[发明专利]一种单位增益采样电路和提高采样精度的方法

说明书

本发明公开一种单位增益采样电路和提高采样精度的方法，单位增益采样电路的放大器为单位增益放大器，包括第一、二输入端和输出端；采样子电路接收输入信号，与第一输入端以及输出端连接，采样子电路包括第一控制电路和保持电容；第一控制电路控制保持电容在采样状态和保持状态间切换，保持电容在采样状态对输入信号的电压进行跟踪模拟，在保持状态保持输入信号断开前的电压值；高精度采样实现电路一端与接地的电压源连接，另一端与第二输入端连接，当保持电容从采样状态变为保持状态后，高精度实现电路通过控制第二输入端的电压调节第一输入端的电压，调节输出端的电压偏移，将非理想元器件对输出端电压产生的影响消除，有效提高了电路采样精度。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种单位增益采样电路和提高采样精度的方法。

背景技术

现有技术中，一种传统的单位增益采样电路如图1所示，按照图2中依次按照a、b、c的步骤打开或关断S1、S2和S3可以实现对输入电压的采样以及保持，具体操作如下：

如图2的(a)所示打开S1、S2，关断S3，由于放大器的反馈效果，会使得X点的电压Vx也即Vout与Vcm相等；

如图2的(b)所示断开S2，此时X点储存电荷为(Vcm-Vin)·CH，电容CH此时完成对输入信号Vin的采样；

如图2的(c)所示断开S1，接通S3，此时由于放大器的反馈作用，使得X点电压Vx仍约为Vcm。由于电荷守恒，因此Vx-Vout要等于Vcm-Vin，也即Vout＝Vin，完成单位增益采样。

实际应用中，图2中的S2为MOS管，如图1中为NMOS管，因此不是理想的开关，在图2中a到b的切换中，S2的关断会引入沟道电荷的注入，例如，当S2为NMOS管时，注入的是电子，其电荷量绝对值为Δq，会使得X点的电荷量不是理想的(Vcm-Vin)·CH，而是(Vcm-Vin)·CH-Δq。因而最终得到的Vout为所以传统的单位增益采样电路存在采样精度低的问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种单位增益采样电路和提高采样精度的方法，解决现有技术中单位增益采样电路中的采样精度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种单位增益采样电路，包括：采样子电路，放大器、电压源和高精度采样实现电路；

放大器为单位增益放大器，包括第一输入端、第二输入端以及用于输出输出信号的输出端；采样子电路接收输入信号，并与放大器的第一输入端以及输出端连接，采样子电路包括第一控制电路和保持电容；第一控制电路用于控制保持电容在采样状态和保持状态间切换，保持电容在采样状态对输入信号的电压进行跟踪模拟，在保持状态保持输入信号断开前的电压值；高精度采样实现电路一端与接地的电压源连接，一端与放大器的第二输入端连接，当保持电容从采样状态切换为保持状态后，高精度实现电路通过控制放大器的第二输入端的电压变化调节第一输入端的电压，调节输出端的电压偏移。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种提高采样精度的方法，包括：

当单位增益采样电路的保持电容处于采样状态时，控制放大器的第一输入端的电压等于放大器第二输入端的电压；

当单位增益采样电路的保持电容从采样状态切换为保持状态后，通过高精度实现电路控制放大器的第二输入端的电压变化调节第一输入端的电压，以便调节放大器的输出端的电压偏移。