[发明专利]线性度大于96dB的BiCMOS缓冲器

说明书

技术领域

本发明涉及BiCMOS缓冲器，特别涉及一种线性度大于96dB的BiCMOS缓冲器，它直接应用于模数转换器采样前端的信号缓冲器领域。

背景技术

近年来，随着A/D转换器的性能指标的进一步提升，对其采样前端的缓冲器性能要求也越来越高。但传统缓冲器的电路结构比较简单，在现有工艺条件下具有线性度差的不足，特别在一些高精度领域的应用中，传统缓冲器往往不能胜任其对线性度的要求。

典型的缓冲器电路如图1所示，该电路主要包含一个Bipolar管B_0a，电流源I_0a，及负载电路Z_la。

由于尾电流I_0a和Bipolar管B_0a形成了一个电流检测电压反馈的负反馈电路，因此该结构缓冲器的增益可以写为：

VoutVin=gm0aZLa1+gm0aZLa---(1)]]>

(1)式中，g_m0a为Bipolar管B_0a的小信号增益，Z_La为缓冲器负载电路的阻抗。

由(1)式可以看出，该缓冲器的线性度和Bipolar管B_0a的增益正相关，增益越大，则线性度越好，然而由于缓冲器负载Z_la的存在，驱动负载Z_la的电流变化会导致流过该射极跟随器Bipolar管B_0a电流为非恒定电流，因此该Bipolar管B_0a的小信号增益为非线性函数，这会导致在该缓冲器的传输特性中导致严重的非线性，因此此类缓冲器的线性度一般低于75dB，从而限制了此类结构在高速高精度模数转换器领域的应用。

一种带镜像负载结构的缓冲器电路如图2所示，它是在缓冲器输入端接一个负载Z_lb的镜像负载Z_inb，使得三极管B_0b驱动负载Z_lb的电流和输入驱动Z_inb的电流相同，则流过该缓冲器B_0b的电流为一个恒定值，这样能够提高缓冲器的线性度，但由于尾电流源的有限阻抗及共栅极结构有限增益特性其最多也只能达到86dB左右。

发明内容

为解决常规缓冲器的线性度较低的问题，本发明的一种线性度大于96dB的BiCMOS缓冲器，通过射极电压检测基极电流反馈技术，精确实现镜像负载电流和负载驱动电流的匹配，达到提高缓冲器线性度的目的。

为实现上述目的，本发明解决上述技术问题采取的技术方案在于：一种线性度大于96dB的BiCMOS缓冲器，其特征在于，它含有：

作为射极跟随器的双极晶体管B₀、隔离双极晶体管B₁、尾电流源单元I_t、射极电压检测基极电流反馈放大器A₀、负载Z_l和镜像负载Z_in；