CN1841490A - 采样保持电路和半导体设备 - Google Patents

Abstract

第一采样电容器3连接在第一模拟开关1的输出端和地之间，并且第二模拟开关2的输入端连接到第一模拟开关1和第一采样电容器3之间的节点。第二采样电容器4连接在第一模拟开关1的输出端和地之间。在输入电压被施加到第一模拟开关1的输入端的状态下，控制部件导通第一和第二模拟开关1和2，此后断开第二模拟开关2，随后断开第一模拟开关1以及随后导通第二模拟开关2。

Description

采样保持电路和半导体设备

技术领域

本发明涉及一种其中电容器与模拟开关互相组合的采样保持电路，尤其涉及一种适合于用在LCD(液晶显示器)驱动电路等等之中的采样保持电路，所述LCD驱动电路向LCD板输出LCD驱动电压。本发明还涉及一种具有采样保持电路的半导体设备。

背景技术

近年来，注意力已经集中到作为代替计算机和电视机中CRT(阴极射线管)的显示设备的以低电压、重量轻、薄结构为特征的TFT(薄膜晶体管)LCD板上。

图9是示出通用LCD驱动电路(LCD驱动器)的方框图。

以下参考其中采用了300次输出的LCD驱动器的情况，一个像素的数据是由6[位]×3(相当于红、绿和蓝(在下文中缩写为R·G·B))＝18[位]来构造的，并且每次由6[位]×3(R·G·B)来接收输入。

LCD驱动器107是由采样每个像素的数据的第一行存储器101、保持一个显示行的数据的第二行存储器102、DA转换器(数模转换器)103、LCD驱动输出放大器电路104、控制部件(控制电路)105和参考电源部件106来构造的。

像素的数据按每个像素而连续地被输入到LCD驱动器107。具体而言，控制部件105控制第一行存储器101并且连续地将输入数据存储到第一行存储器101。因为一次由6[位]×3(R·G·B)来接收输入，所以要执行100次数据输入以便接收300次输出的数据。

一行的数据被存储到第一行存储器101中，此后，由来自控制部件105的信号将第一行存储器101的数据传递到第二行存储器102。DA转换器103将存储在第二行存储器102中的数字数据转换成模拟数据。通过基于输入数字数据从参考电源部件106所产生的64级电压中选择适当的电压而执行转换。随后，所选电压在LCD驱动输出放大器104中受到阻抗变换并且从LCD驱动器107中被输出。该输出被提供给LCD板的源线(X方向)，并且实现LCD板上的显示。

近年来，根据更好的分辩率DA转换器尺寸趋向增大。例如，当把64-级DA转换器修改为256-级灰度时会得到四倍的尺寸，而在1024-级灰度的情况下会得到十六倍的尺寸。因为在图9所示构造的LCD驱动器中每个输出端都具备一个DA转换器，所以DA转换器尺寸的增大导致了芯片面积的增大。

作为能够避免芯片面积增大的方法，存在一种连续地执行DA转换(数-模转换)并且将结果存储在采样保持电路中的方法。

图10是示出采样保持电路部件的一个示例的示意图，而图12是具有图10所示采样保持电路部件的LCD驱动器207的方框图。

如图10所示，采样保持电路部件具有电容器111和113以及模拟开关110和112。在图12中，6[位]×3(R·G·B)的输入图像数据被一次输入到LCD驱动器207中。DA转换器120将输入图像数据转换成由64-级电压数据表示的模拟数据。DA转换器120具有三个转换电路并且能够一次处理颜色数据(R·G·B)。

当接收输入图像数据时，DA转换器120进行操作。详细地，DA转换器120将输入图像数据转换成模拟数据并且将所转换的模拟数据输出到模拟S/H(采样保持)电路部件121。

转换时序由控制部件205来控制。可将从DA转换器120到模拟S/H电路部件121的输出传递到一个关于每个颜色(R·G·B)的信号线上。因此，即使当增大DA转换器120的灰度级时也不会增大在DA转换器120之后的电路规模。因为DA转换器120是通用的DA转换器，所以不提供对该电路构造的说明。

图10所示采样保持电路部件负责图12所示模拟S/H电路部件121的一个输出端。

通用的采样保持电路部件可由模拟开关和电容器来构造。然而，当采样保持电路部件用在LCD驱动器中时，必须在由保持电压来驱动LCD板的同时采样下一级的数据。在这种情况下，采样保持电路部件由如图10所示的模拟开关110和112以及电容器111和113来构造。

由信号CK将来自DA转换器120的模拟电压保持在电容器111中，由信号LP将保持在电容器111中的电压传递到电容器113中，以及电容器113保持该电压。当保持在电容器113中的电压经由LCD驱动输出放大器104而驱动LCD板时，由模拟开关110和电容器111所构造的采样保持电路部件采样下一级的数据。

虽然图10的采样保持电路部件具有串联连接的模拟开关110和112，但是还存在一种图11的结构，其中由模拟开关210和电容器211所构造的采样保持电路部件与由模拟开关212和电容器213所构造的采样保持电路部件并联连接。在图11的结构中，当由保持在电容器211中的电压驱动LCD板时，从DA转换器向电容器213输出的下一级的电压被采样并保持，相反地，当由保持在电容器213中的电压驱动LCD板时，从DA转换器向电容器211输出的下一级的电压被采样并保持在电容器211中。

在图10中，输入电压是由DA转换器120转换的模拟数据。模拟开关110被控制以由控制部件205所控制的信号CK来导通或断开。此后，用模拟开关110处于导通状态期间的模拟数据对电容器111充电。通过控制信号CK的时序，来自DA转换器120的时间序列中所输出的模拟数据可以按每个输出被连续地采样。

电容器部分111中接收的电压称为电压1。模拟开关112被控制以由控制部件205所控制的信号LP来导通和断开。在模拟开关112处于导通状态期间，采样电压1被传递到电容器113。传递到电容器113的电压称为电压2。

图12中的模拟S/H电路部件121包括图10所示的多个电路，其数目等于输出的数目。例如，在R·G·B的三个***的300次输出的情况下，通过采样100次来结束数据输入。当采样被执行了100次时，相对于所有输出而形成电压1。

随后，由来自控制部件205的信号来传递电压1并且电压1变为电压2，以及电压2受到LCD驱动输出放大器104的阻抗变换并且被输出。该输出被提供给LCD板的源线(X方向)，并且实现了LCD板上的显示。

在图12所示结构的LCD驱动器207中，该结构采用了采样保持电路部件，在每个采样保持电路部件中电容器和模拟开关互相组合，即使根据更好的分辨率而增大了灰度级的数目，也仅仅放大了转换输入数据的DA转换器120的规模，而占大部分LCD驱动器207面积的输出电路部分的规模不会被放大。因此，芯片面积不会根据更好的分辩率而增大。

如果如上所述采用了其中电容器和模拟开关互相组合的采样保持电路，则可大大地降低输出电路部分占据的面积，因此，可制造品质优良的高清晰度LCD驱动电路。然而，存在这样一个问题，即因为模拟开关拥有的寄生电容实际上是通过导通和断开开关来改变的，所以不能执行精确的采样。因此，存在这样一个问题，即图10和11所示构造的采样保持电路不能被用于高清晰度LCD驱动电路中。

图14是说明传统采样保持电路部件的时序图。如图14所示，由模拟开关的寄生电容引起的电压误差ΔV发生在采样电压中，所述采样电压是输出电压。因此这导致了不能执行精确采样的问题。

JP H07-86935 A公开了由图13所示采样保持电路中的模拟开关的寄生电容所引起的问题以及对该问题的改进措施。详细地，描述了由模拟开关的寄生电容改变输入电压和采样保持电压的问题，以及公开了为了避免寄生电容问题的改进措施。

图15和16是用于说明该改进措施的示意图。

如图15和16所示，该改进措施是引入电容器305，与用于采样保持的电容器301的电容相比所述电容器305具有充分大的电容，在采样时间将大电容的电容器305与由信号SD控制的模拟开关303和304连接，并且在保持时间将电容器305与由信号SD控制的模拟开关303和304断开。如上所述，通过暂时地增大采样时间的电容而降低了由寄生电容影响带来的电压变化。

然而，该方法具有不能充分地校正误差的问题。此外，该方法具有这样的问题，即，虽然因为电容器301和305的合成电容被调节以便在通过切换模拟开关303和304来采样输入电压之后所述合成电容被降低，所以不影响采样保持电路之后的电路操作，但是用于在采样操作中用电荷充电电容器305的时间(用于对电容充电的时间)变长了以延长采样时间。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能够校正采样保持电路电压变化而不必增大采样保持电路的电容器电容的采样保持电路，采样保持电路的电压变化归因于通过导通和断开模拟开关所引起的模拟开关寄生电容变化。

为了实现上述目的，提供了一种采样保持电路，其包括：

第一模拟开关；

第一采样电容器，其连接在第一模拟开关的输出端和地之间；

第二模拟开关，它的输入端与第一模拟开关和第一采样电容器之间的节点相连；

第二采样电容器，连接在第二模拟开关的输出端和地之间；以及

控制部件，用于执行导通第一和第二模拟开关的第一控制，此后执行用于在第一模拟开关导通的状态下断开第二模拟开关的第二控制，随后执行用于在第二模拟开关断开的状态下断开第一模拟开关的第三控制，以及随后执行用于在第一模拟开关断开的状态下导通第二模拟开关的第四控制。

根据本发明，控制部件通过第一控制导通第一和第二模拟开关，此后通过第二控制断开第二模拟开关，随后通过第三控制断开第一模拟开关以及此后通过第四控制导通第二模拟开关。因此，其是第二模拟开关和第二采样电容器之间的节点处的电压、并且当通过第二控制断开第二模拟开关时由第二模拟开关的寄生电容(杂散电容)所改变的采样电压的变化与当通过第四控制导通第二模拟开关时由第二模拟开关的寄生电容所改变的采样电压的变化可以互相抵消。因此，可以校正由第一和第二模拟开关的寄生电容所带来的采样电压误差。因此可以执行精确的采样，以及，例如，与传统情况相比较可以实现更加完善的LCD板上的显示。

此外，根据本发明的采样保持电路，可以消除模拟开关的寄生电容的影响。因此，不必要增大电容器的电容以便不象传统做法那样降低模拟开关寄生电容影响。因此，可使得电容器的采样电容远小于传统情况中的采样电容。因此，可以显著地缩短用于对采样电容进行充电的时间，以及可以显著地降低采样时间。

在一个实施例中，控制部件在施加到第一模拟开关输入端的输入电压基本上不改变的期间执行第一、第二、第三和第四控制。

一个实施例进一步包括数模转换器，其根据外部输入数字数据而输出模拟电压，其中

输入电压是从数模转换器输出的模拟电压。在一个实施例中，第一采样电容器具有与第二采样电容器的电容相等的电容。

根据该实施例，第一电容器的电容等于第二电容器的电容。因此，当第二模拟开关断开时采样电压的变化与第二模拟开关导通时采样电压的变化可以互相接近，这允许增大抵消的量。因此，可以进一步降低采样电压误差。

在一个实施例中，第一模拟开关由至少一个晶体管来构成，第二模拟开关由至少一个晶体管来构成，以及

由构成第一模拟开关的该至少一个晶体管引起的寄生电容等于由构成第二模拟开关的该至少一个晶体管引起的寄生电容。

根据该实施例，第一模拟开关的寄生电容等于第二模拟开关的寄生电容，因此，可以进一步降低采样电压误差。

在一个实施例中，第一模拟开关由第一p沟道晶体管和第一n沟道晶体管构成，第二模拟开关由第二p沟道晶体管和第二n沟道晶体管构成，以及

由第一p沟道晶体管和第一n沟道晶体管引起的第一模拟开关的寄生电容等于由第二p沟道晶体管和第二n沟道晶体管引起的第二模拟开关的寄生电容。

根据该实施例，第一模拟开关的寄生电容等于第二模拟开关的寄生电容，因此，可以进一步降低采样电压误差。

在一个实施例中，第一采样电容器和第二采样电容器嵌入在同一个集成电路中，以及

第一采样电容器大致相同于第二采样电容器。

根据该实施例，通过使第一采样电容器的组件(电极板等等)的布局与第二采样电容器的组件的布局大致彼此等于，可以使第一和第二电容器的电容相等，以及可以进一步降低采样电压误差。

在一个实施例中，第一模拟开关和第二模拟开关嵌入在具有第一采样电容器和第二采样电容器的集成电路中，并且其中，

第一模拟开关由多个晶体管构成，第二模拟开关由多个晶体管构成，以及

构成第一模拟开关的多个晶体管的布局等于构成第二模拟开关的多个晶体管的布局。

根据该实施例，第一模拟开关的寄生电容等于第二模拟开关的寄生电容，以及第一采样电容器的电容和第二电容器彼此相等。因此，可以进一步降低采样电压误差。

此外，根据该实施例，可以校正由模拟开关的寄生电容所带来的采样电压误差。因此，不必要增大采样电容器以便降低由模拟开关的寄生电容所带来的电压误差，并且还产生了降低其芯片面积和缩短采样保持电路中的采样时间的效果。

一个实施例的半导体设备包括该采样保持电路。

因为该实施例的半导体设备具有采样保持电路，所以可以由该采样保持电路准确地获得期望的采样电压，并且可以显著地缩短采样保持电路中的采样时间。因此，可以显著地提高半导体设备的质量。

根据本发明的采样保持电路，该采样保持电路具有控制部件、用于校正的两个模拟开关和两个采样电容器并且其中由控制部件来变换两个模拟开关的导通和断开的时间，可以高精度地校正由采样电容器与模拟开关的组合所产生的误差，以及可以获得期望的采样电压。

此外，根据一个实施例，采样电容器被分成两个，模拟开关插在这两个采样电容器之间，以及此外这两个模拟开关和这两个采样电容器分别具有相同的尺寸。因此，通过调节导通和断开模拟开关的时间，可以校正由模拟开关的寄生电容所带来的保持电压中的误差。因此，仅需要确定考虑到随后电路的采样率和运算速度的电容值，并且不必要为了降低由模拟开关寄生电容所带来的保持电压中的误差而设置大电容。因此，可以降低芯片面积，并且可以降低采样时间。

附图说明

根据在下文给出的详细说明以及仅是为了说明因而不是想限制本发明而给出的附图将更充分地理解本发明，其中：

图1是本发明一个实施例的LCD驱动采样保持电路的电路图；

图2是该实施例的LCD驱动采样保持电路的时序图；

图3是示出该实施例的LCD驱动采样保持电路的一部分的构造的一个具体示例的示意图；

图4是示出图3所示第二模拟开关的具体构造的示意图；

图5是示出图3所示构造的操作的时序图；

图6是具有该实施例的采样保持电路的LCD驱动器的方框图；

图7是示出LCD驱动器所拥有的模拟S/H电路部件的构造的示意图；

图8是当该实施例的采样保持电路被用于LCD驱动器上时的时序图；

图9是示出通用LCD驱动电路(LCD驱动器)的方框图；

图10是示出采样保持电路部件的电路构造的示意图；

图11是示出采样保持电路部件的电路构造的示意图；

图12是具有图10和11所示采样保持电路部件中之一的LCD驱动器的方框图；

图13是示出传统采样保持电路的电路构造的示意图；

图14是传统采样保持电路的时序图；

图15是示出传统采样保持电路的电路构造的示意图；

图16是示出传统采样保持电路的电路构造的示意图。

具体实施方式

以下将通过附图中所示的实施例来详细地描述本发明。

图1是本发明一个实施例的LCD驱动采样保持电路的电路图。图2是该实施例的LCD驱动采样保持电路的时序图。在图2中，电压A是图1所示输入电压A，电压B是图1所示电压B，以及电压C是图1所示采样电压C。

如图1所示，LCD驱动采样保持电路包括第一模拟开关1、第二模拟开关2、第一采样电容器3、第二采样电容器4以及控制部件33。第一模拟开关1和第二模拟开关2是相同尺寸且相同结构的模拟开关。此外，第一采样电容器3和第二采样电容器4是相同规格和相同结构的电容器。

输入电压A施加到第一模拟开关1的输入端上。第一采样电容器3连接在第一模拟开关1的输出端和地之间。电缆的一端连接到第一模拟开关1和第一采样电容器3之间的节点上，而电缆的另一端连接到第二模拟开关2的输入端上。

第二采样电容器4连接在第二模拟开关2的输出端和地之间。在第二模拟开关2与第二采样电容器4之间的节点处相对于地的电势(节点电压)被获得以作为采样电压C。

例如，图1中的输入电压A是由图6的DA转换器(数模转换器)120所产生的模拟电压，等等。如图2所示，输入电压A根据在时刻t1和时刻t6(＞t1)的时序而改变，并且该电压在时刻t1到时刻t6的期间不改变。详细地，输入电压A在时刻t1从电平“a”变化为电平“b”并且在时刻t6从“b”变化到“c”。

在图2中，由t2(＞t1)表示的时刻是采样起始时间。也就是说，在LCD驱动采样保持电路中，控制部件33在时刻t2执行第一控制。具体而言，在时刻t2由来自控制部件33的控制信号同时导通第一模拟开关1和第二模拟开关2。虽然在该实施例中通过第一控制同时导通了第一模拟开关1和第二模拟开关2，但是，第一模拟开关1和第二模拟开关2并不总是需要通过第一控制来同时被导通。

如图2所示，当第一和第二模拟开关1和2被导通时，即从时刻t2到时刻t3(＞t2)的时间期间，向第一采样电容器3提供处于电平b的输入电压A。此外，同样向第二采样电容器4提供处于电平b的输入电压B。

此外，如图2所示，在时刻t3执行第二控制。也就是说，在时刻t3由控制部件33的控制信号断开第二模拟开关2。由于在时刻t3的时候第二模拟开关2被断开，所以，第二模拟开关2的寄生电容发生改变，并且这将采样电压C从输入电压的处于电平b的电压改变为处于由电压α1所变换的电平e的电压，所述采样电压C是第二模拟开关2和第二采样电容器4之间的节点电压。

此刻，处于电平b的输入电压A被施加到输入端。因此，施加到第一采样电容器3的电压是处于电平b的输入电压A，并且第一模拟开关1和第一采样电容器3之间的电压B处于电平b。

接下来，在时刻t4(＞t3)执行第三控制。也就是说，由控制部件33的控制信号断开第一模拟开关1。因为在时刻t4断开了第一模拟开关1，所以第一模拟开关1的寄生电容发生了改变，并且这将电压B从输入电压的处于电平b的电压改变为由电压α2所变换的电压，所述电压B是第一模拟开关1和第一采样电容器3之间的节点电压。在这种情况下，因为由于电路构造和时序，电压α1和电压α2具有相同的电压，所以电压B的采样电压具有电平e。

接下来，在时刻t5(＞t4)执行第四控制。也就是说，由控制部件33的控制信号导通第二模拟开关2。因为在时刻t5的时候导通了第二模拟开关2，所以第二模拟开关2的寄生电容发生了改变，并且这将电压C从处于电平b的电压改变为由电压α3所变换的电压，所述采样电压C是第二模拟开关2和第二采样电容器4之间的节点电压。此时，α2和α3的电压具有相同的电压。这是参考图3来描述的。

图3示意地举例说明了本发明的构造。图4是示出图3所示第二模拟开关2的具体构造的示意图。

在图3中示出了模拟开关2、第一电容器3和第二电容器4。第一电容器3是与第二电容器4相同的电容器并且具有相同的电容。

如图4所示，模拟开关2是由Pch晶体管(P沟道晶体管)8和Nch晶体管(N沟道晶体管)9所构造的。在图4中，标号10表示模拟开关2的寄生电容。在图3和4中，S表示模拟开关2的源极，而D表示模拟开关2的漏极。此外，在图3和4中，GP表示Pch晶体管的栅极信号，而GN表示Nch晶体管的栅极信号。

图5是示出图3所示构造的操作的时序图。在图5中，最下面一条线表示模拟开关2的源极S和漏极D的电压。此外，在图5中，GP表示Pch晶体管8的栅极信号，而GN表示Nch晶体管9的栅极信号。

假定在模拟开关2处于导通并且模拟开关2的每一端均是电压A的状态下，以某种方法用电荷对图3所示第一和第二电容器3和4进行充电。接下来，当断开模拟开关2时，模拟开关2的栅极对源极S和漏极D的电压关系发生了改变，因此模拟开关2的寄生电容发生了改变以便由电压α3引起到电压A的变化。

在这里应该注意这样的事实，因为当断开模拟开关2且此后除非发生泄漏电流再次导通模拟开关2时恢复了栅极对模拟开关2的源极S和漏极D的电压关系，所以也恢复了寄生电容中的变化，并且电容器的电压被恢复到初始电压A。因此，由于在图3所示结构中所执行的导通和断开状态之间进行切换的时候模拟开关的寄生电容中的变化，所以，虽然电容器4的充电电压发生改变，但是仍存在如图5所示的反复。

如果将图3的状态施加到图1，则数字2相当于第二模拟开关，数字3相当于第一采样电容器，以及数字4相当于第二采样电容器。

在图1的电路图和图2的时序图的情况下，在其中在时刻t4时第一模拟开关1处于断开状态的阶段中，图1的电路相当于图3的模拟开关2的断开状态。

当图3的电容器3和4的初始电压等于图1的输入电压A(电平b)时，施加到图3的模拟开关2的栅极、漏极、源极和底栅极的电压与在时刻t3和t5向模拟开关2施加的电压以及在时刻t4向模拟开关1施加的电压相同，因此在由图1和2中所示的α1和α2所表示的电压和在图2和5中由α3表示的电压之间，等式：α1＝α2＝α3成立。

因此，在该实施例的采样保持电路中，当在图2的t5时刻图1的模拟开关2再一次被导通时，电压B和电压C预计可具有如图3的模型中初始电压的电平b。

实际上，当图3的模拟开关2断开时，在图2的时序图中的时刻t4处的图1的第二模拟开关2两端间的电压与图3的模拟开关2两端间的电压相差电压α1，因此电压α1、α2与α3严格来说不相同，而是以所产生误差略微地不同。然而，该实施例的采样保持电路中产生的误差比传统采样保持电路中产生的误差少得多，与传统情况相比较可更准确地实现LCD板上的显示。

图6是具有该实施例的采样保持电路的LCD驱动器17的方框图。采样保持电路包括模拟S/H电路部件11、DA转换器120和控制部件33。

6[位]×3(R·G·B)(＝18[位])的输入图像数据被一次输入到LCD驱动器17。DA转换器120将LCD显示数字数据转换为模拟数据并且向模拟S/H电路部件11输出该模拟数据。此外，模拟S/H电路部件11采样并保持来自DA转换器120的该模拟数据并且输出LCD驱动电压。

详细地，DA转换器120将该输入图像数据转换成由64级灰度的电压数据所表示的模拟数据。DA转换器120具有三调谐电路的转换器，并且能够一次处理颜色(R·G·B)数据。

DA转换器120在DA转换之后连续地向模拟S/H电路部件11传递所获得的模拟值。也就是说，当接收到输入图像数据时，DA转换器120促使将输入图像数据转换为模拟数据，并且向模拟S/H电路部件11输出所转换的模拟数据。

转换时序由控制部件13控制。可将从DA转换器120到模拟S/H电路部件11的输出传递到一个关于每个颜色(R·G·B)的信号线上。

图7是示出图6中的模拟S/H电路部件11的构造的示意图。应当注意的是，图7中的输入电压A是从图6中的DA转换器120中输出的。

图7所示模拟S/H电路部件11具有其中并联连接了两组图1所示取样保持电路部件的结构。详细地，模拟S/H电路部件11具有第一采样保持电路部件12和第二采样保持电路部件13。第一采样保持电路12的第一和第二模拟开关1和2以及第二采样保持电路部件13的第一和第二模拟开关6和7全部是相同的模拟开关。此外，第一采样保持电路部件12的采样电容器3和4以及第二采样保持电路部件13的采样电容器8和9全部是相同的电容器。

第一采样保持电路部件12和第二采样保持电路部件13连接到LCD驱动输出放大器104的一个输入。这样来构成是为了在一个采样保持电路通过LCD驱动输出放大器104来驱动LCD板的同时，另一个采样保持电路采样并保持下一阶段的驱动电压，如在图11的传统结构中那样。借助于切换电路(未显示)，执行在保持LCD驱动电压和采样下一阶段的电压之间的交替切换。

作为集成电路的一个例子(未显示)，第一采样保持电路部件12和第二采样保持电路部件13被合并在同一个大规模集成电路(LSI)中。第一模拟开关1和第二模拟开关2都是用多个晶体管构造的，并且，在大规模集成电路中，构成第一模拟开关1的多个晶体管的布局和构成第二模拟开关2的多个晶体管的布局是相同的。同样，第一模拟开关6和第二模拟开关7都是用多个晶体管构造的，并且，在大规模集成电路中，构成第一模拟开关6的多个晶体管的布局和构成第二模拟开关7的多个晶体管的布局是相同的。

此外，在大规模集成电路中，第一采样电容器3的组件(电极板等等)的布局和第二采样电容器4的组件的布局彼此一致。同样，第一采样电容器8的组件(电极板等等)的布局和第二采样电容器9的组件的布局彼此一致。

此外，在大规模集成电路中，第一采样保持电路部件12和第二采样保持电路部件13的布局构造也相同。

在图7中，CK11A、CK21A、CK11B和CK21B表示由图6中的控制部件33向第一和第二采样保持电路部件12和13的模拟开关1、2、6和7输出的控制信号，以及第一和第二采样保持电路部件之一按照类似于图2那样的顺序采样并保持输入电压。不执行采样保持的另一个第一和第二采样保持电路部件12和13维持电压保持状态。

图8是当实施例的采样保持电路被用于LCD驱动器时的时序图。在图8中，CK1A和CK1B是第一次输出的模拟开关的控制信号，CK2A和CK2B是第二次输出的模拟开关的控制信号，以及CKnA和CKnB是第n次输出(n：自然数)的模拟开关的控制信号。此外，在图8中，用圆括号括起的数字诸如(2)和(64)表示灰度电压。此外，输入A是所输入的电压，每次输出时均输入64级灰度的电压的电压数字数据。

如图8所示，当控制信号CK1A和CK1B被输出到采样保持电路部件以便第一次输出时，控制信号CK2A和CK2B接下来被输出到该采样保持电路部件以便第二次输出。例如，在100次输出的情况下，控制信号随后依次被输出到采样保持电路部件以便第3次输出、第4次输出、…、第99次输出和第100次输出，并且控制信号CK1A和CK1B被输出到该采样保持电路部件以便在第100次输出之后进行第一次输出。在这种情况下，当然每次输出操作都类似于参考图2所描述的操作。

当实施例的采样保持电路是集成电路一部分时，在其中第一模拟开关1和第二模拟开关2是用相同的模拟开关构造的并且第一采样电容器3和第二采样电容器4是用相同的电容器构造的情况中，可在结构上降低采样保持电路的误差。

例如，第一模拟开关1是用p沟道晶体管和n沟道晶体管构造的。另外，第一模拟开关1的p沟道晶体管和第二模拟开关2的p沟道晶体管8(见图4)是用相同的p沟道晶体管构造的，而第一模拟开关1的n沟道晶体管和第二模拟开关2的n沟道晶体管9(见图4)是用相同的n沟道晶体管构造的。此外，使得第一采样电容器3的上部和下部电极板的面积以及电极板之间的距离分别与第二采样电容器4的上部和下部电极板的面积以及电极板之间的距离一致。用这个方案，晶体管的寄生电容相同，并且电容器的电容也相同。因此，可在结构上降低采样保持电路的误差。

当实施例的采样保持电路嵌入在诸如LCD驱动设备或模拟信号处理器之类的半导体设备中时，可在诸如LCD驱动设备或模拟信号处理器之类的半导体设备的采样保持电路中校正并降低由寄生电容引起的采样电压误差，并且不需要由于校正影响而增大采样保持电路中的采样电容。因此，可降低芯片尺寸，并且可降低采样时间。因此，可显著地改善半导体设备的性能。

因此，描述了本发明的实施例，很显然在许多方面可对本发明的实施例进行改变。这种变化不被认为是偏离本发明的精神和范围，并且对所属领域技术人员显而易见的所有这些修改被认为是包括在下列权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种采样保持电路，包括：

第一模拟开关；

第一采样电容器，其连接在第一模拟开关的输出端和地之间；

第二模拟开关，其输入端与第一模拟开关和第一采样电容器之间的节点相连；

第二采样电容器，连接在第二模拟开关的输出端和地之间；以及

控制部件，用于执行导通第一和第二模拟开关的第一控制，此后执行用于在第一模拟开关导通的状态下断开第二模拟开关的第二控制，随后执行用于在第二模拟开关断开的状态下断开第一模拟开关的第三控制，以及随后执行用于在第一模拟开关断开的状态下导通第二模拟开关的第四控制。

2.如权利要求1的采样保持电路，其中

控制部件在其中施加到第一模拟开关的输入端的输入电压大致不变期间，执行第一、第二、第三和第四控制。

3.如权利要求2的采样保持电路，包含：

数模转换器，其根据外部输入数字数据输出模拟电压，其中

输入电压是从数模转换器输出的模拟电压。

4.如权利要求1的采样保持电路，其中

第一采样电容器具有与第二采样电容器的电容相等的电容。

5.如权利要求1的采样保持电路，其中

第一模拟开关是用至少一个晶体管构成的，第二模拟开关是用至少一个晶体管构成的，以及

由构成第一模拟开关的至少一个晶体管引起的寄生电容等于由构成第二模拟开关的至少一个晶体管引起的寄生电容。

6.如权利要求1的采样保持电路，其中

第一模拟开关是用第一p沟道晶体管和第一n沟道晶体管构成的，第二模拟开关是用第二p沟道晶体管和第二n沟道晶体管构成的，以及

由第一p沟道晶体管和第一n沟道晶体管引起的第一模拟开关的寄生电容等于由第二p沟道晶体管和第二n沟道晶体管引起的第二模拟开关的寄生电容。

7.如权利要求1的采样保持电路，其中

第一采样电容器和第二采样电容器嵌入在同一个集成电路中，以及

第一采样电容器大致与第二采样电容器相同。

8.如权利要求7的采样保持电路，其中

第一模拟开关和第二模拟开关嵌入在具有第一采样电容器和第二采样电容器的集成电路中，其中，

第一个模拟开关是由多个晶体管构成的，第二模拟开关是由多个晶体管构成的，以及

构成第一模拟开关的多个晶体管的布局等于构成第二模拟开关的多个晶体管的布局。

9.一种包含如权利要求1的采样保持电路的半导体设备。

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