[发明专利]一种开关电路及电容电阻混合型SAR ADC

说明书

本发明公开了一种开关电路及电容电阻混合型SAR ADC；开关电路包括源极与电源电连接的开关管，还包括电阻、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三PMOS管以及第三NMOS管；电阻的一端接电源，另一端与第一PMOS管的源极电连接；第一PMOS管的漏极与第一NMOS管的漏极、第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极以及第三NMOS管的栅极电连接；第一PMOS管的栅极与第二PMOS管的栅极、第二PMOS管的漏极以及第二NMOS管的漏极电连接；第一NMOS管的源极接地；第二PMOS管的源极接电源；第二NMOS管的源极接地；第三NMOS管的源极接地，漏极与第三PMOS管的漏极电连接；第三PMOS管的源极接电源，栅极与第三PMOS管的漏极、开关管的栅极电连接；本发明降低源极电压对开关管导通阻抗的影响。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种开关电路及电容电阻混合型SARADC。

背景技术

随着数字技术和通信技术的不断发展，对于模拟数字转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)的要求越来越高。ADC的作用是将连续的电压信号转化为数字编码，对其性能的要求主要是高速、高分辨率和低功耗。ADC的类型有很多种，而其中的逐次逼近式的模拟数字转换器(Successive Approximation Register ADC，SAR ADC)以中等速度、中等分辨率、低成本和低功耗受到广泛的应用，被应用于无线传感网络，生物医学仪器，电阻型触摸屏等设备上。

如图1所示，一种电容电阻混合型SAR ADC电路框图，包括开关管S、电阻串结构RDAC，电容阵列CDAC，SAR逻辑控制SAR LOGIC和比较器CMP；开关管S为PMOS管，开关管S的栅极接地GND，源极接电源AVCC，漏极与电阻串结构RDAC的输入端电连接；电阻串结构RDAC的输出端与电容阵列CDAC的输入端连接；比较器CMP的一个输入端与电容阵列CDAC的输出端以及参考电压V_CM电连接，比较器CMP的另一个输入端接参考电压V_CM，比较器CMP的输出端与SAR逻辑控制SAR LOGIC的输入端连接，SAR逻辑控制SAR LOGIC的输出端输出转换后的数据DATA，SAR逻辑控制SAR LOGIC的两个控制信号输出端分别输出控制信号给电阻串结构RDAC以及电容阵列CDAC。

此时，开关管S的导通阻抗R_ON表示为其中，μ_p为开关管S的载流子迁移率，C_OX为开关管S单位面积的栅氧化层电容，V_G表示开关管S的栅极电压(此处为地电压)，V_S表示开关管S的源极电压(此处为电源AVCC的电压)，V_TH表示PMOS管的阈值电压，W/L表示开关管S的宽长比。

因为地电压为0，开关管S的导通阻抗当电源AVCC的电压变化，即栅极电压V_S变化时，开关管S的导通阻抗R_ON会随着变化；又由于开关管S与电阻串结构RADC串联，由电阻的串联分压可知，当开关管S的导通阻抗R_ON变化时，电源AVCC输出给电阻串结构RADC的基准电压V_ref也会发生变化，进而影响电容电阻混合型SAR ADC的转换精度。

发明内容

本发明的第一目的旨在提供一种开关电路，降低开关管的源极电压变化对开关管导通阻抗的影响。

本发明的第一目的由以下技术方案实现：

一种开关电路，包括源极与电源电连接的开关管，还包括偏置电流产生电路以及电流电压产生电路；所述偏置电流产生电路包括电阻、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管以及第二NMOS管；所述电流电压转换电路包括第三PMOS管以及第三NMOS管；