的饱和区域晶体管(142、143)允许谐波含量流经补偿电路(140)而不是取样电路(100)的取样电容器(12、13)。

技术领域

本发明一般涉及电子电路，并且更具体地涉及具有谐波消除的差分取样电路。

背景技术

模拟-数字转换器(ADC)用于产生表示输入信号在对应时间点处的强度的数字代码序列。ADC可以各种公知的形式实施，诸如逐次逼近(SAR)ADC、流水线ADC等。

术语ADC的“无杂散动态范围”(SFDR)一般量化谐波含量存在于ADC的输出中的程度。理想的是，谐波含量应不存在于ADC输出中。根据一个惯例，SFDR被称为载波频率(最大信号分量或基本频率)的RMS(均方根)振幅与下一个最大噪声或谐波失真分量(具有为整数倍的载波频率的频率的分量)的RMS值的比率。SFDR可以dBc测量(相对于载波频率振幅的分贝)，或以dBFS测量(相对于ADC的满刻度范围的分贝)。使用该定义，SFDR应理想地具有无穷大值。

若干因素可以造成ADC中低的SFDR。例如，由于MOS取样开关、面结型二极管和取样短时脉冲波干扰(glitch)固有的非线性，在ADC的输入端处的取样和保持电路可能引起谐波分量的生成。第二谐波HD2和第三谐波HD3常常是在高输出频率下影响SFDR的主要分量。

发明内容

差分取样电路包括用于消除由相位不平衡引起的谐波含量的补偿电路。补偿电路包括以饱和模式工作的一对场效应晶体管，每个场效应晶体管与取样电路的差动开关并联耦合，取样电路的差动开关以线性模式工作。在差动开关两端的饱和区域晶体管允许谐波含量流经补偿电路而不是取样电路的取样电容器。

附图说明

图1是示出用于模拟数字转换器的常规取样电路的前端的示意图。

图2是示出由于相位不平衡导致在差动开关中产生谐波含量的图1的示意图的一部分。

图3是示出对产生在差动开关中的谐波含量具有补偿的取样电路的示意图。

图4是示出具有补偿谐波含量的离散的替代性取样电路的示意图。

具体实施方式

所描述的示例包括用于减少或消除由因为差动开关而在差分取样电路中的相位不平衡引起的第二谐波含量的补偿电路。在差分电路中的输入不平衡是由诸如板不匹配、驱动变压器不匹配等若干因素引起的。补偿电路提供以饱和模式工作的、与取样电路的差动开关并联耦合的场效应晶体管，取样电路的差动开关以线性模式工作。通过将饱和区域晶体管放置在差动开关两端，谐波含量不流经取样电路的取样电容器而是流经补偿电路。

图1示出针对差分输入INP和INM(如所使用的，例如在模拟数字转换器(ADC)的前端)的已知取样电路10的典型实施例。图1是简化的表示，并且旨在仅是例示性的。将需要另外的电路以实施特定ADC或其他应用。例如，RCR过滤器(未示出)通常用于分流两个输入INP和INM，以便设置取样电路10的模拟带宽；RLC网络(未示出)可以用于表示封装寄生效应；以及一个或更多个放大器和/或其他处理和逻辑电路将在取样电路之后以存储和进一步处理正被采样的信号。