[发明专利]一种用于流水线ADC的高速高线性度栅压自举开关

说明书

本发明公开了一种用于流水线ADC的高速高线性度栅压自举开关，其包括场效应管M1，场效应管M1的漏极为栅压自举开关的输出端，场效应管M1的栅极分别连接场效应管M3的栅极、场效应管M2的栅极、场效应管M5的栅极、场效应管M6的漏极和场效应管M8的漏极；场效应管M1的源极分别连接场效应管M3的漏极和场效应管M2的漏极并作为栅压自举开关的输入端；场效应管M1的衬底分别连接场效应管M4的漏极和场效应管M3的源极。本发明可有效提高栅压自举开关主开关管导通电阻与输入信号的非相关性，同时采用晶体管二极管接法单电荷泵提高自举电容充放电速度，从而整体上提高了栅压自举开关的线性度和速度。

技术领域

本发明涉及流水线ADC领域，具体涉及一种用于流水线ADC的高速高线性度栅压自举开关。

背景技术

随着模数转换器的不断发展，人们对其的要求也逐渐演变为更高的转换速度和精度。对于流水线ADC而言，流水线式结构的特点使其在高速高精度领域具有性能优势。采样保持电路在流水线ADC中对输入信号直接进行处理，其中的栅压自举开关用于实现采样保持电路工作状态的切换，因此栅压自举开关可以直接影响到整个流水线ADC的速度和精度要求。

用于采样的开关一般为单管MOS开关、CMOS开关以及栅压自举开关。单管MOS开关以及CMOS开关由于其栅源电压随输入信号的变化导致其导通电阻无法恒定，导致了采样过程的非线性。而栅压自举结构可以有效地解决该问题，利用自举电容预充电来实现开关管栅端电压的抬升，从而使其导通电阻与输入信号非相关，大大提高了开关的线性度。然而传统的栅压自举开关在自举电容充放电速度以及寄生电容影响下，不能满足流水线ADC高速高精度的应用需求。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种用于流水线ADC的高速高线性度栅压自举开关解决了传统的栅压自举开关不能满足流水线ADC高速高精度的应用需求的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种用于流水线ADC的高速高线性度栅压自举开关，其包括场效应管M1，场效应管M1的漏极为栅压自举开关的输出端，场效应管M1的栅极分别连接场效应管M3的栅极、场效应管M2的栅极、场效应管M5的栅极、场效应管M6的漏极和场效应管M8的漏极；场效应管M1的源极分别连接场效应管M3的漏极和场效应管M2的漏极并作为栅压自举开关的输入端；场效应管M1的衬底分别连接场效应管M4的漏极和场效应管M3的源极；

场效应管M2的源极分别连接场效应管M5的源极、场效应管M11的源极、场效应管M11的衬底、电容C1的一端和场效应管M13的漏极；

场效应管M4的源极接地，场效应管M4的栅极分别连接场效应管M9的栅极、场效应管M7的栅极、场效应管M13的栅极和电容C2的一端并作为栅压自举开关的时钟控制反向信号端口；

场效应管M5的漏极分别连接场效应管M8的栅极、场效应管M11的漏极和场效应管M10的漏极；

场效应管M6的栅极分别连接场效应管M9的源极、场效应管M9的衬底、场效应管M10的源极、场效应管M10的衬底、场效应管M12的漏极、场效应管M14的漏极、场效应管M14的栅极、场效应管M15的栅极、场效应管M17的栅极和外部电源；场效应管M6的源极分别连接场效应管M7的漏极和场效应管M9的漏极；场效应管M7的源极接地；

场效应管M8的源极分别连接场效应管M8的衬底、场效应管M12的源极和电容C1的另一端；

场效应管M10的栅极分别连接场效应管M11的栅极和场效应管M16的栅极并作为栅压自举开关的时钟控制正向信号端口；

场效应管M12的栅极分别连接场效应管M14的源极、电容C2的另一端和场效应管M15的漏极；场效应管M13的源极接地；