电子设备和降低差分变化的电子实现方法技术

一个实施例涉及一种设备，其被配置成抵消在一对差分节点的节点上注入的电荷。虚设电路元件可在反向节点上注入电荷以便抵消非反向节点上由开关在开关断开时注入的电荷。此外，另一虚设电路元件可在非反向节点上注入电荷以便抵消反向节点上由另一开关在其它开关断开时注入的电荷。这些虚设电路元件可交叉耦接。

【技术实现步骤摘要】
差分电荷下降
公开的技术涉及电子系统，更具体地说，涉及配置成用于补偿差分节点上注入的电荷的电路。
技术介绍
电子系统可包括敏感的差分节点，例如差分放大器的输入。例如，差分放大器的输入可以由模数转换器(ADC)的多个交织通道之一驱动，同时ADC的剩余通道与差分放大器的输入电去耦。给定放大器的输入的敏感特性，有利于防止这些输入受到噪声或其它不期望的电荷注入的影响。此外，放大器的差分输入可被设计成使得它们彼此匹配并处于类似的环境。然而，差分放大器输入可能仍经受不期望的电荷注入。这会降低放大器输出的精确性。这些不期望的电荷注入中的一些会影响一个差分输入而不是另一差分输入，或者比另一差分输入更大程度地影响一个差分输入。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是一种设备，其包括第一开关、第二开关、第一虚设电路兀件以及第二虚设电路元件。第一开关被配置成接收第一差分输入并在导通时向第一节点提供第一差分输入。第二开关被配置成接收第二差分输入并在导通时向第二节点提供第二差分输入。第一节点和第二节点是一对差分节点。第一虚设电路元件被配置成在第二节点上注入电荷，以抵消第一节点上由第一开关在第一开关断开时注入的电荷。第二虚设电路元件被配置成在第一节点上注入电荷，以抵消第二节点上由第二开关在第二开关断开时注入的电荷。本专利技术的另一方面是一种设备，其包括放大器和多个通道。放大器包括非反向输入和反向输入。多个通道中的每一个都包括一对输入开关和一对虚设电路元件。一对输入开关包括第一开关和第二开关。第一开关被配置成接收第一开关输入，在导通时提供第一开关输入至放大器的非反向输入，以及在断开时将放大器的非反向输入与第一开关输入电隔离。第二开关被配置成接收第二开关输入，在导通时向放大器的反向输入提供第二开关输入，以及在断开时将放大器的反向输入与第二开关输入电隔离。一对虚设电路元件交叉耦接在一对放大器输入开关的输入与放大器的输入之间。该对虚设电路元件的每个虚设电路元件具有与第一开关在第一开关断开时的电容基本相同的电容。多个通道之一的该对放大器输入开关被配置成在多个通道中的其它通道的该对放大器输入开关断开时提供电荷至放大器的非反向和反向输入。本专利技术的又另一方面是一种降低差分电荷的电子实现方法。所述方法包括将第一开关偏置成使得非反向节点与第一开关的输入电隔尚。所述方法还包括在第一开关被偏置成使得非反向节点与第一开关的输入电隔离的同时，耦接将反向节点上的电荷以至少部分地抵消非反向节点由第一开关注入的电荷。非反向节点和反向节点包括差分节点对。总之，在此已经描述了本专利技术的具体方面、优势和新特征。应该理解的是，并不是必须根据本专利技术的具体实施例实现所有这些优势。因此，可以按照实现或优化此处指教的一个优势或一组优势而非必须实现此处指教或建议的其它优势的方式实现或执行本专利技术。【附图说明】图1A是图示出根据实施例的具有多个通道的交织模数转换器(ADC)的示意图。图1B是图1A的ADC级的实施方式的时序图。图2A-2C是图示出根据各种实施例的具有虚设电路元件的差分电荷消除电路的示意图。图3是框图根据实施例的具有用于差分电荷抵消的虚设电路元件的电子系统的框图。【具体实施方式】以下对具体实施例的详细描述代表了本专利技术特定实施例的各种说明。但是，本专利技术可按照权利要求所限定和覆盖的多种不同方式(例如，权利要求所定义和覆盖的方式)来实现。在说明书中，对附图标记了参考标号，其中类似的参考标号表示相同或者功能类似的元素。一组差分节点的一个节点上注入的电荷会导致电路功能的错误。例如，差分放大器的非反向输入上注入的不期望的电荷会导致放大器感测到差分放大器的非反向输入节点和反向输入节点之间电荷的不同差异。这种不期望的电荷可能是例如由于经由偏置成工作截止区域的开关耦接至非反向输入的电压毛刺而注入的。本专利技术总体上描述的方面涉及抵消一对差分节点中的一个节点上诸如的电荷。虽然出于示例的目的而在不期望的单端电荷的情况下描述了本文描述的示例，但是此处的原理及优势可应用至不期望的差分电荷(指的是每个单端节点上注入的单端电荷的组合)。根据此处描述的一个或多个特征，一对敏感差分节点中的一个节点上由开关在该开关断开时注入的电荷可由虚设电路元件在该对敏感差分节点中的另一个节点上注入大致相同的电荷来抵消。这就可以使得一对差分节点上通过开关和虚设电路元件注入的净差分电荷大致为零。这样，能够补偿电压毛刺或一对敏感差分节点的一个节点上经由开关的其它不期望的电荷注入。虚设电路元件可在敏感差分节点和差分输入上交叉耦接至配置成选择性电耦接至敏感差分节点的开关。虚设电路元件可包括与配置成选择性地将差分输入电耦接至敏感差分节点的开关密切匹配的开关。在一个实施例中，虚设电路元件可包括总是偏置至工作截止区域的开关。例如可以在ADC中实现这种差分电荷消除。参见图1A，将描述示例的ADC级10。ADC级10在集成电路中可被实现为ADC的一部分，例如流水线ADC。例如，可以利用转让给本申请的授权人的2013年2月5日提交的题为“PIPELINED ANAL0G-T0-DIGITALCONVERTER”的美国专利N0.8368576中描述的特征的任意组合来实现ADC级10，其整体内容在此通过引用并入本文。在具体实施例中，ADC级10可以是乘法数模转换器(MDAC)级。在具体实施例中，ADC级10可以是多个依次级联的基本相同的级中的一个。根据一个实施例，ADC级10可包含在采样速率至少为大约IGSPS(每秒千兆次采样)的多位(例如，12位)ADC中。在具体实施例中，ADC的采样范围可被选择为处于大约IGSPS至IOGSPS的范围内，例如大约2.5GSPS。ADC级10可包括多个通道15a_15n。可以实现任意适当数量的通道15a_15n。例如，ADC级10中可包括2个至16个通道。在一些实施方式中，ADC级10中可包括3个或4个通道。在一些实施方式中，通道15a-15n可彼此基本相同，除了它们可能接收不同控制信号。通道15a-15n可彼此并行耦接。具体地说，在图1A所示的实施例中，每个通道可接收差分输入Vin+和Vin-，并且可经由通道中的放大器输入开关而选择性地电耦接至放大器20的差分输入。放大器20的差分输入可经由放大器输入开关而选择性地一次电稱接至多个通道15a-15n中的一个的电路元件中。放大器20可以是配置成接收差分输入信号的任意适合的放大器。差分输入可以是全摆动和/或低摆动信号。所示的每个通道15a_15n包括输入开关30和32、正数模转换器(DAC)34、负DAC36、ADC组件38、输入电容器40和42、采样开关44和46，放大器输入开关50和52，虚设电路元件54和56、反馈电容器58和60、反馈电容重置开关62和64、以及放大器输出开关66和68。如图1A所示，所示的开关可以是场效应晶体管。在其它实施例中，不同类型的开关可被用来实现图1A所示的一个或多个开关。应该理解的是，任意通道15a-15n可包括所示的电路元件的任意组合。而且，任意通道15a-15n还可包括一个或多个其它电路元件。多个通道15a_15n中的一个或多个可在不同状态下同时操作，以使得它们能形成交叉的ADC级的一部分。图1B是图1A的ADC级1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：第一开关，配置成接收第一差分输入并在导通时向第一节点提供第一差分输入；第二开关，配置成接收第二差分输入并在导通时向第二节点提供第二差分输入，其中第一节点和第二节点是一对差分节点；第一虚设电路元件，配置成在第二节点上注入电荷，以抵消第一节点上由第一开关在第一开关断开时注入的电荷；以及第二虚设电路元件，配置成在第一节点上注入电荷，以抵消第二节点上由第二开关在第二开关断开时注入的电荷。

【技术特征摘要】
2013.02.15 US 13/769,0961.一种设备，包括: 第一开关，配置成接收第一差分输入并在导通时向第一节点提供第一差分输入； 第二开关，配置成接收第二差分输入并在导通时向第二节点提供第二差分输入，其中第一节点和第二节点是一对差分节点； 第一虚设电路元件，配置成在第二节点上注入电荷，以抵消第一节点上由第一开关在第一开关断开时注入的电荷；以及 第二虚设电路元件，配置成在第一节点上注入电荷，以抵消第二节点上由第二开关在第二开关断开时注入的电荷。2.根据权利要求1所述的设备，其中第一虚设电路元件串联耦接在第一差分输入和第二节点之间，而且其中第二虚设电路元件串联耦接在第二差分输入和第一节点之间。3.根据权利要求1所述的设备，其中第一开关包括第一场效应晶体管，其中第二开关包括第二场效应晶体管，其中第一虚设电路元件包括第一虚设场效应晶体管，而且其中第二虚设电路元件包括第二虚设场效应晶体管。4.根据权利要求3所述的设备，其中第一虚设场效应晶体管和第二虚设场晶体管的每一个都具有偏置至电源轨电压的栅极。5.根据权利要求3所述的设备，其中第一虚设场效应晶体管具有配置成接收第一差分输入的第一源极以及电耦接至第二节点的第一漏极，而且其中第二虚设场效应晶体管具有配置成接收第二差分输 入的第二源极以及电耦接至第一节点的第二漏极。6.根据权利要求3所述的设备，其中第一虚设场效应晶体管和第二虚设场效应晶体管是与第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的相同晶体管配置基本等同的实例。7.根据权利要求3所述的设备，其中第一虚设场效应晶体管具有均不与最底层互连金属接触的源极和漏极。8.根据权利要求1所述的设备，其中第一开关包括具有源极和漏极的第一场效应晶体管，其中第一虚设电路元件的电容大致等于第一场效应晶体管在第一场效应晶体管断开时具有的源漏电容。9.根据权利要求1所述的设备，进一步包括: 第三开关，配置成接收第三差分输入，以便在导通时提供第一节点，并且在断开时将第一节点与第三差分输入电隔离； 第四开关，配置成接收第四差分输入，以便在导通时提供第二节点，并且在断开时将第二节点与第四差分输入电隔尚; 第三虚设电路元件，配置成在第二节点上注入电荷以抵消第一节点上由第三开关在第三开关断开时注入的电荷；以及 第四虚设电路元件，配置成在第一节点上注入电荷以抵消第二节点上由第四开关在第四开关断开时注入的电荷。10.根据权利要求1所述的设备，进一步包括差分放大器，其包括电耦接至第一节点的第一输入以及电耦接至第二节点的第二输入。11.一种设备，包括: 放大器，其包括非反向输入和反向输入；以及 多个通道，多个通道中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·G·布莱德斯利，P·迪罗尼恩，F·M·莫敦，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US