用于信道選擇開關的自舉電路的制作方法

本發明涉及集成電路領域，特別是涉及一種模擬前端用于信道選擇開關的自舉電路。

背景技術：

在集成電路的設計中，為了保證信號帶寬和線性度，模擬前端的多信道選擇開關通常會采用自舉電路。

現有的自舉電路，往往應用于采樣保持電路中，在采樣期間，自舉電路給采樣開關提供的柵壓為：電源電壓vdd與輸入電壓vin之和，此時，采樣開關導通阻抗的線性度好；在保持期間，自舉電路給采樣開關提供的柵壓為：接地電壓gnd，此時，采樣開關被關斷。現有的用于采樣保持電路的自舉電路的波形示意圖如圖1所示。

而在模擬前端的多信道選擇開關中，信號通路與后端的采樣開關是串聯的，如果在保持期間，信道選擇開關也會被關斷，此時，則會增加下次采樣的建立時間。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種模擬前端用于信道選擇開關的自舉電路，使得送入采樣保持電路的信號保持連續，能夠跟隨輸入信號的變化而變化，從而減小下次采樣的建立時間，提高采樣速度。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種用于信道選擇開關的自舉電路，包括用于接收輸入信號的輸入信號端、時鐘信號輸入端、與輸入信號端及時鐘信號輸入端相連的升壓子電路、與升壓子電路相連的控制子電路、與控制子電路相連用于接收外部的選通信號的選通信號端及與升壓子電路及控制子電路相連的輸出信號端，所述時鐘信號輸入端控制所述升壓子電路的正常工作，所述升壓子電路控制所述輸出信號端輸出的電壓為所述輸入信號端的輸入電壓與電源電壓之和，所述控制子電路控制當所述選通信號端輸入的信號有效時，所述輸出信號端輸出的電壓不低于所述電源電壓。

所述時鐘信號輸入端包括兩個輸入端，且所述兩個輸入端輸入正交的頻率信號，所述升壓子電路包括與所述時鐘信號輸入端相連的第一場效應管、與所述時鐘信號輸入端相連的第二場效應管、與所述時鐘信號輸入端相連的第三場效應管、與所述第一場效應管相連的第四場效應管、與所述第四場效應管相連的第五場效應管、與所述第五場效應管相連的第六場效應管、與所述第五場效應管及所述第六場效應管相連的第七場效應管、與所述第七場效應管相連的第八場效應管、與所述第八場效應管相連的第九場效應管、與所述第九場效應管相連的第十場效應管、與所述第十場效應管相連的第十一場效應管及與所述第四場效應管相連的電容。

所述控制子電路包括第十二場效應管、與所述第十二場效應管相連的第十三場效應管、與所述第十三場效應管相連的第十四場效應管、與所述第十四場效應管相連的第十五場效應管及與所述第十五場效應管相連的第十六場效應管。

所述第一場效應管、所述第四場效應管、所述第五場效應管、所述第六場效應管、所述第十場效應管、所述第十二場效應管、所述第十三場效應管及所述第十五場效應管為p型場效應管，所述第二場效應管、所述第三場效應管、所述第七場效應管、所述第八場效應管、所述第九場效應管、所述第十一場效應管、所述第十四場效應管及所述第十六場效應管為n型場效應管。

所述第一場效應管的柵極與所述第二場效應管的柵極及所述時鐘信號輸入端的其中一端相連，所述第一場效應管的漏極與所述第二場效應管的漏極、所述第五場效應管的柵極、所述第六場效應管的柵極及所述第七場效應管的漏極相連；所述第二場效應管的源級與所述第三場效應管的漏極、所述電容的一端、所述第七場效應管的源級及所述第八場效應管的漏極相連；所述第三場效應管的柵極、所述第十場效應管的柵極及所述第十一場效應管的柵極共同與所述時鐘信號輸入端的另一端相連。

所述第四場效應管的柵極與所述第五場效應管的漏極、所述第六場效應管的源級、所述第七場效應管的柵極、所述第八場效應管的柵極、所述第九場效應管的源級及所述第十三場效應管的柵極相連，所述第四場效應管的源級與所述第五場效應管的源級及所述電容的另一端相連；所述第六場效應管的漏極與所述第十三場效應管的源級、所述第十四場效應管的源級共同連接所述輸出信號端；所述第八場效應管的源級與所述輸入信號端相連；所述第九場效應管的漏極與所述第十場效應管的漏極及所述第十一場效應管的漏極相連。

所述第十二場效應管的柵極與所述第十五場效應管的柵極及所述第十六場效應管的柵極共同連接所述選通信號端，所述第十二場效應管的漏極與所述第十三場效應管的漏極相連；所述第十四場效應管的漏極與所述第十五場效應管的漏極及所述第十六場效應管的漏極相連。

所述第一場效應管的源級、所述第四場效應管的漏極、所述第九場效應管的柵極、所述第十場效應管的源級、所述第十二場效應管的源級及所述第十四場效應管的柵極共同連接電源電壓，所述第三場效應管的源級、所述第十一場效應管的源級及所述第十六場效應管的源級共同接地。

本發明的有益效果是：使得送入采樣保持電路的信號保持連續，能夠跟隨輸入信號的變化而變化，從而減小下次采樣的建立時間，提高采樣速度，非常適合用于高速模擬前端的多信道選擇電路。

附圖說明

圖1為現有的用于采樣保持電路的自舉電路的波形示意圖；

圖2為采用本發明用于信道選擇開關的自舉電路的信道選擇電路的架構圖；

圖3為本發明用于信道選擇開關的自舉電路的電路架構圖；

圖4為本發明用于信道選擇開關的自舉電路的具體電路結構圖；

圖5為本發明用于信道選擇開關的自舉電路的波形示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖2所示，圖2為采用本發明用于信道選擇開關的自舉電路的信道選擇電路的架構圖，自舉電路的一端用于接收輸入信號，另一端輸出柵壓控制信號至信道選擇開關的一端，信道選擇開關的另一端用于輸出信道選擇開關輸出信號至后端的采樣保持電路。

如圖3所示，本發明用于信道選擇開關的自舉電路包括輸入信號端、時鐘信號輸入端、與輸入信號端及時鐘信號輸入端相連的升壓子電路、與升壓子電路相連的控制子電路、與控制子電路相連的選通信號端以及與升壓子電路及控制子電路相連的輸出信號端。輸入信號端用于接收輸入信號，時鐘信號輸入端用于控制升壓子電路的正常工作，升壓子電路用于控制輸出信號端輸出的電壓為輸入電壓與電源電壓之和，選通信號端用于接收外部的選通信號，控制子電路用于控制當選通信號端輸入的信號有效時，輸出信號端輸出的電壓不低于電源電壓。

如圖4所示，圖4為本發明用于信道選擇開關的自舉電路的具體電路結構圖。其中，輸入信號端為in端，時鐘信號輸入端為sp端及端，選通信號端為端，輸出信號端為out端；升壓子電路包括第一場效應管m1、第二場效應管m2、第三場效應管m3、第四場效應管m4、第五場效應管m5、第六場效應管m6、第七場效應管m7、第八場效應管m8、第九場效應管m9、第十場效應管m10、第十一場效應管m11及電容c；控制子電路包括第十二場效應管m12、第十三場效應管m13、第十四場效應管m14、第十五場效應管m15及第十六場效應管m16。

其中，在本實施例中，第一場效應管m1、第四場效應管m4、第五場效應管m5、第六場效應管m6、第十場效應管m10、第十二場效應管m12、第十三場效應管m13及第十五場效應管m15為p型場效應管，第二場效應管m2、第三場效應管m3、第七場效應管m7、第八場效應管m8、第九場效應管m9、第十一場效應管m11、第十四場效應管m14及第十六 場效應管m16為n型場效應管；在其他實施例中，上述場效應管可以為其他結構可以實現相同功能的元器件，并不限于此。

第一場效應管m1的柵極與第二場效應管m2的柵極與時鐘信號輸入端sp相連，第一場效應管m1的漏極與第二場效應管m2的漏極、第五場效應管m5的柵極、第六場效應管m6的柵極及第七場效應管m7的漏極相連；第二場效應管m2的源級與第三場效應管m3的漏極、電容c的一端、第七場效應管m7的源級及第八場效應管m8的漏極相連；第三場效應管m3的柵極、第十場效應管m10的柵極及第十一場效應管m11的柵極共同與時鐘信號輸入端相連；第四場效應管m4的柵極與第五場效應管m5的漏極、第六場效應管m6的源級、第七場效應管m7的柵極、第八場效應管m8的柵極、第九場效應管m9的源級及第十三場效應管m13的柵極相連，第四場效應管m4的源級與第五場效應管m5的源級及電容c的另一端相連；第六場效應管m6的漏極與第十三場效應管m13的源級、第十四場效應管m14的源級共同連接輸出信號端out；第八場效應管m8的源級與輸入信號端in相連；第九場效應管m9的漏極與第十場效應管m10的漏極及第十一場效應管m11的漏極相連。

第十二場效應管m12的柵極與第十五場效應管m15的柵極及第十六場效應管m16的柵極共同連接選通信號端第十二場效應管m12的漏極與第十三場效應管m13的漏極相連；第十四場效應管m14的漏極與第十五場效應管m15的漏極及第十六場效應管m16的漏極相連。

第一場效應管m1的源級、第四場效應管m4的漏極、第九場效應管m9的柵極、第十場效應管m10的源級、第十二場效應管m12的源級及第十四場效應管m14的柵極共同連接電源電壓vdd，第三場效應管m3的源級、第十一場效應管m11的源級及第十六場效應管m16的源級共同接地。

本發明用于信道選擇開關的自舉電路的工作原理如下：

當選通信號端輸入低電平信號時，信道被選通；時鐘信號輸入端sp及輸入一對正交的頻率信號，當時鐘信號輸入端輸入高電平信號，時鐘信號輸入端sp輸入低電平信號時，第一場效應管m1、第三場效應管m3及第十一場效應管m11導通，第二場效應管m2及第十場效應管m10截止，第四場效應管m4及第十三場效應管m13導通，第五場效應管m5、第六場效應管m6、第七場效應管m7及第八場效應管m8截止，電容c的兩端分別被充電至電源電壓vdd與接地電壓gnd，此時的電壓差為vdd。

當時鐘信號輸入端輸入低電平信號，時鐘信號輸入端sp輸入高電平信號時，第一場 效應管m1、第三場效應管m3及第十一場效應管m11截止，第二場效應管m2及第十場效應管m10導通，第四場效應管m4及第十三場效應管m13截止，第五場效應管m5、第六場效應管m6、第七場效應管m7及第八場效應管m8導通，輸入信號端in的輸入信號經過第八場效應管m8被送至電容c的一端，此時電容c產生的電壓為電源電壓vdd與輸入電壓vin之和，輸入信號經過第五場效應管m5及第六場效應管m6輸出至輸出信號端out，從而輸出柵壓控制信號至信道選擇開關的一端。

從上述分析可以看出，只要信道被選通，即選通信號端輸入低電平信號時，無論時鐘信號輸入端sp及處于哪個相位，即輸入的信號是高電平信號還是低電平信號，第十二場效應管m12與第十五場效應管m15均導通，第十六場效應管m16截止，從而保證了本發明用于信道選擇開關的自舉電路的輸出柵壓控制信號在時鐘信號輸入端輸入高電平信號，時鐘信號輸入端sp輸入低電平信號時，輸出信號端out輸出的電壓為電源電壓vdd，在時鐘信號輸入端輸入低電平信號，時鐘信號輸入端sp輸入高電平信號時，輸出信號端out輸出的電壓為電源電壓vdd與輸入電壓vin之和。如圖5所示，圖5為本發明用于信道選擇開關的自舉電路的波形示意圖，根據本發明的電路結構，可以保證在采樣期間，為采樣開關提供的柵壓為：電源電壓vdd與輸入電壓vin之和，在保持期間，為采樣開關提供的柵壓為電源電壓vdd，開關時鐘保持導通，使得送至采樣保持電路的信號連續，并跟隨輸入信號的變化而變化，大大減小了采樣期間內，信號從a點到b點的建立時間，提高了采樣速度。

綜上所述，本發明用于信道選擇開關的自舉電路使得送入采樣保持電路的信號保持連續，能夠跟隨輸入信號的變化而變化，從而減小下次采樣的建立時間，提高采樣速度，非常適合用于高速模擬前端的多信道選擇電路。