[发明专利]一种超高频输入信号缓冲器

说明书

一种超高频输入信号缓冲器，属于模拟集成电路设计领域。本发明提供了强大的输入信号驱动并提供了高质量的输入信号，包括主缓冲电路、副缓冲电路、运算放大器电路、电容耦合电路和阻抗匹配电路，副缓冲电路是主缓冲电路按比例复制缩小生成，优选最小比例。本发明采用源随器和电容，将输入信号耦合到源随器的漏端，避免了短沟道器件的沟道调制效应，提高输出信号线性度；主缓冲器采用开环源随器，具有单位增益和输出阻抗低等特点，达到高带宽目的；源随器的输出共模随工艺角和温度的变化而变化，采用Replica共模反馈的方式为主缓冲器提供共模，实现缓冲器输出共模的稳定。本发明可应用于超高速时间交织ADC的输入信号缓冲器。

技术领域

本发明涉及模拟集成电路设计领域，具体设计一种超高频的输入信号缓冲器，可应用于超高速ADC输入缓冲器。

背景技术

对于低速ADC而言，可以不用缓冲器，或者用闭环运放的方式。而对于超高速ADC而言，如果不采用缓冲器，封装的寄生电感会使得输入信号质量变差；而且对于高速高带宽应用的开环运放，稳定性是很难保证的。高频输入信号直接输入到ADC芯片内部会导致信号严重失真并且输入信号驱动能力不足，需要在提高输入信号的驱动能力的同时保证较好的线性度，输入信号缓冲器是至关重要的模块之一。缓冲器输出用于采样保持(S/H)电路和比较器电路，由于工艺角和温度变化，开环结构的源随器的输出共模将会漂移，会导致比较器输入共模发生漂移而不正常工作。

源随器作为模数转换器的缓冲器，具有单位增益的特点，其输出阻抗低，结合模数转换器的采样电容，可以达到高宽带的目的，同时驱动大的电容负载，并提供高质量的输入信号。

发明内容

针对上述提及问题，本发明提出了一种超高频输入信号缓冲器，用于对输入信号进行缓冲，增大输入信号驱动能力的同时不损坏信号，尤其适用于超高速ADC。

本发明的技术方案为：

一种超高频输入信号缓冲器，包括主缓冲电路、副缓冲电路、运算放大器电路、电容耦合电路和阻抗匹配电路，

所述副缓冲电路由所述主缓冲电路复制生成，所述副缓冲电路的整体尺寸为所述主缓冲电路的整体尺寸按比例缩小；

所述主缓冲电路的输入端通过所述电容耦合电路后连接输入信号，其输出端作为所述超高频输入信号缓冲器的输出端；

所述运算放大器电路的正向输入端连接基准电压VREF，其负向输入端连接所述副缓冲电路的输出端，其输出端连接所述副缓冲电路的输入端并通过所述阻抗匹配电路后连接所述主缓冲电路的输入端。

具体的，所述副缓冲电路的整体尺寸为所述主缓冲电路的整体尺寸的最小比例。

具体的，所述输入信号为差分信号，所述主缓冲电路和副缓冲电路为双端输入和双端输出，所述运算放大器电路包括第一运算放大器Amp1和第二运算放大器Amp2，所述电容耦合电路包括第一电容C1和第二电容C2，所述阻抗匹配电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，

所述差分信号分别通过第一电容C1和第二电容C2连接所述主缓冲电路的正向输入端和负向输入端；

第一电阻R1和第二电阻R2串联并接在所述主缓冲电路的正向输入端和负向输入端之间，其串联点连接所述副缓冲电路的正向输入端和负向输入端以及第一运算放大器Amp1和第二运算放大器Amp2的输出端；

第一运算放大器Amp1和第二运算放大器的正向输入端连接基准电压VREF，它们的负向输入端分别连接所述副缓冲电路的正向输出端和负向输出端。

具体的，所述主缓冲电路包括第一NMOS管NM1A、第二NMOS管NM1B、第三NMOS管NM2A、第四NMOS管NM2B、第三电容C1A、第四电容C1B、第三电阻R1A、第四电阻R1B、第一电流源I1A和第二电流源I1B，