CN110098835A - 一种改进型高速采样开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进型高速采样开关，包括电源正极VDD，电源正极VDD与开关P1的一端连接，开关P1的另一端分别与电容CBOOST的一端及开关S1的一端连接，电容CBOOST的另一端分别与开关P2的一端及开关S2的一端连接，缓冲器buffer的另一端分别与信号输入端Vin及采样开关M1的漏极连接，采样开关M1的栅极分别与开关S1的另一端及开关P3的一端连接，开关P3的另一端与电源负极VSS连接，采样开关M1源极分别与电容CS的一端及信号输出端Vout连接，电容CS的另一端接地。有益效果：减小输入端Vin的负载的同时有效隔离CBOOST的反冲噪声。

Description

一种改进型高速采样开关
技术领域
本发明涉及采样开关技术领域，具体来说，涉及一种改进型高速采样开关。
背景技术
在高速采样***中，如高速ADC，为保证采样信号的线性度，通常会采用Boostrapped开关，传统结构如图3，高速采样要求开关M1的阻抗尽量小且保持恒定，其栅极G点的电压为：
VG＝Vin+CBOOST/(CBOOST+CP)VDD
其中CP为M1的寄生电容，为减少对VG的影响，Boost电容CBOOST的容值需尽量大，通常会达到数pF级。而在采样过程中，输入信号Vin加载到CBOOST上，使得VG与Vin相关，以保证开关M1的导通电阻为常数。但同时，CBOOST将作为Vin端的负载电容。在高速电路中，如GSPSADC，为获得每秒上亿次采样，采样电容会尽可能缩小，Cs通常在几十至几百个fF量级，从而保证Vin端的驱动器在次高速达到理想的动态性能。而此时数pF的CBOOST必然会加大Vin端驱动器的负载，从而降低速度和动态性能。另外一方面，CBOOST上在阶段存储电荷，在阶段会反冲到输入端，进一步恶化输入信号质量。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种改进型高速采样开关，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种改进型高速采样开关，包括电源正极VDD、电源负极VSS、信号输入端Vin、信号输出端Vout、开关开关开关开关开关采样开关M1、电容CBOOST、电容Cs及缓冲器buffer，其中，所述电源正极VDD与所述开关的一端连接，所述开关的另一端分别与所述电容CBOOST的一端及所述开关的一端连接，所述电容CBOOST的另一端分别与所述开关的一端及所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述电源负极VSS连接，所述开关的另一端与所述缓冲器buffer的一端连接，所述缓冲器buffer的另一端分别与所述信号输入端Vin及所述采样开关M1的漏极连接，所述采样开关M1的栅极分别与所述开关的另一端及所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述电源负极VSS连接，所述采样开关M1源极分别与所述电容Cs的一端及所述信号输出端Vout连接，所述电容Cs的另一端接地。
进一步的，所述电容CBOOST与所述电容Cs均为半导体工艺电容。
进一步的，所述电容CBOOST正极与所述开关的另一端及所述开关的一端连接。
进一步的，所述电容Cs负极接地。
进一步的，所述开关与所述开关及所述开关组成阶段。
进一步的，所述开关与所述开关组成阶段。
可选的，所述缓冲器buffer为单位增益运放。
可选的，所述缓冲器buffer为源极跟随器。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种改进型高速采样开关，在输入端Vin与电容CBOOST之间增加缓冲器buffer，从而使得一方面减小输入端Vin的负载，另一方面有效隔离CBOOST的反冲噪声，进而保证输出信号的信号质量，提高高速采样开关的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种改进型高速采样开关的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种改进型高速采样开关的阶段与阶段的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的传统高速采样开关的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种改进型高速采样开关。
如图1-3所示，根据本发明实施例的改进型高速采样开关，包括电源正极VDD、电源负极VSS、信号输入端Vin、信号输出端Vout、开关开关开关开关开关采样开关M1、电容CBOOST、电容Cs及缓冲器buffer，其中，所述电源正极VDD与所述开关的一端连接，所述开关的另一端分别与所述电容CBOOST的一端及所述开关的一端连接，所述电容CBOOST的另一端分别与所述开关的一端及所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述电源负极VSS连接，所述开关的另一端与所述缓冲器buffer的一端连接，所述缓冲器buffer的另一端分别与所述信号输入端Vin及所述采样开关M1的漏极连接，所述采样开关M1的栅极分别与所述开关的另一端及所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述电源负极VSS连接，所述采样开关M1源极分别与所述电容Cs的一端及所述信号输出端Vout连接，所述电容Cs的另一端接地。
在一个实施例中，所述电容CBOOST与所述电容Cs均为半导体工艺电容(如MIM cap，PIP cap，MOM cap)。
在一个实施例中，所述电容CBOOST正极与所述开关的另一端及所述开关的一端连接。
在一个实施例中，所述电容Cs负极接地。
在一个实施例中，所述开关与所述开关及所述开关组成阶段。
在一个实施例中，所述开关与所述开关组成阶段。
在一个实施例中，所述缓冲器buffer为单位增益运放。
在一个实施例中，所述缓冲器buffer为源极跟随器。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明提供了一种改进型高速采样开关，在输入端Vin与电容CBOOST之间增加缓冲器buffer，从而使得一方面减小输入端Vin的负载，另一方面有效隔离CBOOST的反冲噪声，进而保证输出信号的信号质量，提高高速采样开关的工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种改进型高速采样开关，其特征在于，包括电源正极VDD、电源负极VSS、信号输入端Vin、信号输出端Vout、开关开关开关开关开关采样开关M1、电容CBOOST、电容Cs及缓冲器buffer，其中，所述电源正极VDD与所述开关的一端连接，所述开关的另一端分别与所述电容CBOOST的一端及所述开关的一端连接，所述电容CBOOST的另一端分别与所述开关的一端及所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述电源负极VSS连接，所述开关的另一端与所述缓冲器buffer的一端连接，所述缓冲器buffer的另一端分别与所述信号输入端Vin及所述采样开关M1的漏极连接，所述采样开关M1的栅极分别与所述开关的另一端及所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述电源负极VSS连接，所述采样开关M1源极分别与所述电容Cs的一端及所述信号输出端Vout连接，所述电容Cs的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述电容CBOOST与所述电容Cs均为半导体工艺电容。
3.根据权利要求2所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述电容CBOOST正极与所述开关的另一端及所述开关的一端连接。
4.根据权利要求2所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述电容Cs负极接地。
5.根据权利要求1所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述开关与所述开关及所述开关组成阶段。
6.根据权利要求1所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述开关与所述开关组成阶段。
7.根据权利要求1所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述缓冲器buffer为单位增益运放。
8.根据权利要求1所述的一种改进型高速采样开关，其特征在于，所述缓冲器buffer为源极跟随器。
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US5172019A (en) * 1992-01-17 1992-12-15 Burr-Brown Corporation Bootstrapped FET sampling switch
CN102202291A (zh) * 2010-03-22 2011-09-28 ***通信集团公司 无卡终端及其业务访问方法及***、有卡终端及bsf
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