[发明专利]一种应用于超高速模数转换器的宽带输入信号缓冲器

说明书

本发明公开了一种应用于超高速模数转换器的宽带输入信号缓冲器，包括电流源模块、开关电容阵列模块、输入缓冲模块、采样模块，其中，电流源模块，连接信号输入端，用于保持输入信号；开关电容阵列模块，连接信号输入端，用于根据输入信号产生控制电压；输入缓冲模块，连接信号输入端、开关电容阵列模块，用于根据控制电压对输入信号进行缓冲处理得到缓冲信号；采样模块，连接输入缓冲模块、信号输出端，用于采样缓冲信号并从信号输出端输出输出信号。本发明提出的应用于超高速模数转换器的宽带输入信号缓冲器具有高带宽、大摆幅、高线性度的优点，进而保证后级ADC的精度，并拓展ADC的最大模拟带宽，实现射频直采。

技术领域

本发明属于数模混合集成电路设计技术领域，具体涉及一种应用于超高速模数转换器的宽带输入信号缓冲器。

背景技术

随着无线通信的发展，高速高精度模数转换器(Analog-to-Digital Converter，简称ADC)得到了广泛的应用。

对于低速ADC而言，可以不用缓冲器，或者闭环运放的方式，而超高速ADC而言，如果不采用缓冲器，通常封装的寄生电感会使得输入信号质量变差，高速高带宽应用的闭环运放稳定性是很难保证的。缓冲器将提供强大的输入信号驱动，避免多通道ADC交织时，相互之间的影响。同时驱动大的电容负载，并提供高质量的输入信号。因此对于超高速ADC而言，输入信号缓冲器是至关重要的模块之一。以ADI为首的工业界广泛使用基于源极跟随器的高带宽输入信号缓冲器，电流负反馈确保了这类缓冲器能提供非常低的输出阻抗，同时栅极输入保证了采样网络到电源的隔离。常见的源极跟随器的高带宽输入信号缓冲器主要包含两种结构：单管源随器、超级源随器。其中，单管源随器是在NMOS输入管的源极接一个源极负反馈电阻，在栅极接收信号，在源极驱动负载，使得源极电势能跟随栅压变化，其优点为结构简单，可移植性强；另一种结构为超级源随器，采用负反馈方式进一步减小输出阻抗，且用电流源代替源极负反馈电阻，其优点与单管源随器相比具有更大的增益，更小的输出阻抗。

但是，单管源随器线性度较差，且单管源随器的输出阻抗较大，要实现大带宽较为困难，需要较大的功耗；超级源随器受沟调效应和衬偏效应非理想因素的影响，导致高频输出信号的线性度差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种应用于超高速模数转换器的宽带输入信号缓冲器。

本发明的一个实施例提供了一种应用于超高速模数转换器的宽带输入信号缓冲器，包括电流源模块、开关电容阵列模块、输入缓冲模块、采样模块，其中，

所述电流源模块，连接信号输入端，用于保持输入信号；

所述开关电容阵列模块，连接所述信号输入端，用于根据所述输入信号产生控制电压；

所述输入缓冲模块，连接所述信号输入端、所述开关电容阵列模块，用于根据所述控制电压对所述输入信号进行缓冲处理得到缓冲信号；

所述采样模块，连接所述输入缓冲模块、信号输出端，用于采样所述缓冲信号并从所述信号输出端输出输出信号。

在本发明的一个实施例中，所述电流源模块包括电容C₁、运放A、晶体管M₁、晶体管M₂，其中，