[发明专利]模拟多路复用器核心电路和模拟多路复用器电路

说明书

一种模拟多路复用器核心电路(120A)包括：包括两个晶体管(Q1，Q2)的差分对(121)、包括两个晶体管(Q3、Q4)的差分对(122)、包括两个晶体管(Q5、Q6)的差分对(123)、以及致使电流(I_EE)流动的恒流源(124)。该模拟多路复用器核心电路(120A)对两个模拟信号(Ain1、Ain2)进行时分多路复用并输出经时分多路复用的模拟信号(Aout)。每个发射极电阻器(R_EA1、R_EA2、R_EA3、R_EA4)被连接到晶体管(Q1、Q2、Q3、Q4)中对应的一个。此时，满足了“R_EA·I_EE≥输入模拟信号的幅度”的关系。结果，通过扩大差分对(121、122)的线性响应输入范围可以确保响应的线性度。

技术领域

本发明涉及一种模拟多路复用器核心电路和一种模拟多路复用器电路，它们具有以高线性度和高速度对两个或更多个模拟信号进行时分多路复用的功能。

背景技术

近年来，为了进一步提高光学通信系统的速度和容量，正在考虑采用多级调制方法(正交幅度调制(QAM))等。这种光学通信系统的传输装置需要高速数模转换器(以下被称为DAC)来生成多级调制信号。为了实现高速DAC，如图19所示的时间交叉装置是有效的(例如参见非专利文献1)。这里将描述图19所示的时间交叉的数模转换装置。

第一数模转换器DAC1执行模拟/数字转换，并且当N位第一数字信号D1被输入到输入端并且已被移相器S1移相了0°的时钟信号CLK(0°)被输入到同步输入端时输出第一模拟信号A1。第二数模转换器DAC2执行模拟/数字转换，并且当N位第二数字信号D2被输入到输入端并且已被移相器S2移相了180°的时钟信号CLK(180°)被输入到同步输入端时输出第二模拟信号A2。当输入第一和第二模拟信号A1和A2以及已被移相器S3移相了90°的时钟信号CLK(90°)时，模拟多路复用器核心电路M执行时分多路复用处理，并输出经时分多路复用的模拟信号Aout。

注意到，图20是示出图19的数模转换装置的信号波形的时序图。(a)指示模拟信号A1，(b)指示模拟信号A2，(c)指示经时分多路复用的模拟信号Aout，(d)指示要被输入到数模转换器DAC1的时钟信号CLK(0°)，(e)指示要被输入到数模转换器DAC2的时钟信号CLK(180°)，以及(f)指示要被输入到模拟多路复用器核心电路M的时钟信号CLK(90°)。

在图19所示的时间交叉数模转换装置中，用作组件的模拟多路复用器核心电路M的性能对整个装置的特性具有很大的影响。

如图21所示，模拟多路复用器可以被看作功能上的模拟开关。也就是说，当通过将开关频率设置为f_SW而将开关周期设置为1/f_SW时，模拟多路复用器具有通过在作为输入信号的模拟信号Ain1和模拟信号Ain2之间切换并选择性地输出信号之一来输出经时分多路复用的模拟信号Aout的功能。

在图22中示出了具有最简单布置的通用模拟多路复用器核心电路的示例。在该电路中，可以通过FET门控来选择性地切换和输出模拟信号。也就是说，在该模拟多路复用器核心电路中，FET门控F1的漏极被连接到FET门控F2的漏极，并且连接部分用作输出端。在FET门控F1中，模拟信号Ain1被输入到源极，并且正相信号CLK+被输入到栅极。在FET门控F2中，模拟信号Ain2被输入到源极，并且反相信号CLK-(相对于正相被移相了180°)被输入到栅极。这使得FET门控F1和FET门控F2交替处于导通状态，并致使经时分多路复用的模拟信号Aout被输出。

图22所示的模拟多路复用器核心电路具有良好的线性度，但是在高速操作中存在问题。这是因为在FET门控F1和FET门控F2之间的切换速度不能达到所需的高速。