一種新型高線性度采樣開關的設計
2 應用Flip-around采樣保持電路驗證
電容翻轉型(Flip-around)采樣保持電路由于反饋系數β較大,等效到輸出的噪聲也相應減小,同時與傳統(tǒng)的電荷傳輸型采樣保持電路相比,其功耗更低。因此采用此結構對新型開關進行驗證。
圖5是采用電容翻轉型采樣保持電路的結構。為有效地抑制直流偏置和襯底噪聲,同時減小偶次諧波失真,提高線性度,采用全差分輸入輸出結構;又由于CMOS開關固有的非理想效應,如溝道電荷注入以及柵極時鐘饋通等,這會造成輸入與輸出之間的誤差,需采用下級板采樣技術克服。為與普通CMOS對管開關對比,進行2次FFT仿真,其中圖5中的輸入開關S0分別采用兩種不同的采樣開關,即普通的CMOS對管開關和本文設計的采樣開關。兩種情況下其他開關均使用普通單管開關。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/178157.htm
采用華虹NEC 0.18 μm MMCMOS工藝,電源電壓1.8 V,運用Cadence Spectre軟件以及Matlab對電路進行了仿真和FFT性能分析。圖5所示為采樣保持電路采樣率為100 MHz,輸入信號為47.94 MHz正弦波時的無雜散動態(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對管開關的采樣保持電路,其SFDR如圖6所示為72dB,通過對比,本文設計的采樣開關較普通CMOS開關的采樣保持電路的SFDR性能優(yōu)異,從而實現(xiàn)了設計目標。
3 結束語
設計了一種新型的采樣開關,與傳統(tǒng)CMOS對管開關相比,其具有更好的線性度,可應用在ADC的采樣保持等電路中,以使整個系統(tǒng)達到更好的SFDR。
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