一種新型高線性度采樣開關(guān)的設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2011-12-23
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2 應(yīng)用Flip-around采樣保持電路驗(yàn)證
電容翻轉(zhuǎn)型(Flip-around)采樣保持電路由于反饋系數(shù)β較大，等效到輸出的噪聲也相應(yīng)減小，同時(shí)與傳統(tǒng)的電荷傳輸型采樣保持電路相比，其功耗更低。因此采用此結(jié)構(gòu)對(duì)新型開關(guān)進(jìn)行驗(yàn)證。
圖5是采用電容翻轉(zhuǎn)型采樣保持電路的結(jié)構(gòu)。為有效地抑制直流偏置和襯底噪聲，同時(shí)減小偶次諧波失真，提高線性度，采用全差分輸入輸出結(jié)構(gòu)；又由于CMOS開關(guān)固有的非理想效應(yīng)，如溝道電荷注入以及柵極時(shí)鐘饋通等，這會(huì)造成輸入與輸出之間的誤差，需采用下級(jí)板采樣技術(shù)克服。為與普通CMOS對(duì)管開關(guān)對(duì)比，進(jìn)行2次FFT仿真，其中圖5中的輸入開關(guān)S0分別采用兩種不同的采樣開關(guān)，即普通的CMOS對(duì)管開關(guān)和本文設(shè)計(jì)的采樣開關(guān)。兩種情況下其他開關(guān)均使用普通單管開關(guān)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/178157.htm
采用華虹NEC 0．18 μm MMCMOS工藝，電源電壓1．8 V，運(yùn)用Cadence Spectre軟件以及Matlab對(duì)電路進(jìn)行了仿真和FFT性能分析。圖5所示為采樣保持電路采樣率為100 MHz，輸入信號(hào)為47．94 MHz正弦波時(shí)的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(Spurious Free Dynamic Range，SFDR)FFT分析如圖7所示，其SFDR為91 dB。同理仿真得到同等條件下采用普通CMOS對(duì)管開關(guān)的采樣保持電路，其SFDR如圖6所示為72dB，通過(guò)對(duì)比，本文設(shè)計(jì)的采樣開關(guān)較普通CMOS開關(guān)的采樣保持電路的SFDR性能優(yōu)異，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
3 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)了一種新型的采樣開關(guān)，與傳統(tǒng)CMOS對(duì)管開關(guān)相比，其具有更好的線性度，可應(yīng)用在ADC的采樣保持等電路中，以使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到更好的SFDR。
評(píng)論