【技术实现步骤摘要】
本公开涉及集成电路领域，具体地，涉及用于模数转换器(adc)的输入电路。
技术介绍
1、在许多电子应用中，模数转换器(adc)将模拟输入信号转换成数字输出信号，例如，以便数字电子器件进一步进行数字信号处理或存储。广义来讲，出于数据处理的目的，adc可转换代表现实世界现象(例如，光、声、温度、电磁波或压力)的模拟电信号。例如，在测量系统中，传感器测量并生成模拟信号。然后，将模拟信号作为输入提供到模数转换器(adc)，以生成供进一步处理的数字输出信号。在另一种情形下，发送器使用电磁波来生成模拟信号以在空中携带信息，或者发送器发送模拟信号以通过电缆携带信息。然后，将模拟信号作为输入提供到接收器处的adc，以生成例如供数字电子器件进一步处理的数字输出信号。
2、由于adc广泛应用于许多应用中，所以可在诸如宽带通信系统、音频系统、接收器系统等场所中发现adc。设计adc中的电路是有重要意义的任务，因为每个应用在性能、功率、成本和大小方面会有不同的需要。adc用于广泛的应用中，这些应用包括通信、能源、医疗保健、仪器和测量、电机和功率控制、工业自动化和航空航天/国防。随着需要adc的应用的增长，对快速而准确的转换的需要也在增长。
技术实现思路
0、概述
1、无线通信接收器的趋势是捕获越来越多的带宽来支持更高的吞吐量，并且直接对射频(rf)信号进行取样，以能够重新配置并且降低成本。如同仪器仪表的其他应用也需要有将宽带rf信号数字化的能力。这些应用受益于使用高速、宽带宽rf信
2、高速模数转换器
3、adc是将模拟信号携带的连续物理量转换成表示数量大小的数字输出或数值(或携带该数字数值的数字信号)的电子装置。可通过以下应用要求来定义adc：其带宽(可被它正确转换成数字信号的模拟信号的频率范围)及其分辨率(最大模拟信号可被划分成的离散电平的数量，可用数字信号表示)。adc还具有量化adc动态性能的各种技术参数，包括信号对噪声和失真比sinad、有效位数enob、信噪比snr、总谐波失真thd、总谐波失真加噪声thd+n和无杂散动态范围sfdr。模数转换器(adc)具有许多不同的设计，可基于应用要求和技术参数来选择这些设计。
4、高速应用在通信和仪器仪表中尤为重要。输入信号可具有千兆赫范围内的频率，并且adc会需要在每秒千兆的样本范围内进行取样。高频输入信号可对接收输入信号的电路(即，adc的“前端”电路)产生许多要求。该电路不仅必须快速，对于某些应用，电路需要满足特定性能要求(诸如，snr和sfdr)。设计符合速度和性能要求二者的adc是有重要意义的。
5、图1示出根据本公开的一些实施例的模数转换器的前端。通常，将输入信号vin(例如，千兆赫兹范围内的高频输入信号)提供到输入缓冲器102。然后，将输入缓冲器的输出vinx提供到取样器106，其中，将来自输入缓冲器的输出的、vinx形式的输入信号取样到取样电容器cs112上。
6、设置晶体管mn 108(例如，n型互补型金属氧化物场效应(cmos)晶体管或nmos晶体管)，以允许输入信号vinx被提供给取样电容器cs。晶体管mn 108有时在本文中被称为取样开关。在进行取样期间，晶体管mn 108导通，开关110闭合。输入缓冲器的输出vinx可通过传输线(“t-line”)104从输入缓冲器102的输出通向取样器106。在某些情况下，adc包括并联的多个adc(例如，其中，adc是时间交替adc或随机时间交替adc)，存在并联的多个(匹配)取样器，包括取样器106。可包括多条(匹配)传输线，用于将输出信号vinx从公共输入缓冲器102提供到每个取样器。时间交替adcs或随机时间交替adc可每次对输入信号vinx进行取样。在某些情况下，参考adc和时间交替adc中的一个基本上同时对输出信号vinx进行取样。对于时间交替adc或随机时间交替adc，取样器中的一些可在任何给定时间关闭，而一个或更多个取样器加载输入缓冲器。为了减少sfdr的劣化，被偶接以接收输入信号vinx的取样器中的晶体管(例如，晶体管mn 108)的背栅可连接到负电压(诸如，-1伏)，以将那些晶体管中的非线性最小化。
7、自举开关电路
8、回头参照图1，为允许vinx被取样到取样电容器cs112上，对晶体管mn 108足够快的导通的定时是至关重要的，特别是对于高速应用。考虑到adc的取样率为每秒10千兆样本的示例，晶体管mn 108必须足够快地导通，以允许输入信号vinx取样到取样电容器cs 112上，在样本之间只有一百皮秒。导通晶体管mn 108的定时可取决于晶体管mn 108的固有晶体管特性，还取决于相对于源极的信号vinx，驱动在栅极的mn 108的信号vbstrp。本文中的实例描述了信号被称为高或低的信号，高或低指的是信号的不同逻辑电平。
9、图2示出根据本公开的一些实施例的自举开关电路200。自举开关电路包括图1中的晶体管mn 108，晶体管mn 108在其源极处接收输入信号vinx，并且其漏极连接到取样电容器(例如，图1的取样电容器cs 112)的一个板。自举开关电路还包括用于生成驱动晶体管mn108(取样开关)的栅极的栅极电压信号vbstrp的自举栅极电压生成器(电路)。自举栅极电压生成器以确保晶体管mn108被快速导通的方式生成栅极电压信号vbstrp。
10、自举栅极电压生成器可接收vinx，并且包括用于产生vinx+vboot升压电压的引导电容器。自举栅极电压生成器具有正反馈回路。正反馈回路用vinx作为正反馈回路的输入，并且正反馈回路包括正反馈回路路径中的引导电容器。正反馈回路的输出生成驱动晶体管mn108(取样开关)的栅极的栅极电压信号vbstrp。
11、正反馈回路用于使栅极电压信号vbstrp快速变高，以确保晶体管mn 108快速导通。正反馈回路被自举至输入信号vinx，其中，正反馈回路的目标是将栅极电压信号vbstrp驱动成vinx加上电压vboot(vboot是引导电容器cboot两端的电压)以导通晶体管mn 108。具体地，正反馈回路驱动栅极电压信号vbstrp，使其高得足以使晶体管mn108的栅极和源极两端有足以使晶体管mn 108导通的电压vgs。自举栅极电压生成器由时钟信号clk和clkb驱动，clkb是clk的反向形式。自举栅极电压生成器还可接收充电阶段时钟信号clkbbst，clkbbst控制引导电容器cboot的充电阶段的定时。预期晶体管mn 108在clk变高时快速导通，并且预期晶体管mn 108在clk变低时截止。
12、在充电阶段(clkb和clkbbst二者都为高)期间，晶体管mn 224和晶体管mn 210(例如，nmos晶体管)导通，以向引导电容器cboot(例如，vboot＝vdd-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种加速导通的自举开关电路，其包括：
2.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中，所述跳变启动电路耦接到所述输出晶体管的栅极。
3.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中，所述跳变启动电路在所述有限时间段之后解除与所述输出晶体管的接合以允许所述正反馈回路使所述输出晶体管的栅极电压成为所述电压输入信号的电压电平。
4.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
5.根据权利要求4所述的自举开关电路，其中，所述跳变启动电路还包括两个反相器，所述两个反相器用于基于所述时钟信号来生成所述时钟信号的延迟形式。
6.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
7.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
8.根据权利要求7所述的自举开关电路，其中，所述感测电路感测表示所述自举开关电路中的节点处的电压电平的电压。
9.根据权利要求8所述的自举开关电路，其中，所述节点是所述正反馈回路中的节点。
10.根据权利要求8所述的自举开关电路，其中，所述感测电路包括比较器，所述比较器将所述电压与指示
11.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
12.根据权利要求11所述的自举开关电路，其中：
13.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
14.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中，所述正反馈回路还包括：
15.一种用于取样开关的加速导通方法，其包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中：
17.根据权利要求15所述的方法，其中：
18.根据权利要求15所述的方法，其还包括：
19.根据权利要求15所述的方法，其还包括：
20.一种设备，其包括：
21.根据权利要求20所述的设备，其中用于在有限时间段内将所述输出晶体管导通的装置包括：
22.根据权利要求20所述的设备，其中用于在有限时间段内将所述输出晶体管导通的装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种加速导通的自举开关电路，其包括：
2.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中，所述跳变启动电路耦接到所述输出晶体管的栅极。
3.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中，所述跳变启动电路在所述有限时间段之后解除与所述输出晶体管的接合以允许所述正反馈回路使所述输出晶体管的栅极电压成为所述电压输入信号的电压电平。
4.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
5.根据权利要求4所述的自举开关电路，其中，所述跳变启动电路还包括两个反相器，所述两个反相器用于基于所述时钟信号来生成所述时钟信号的延迟形式。
6.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
7.根据权利要求1所述的自举开关电路，其中：
8.根据权利要求7所述的自举开关电路，其中，所述感测电路感测表示所述自举开关电路中的节点处的电压电平的电压。
9.根据权利要求8所述的自举开关电路，其中，所述节点是所述正反馈回路中的节点。
10.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·A·辛格，S·德瓦拉简，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：
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