[发明专利]一种驱动放大器及模数转换器

说明书

本发明提供一种驱动放大器及模数转换器，所述驱动放大器包括：第一级源跟随器、连接于所述第一级源跟随器输出端的第二级源跟随器，及连接于所述第一级源跟随器和所述第二级源跟随器的反馈单元；其中，所述第一级源跟随器用于对输入信号进行驱动增强以驱动所述第二级源跟随器；所述第二级源跟随器用于在所述第一级源跟随器的驱动下，对所述第一级源跟随器的输出信号进行驱动增强后输出；所述反馈单元用于根据所述第二级源跟随器的输出动态调整所述第一级源极跟随器中PMOS输入管的漏端电压，以稳定所述PMOS输入管的直流工作点。通过本发明解决了现有驱动放大器在驱动大电容时无法同时满足高速、高线性度、低噪声、宽摆幅等问题。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别是涉及一种驱动放大器及模数转换器。

背景技术

随着人们对物理世界的测量范围越来越广泛、测量精度越来越精细，模数转换器（Analog to digital Converter，ADC）的应用越来越多，对ADC的精度和速度要求越来越高，这对ADC的设计提出了挑战。ADC的实际工作按照工作的时间先后顺序可分为两个阶段：第一阶段为采样，将需要转换的模拟信号准确采样到电容并保持住；第二阶段为转换，将第一阶段采样得到的模拟信号进行量化，转换为数字信号并输出；因此，如果要使ADC输出能达到高精度要求，需满足采样精度高的同时量化精度也高。在实际设计中，量化过程会引入额外的误差，因此采样精度比量化精度还要高，一般高2bit以上，这样就对采样精度提出了更高的要求。此外，ADC速度越来越快，这样也限制了采样时间，甚至保证高精度采样时还要压缩采样时间，因此采样模块的设计逐渐成为高速高精度ADC设计的一个瓶颈，特别是针对高精度逐次逼近（Successive Approximation，SAR）ADC，这种ADC一般为了满足匹配要求和抑制输入热噪声，采样电容都很大，因此对前端设计要求更高。

一般应用中输入端的信号驱动能力很弱，要直接驱动这么大的电容并同时满足非常高的建立精度基本不可能，故在实际设计中会在输入信号和采样电容之间插入一个高速驱动放大器。由于该高速驱动放大器处在信号链前端，此高速驱动放大器的性能直接决定了ADC精度所能到达的最高水平，故其引入不能增加过多噪声和非线性并要保证输入信号范围不受损失；因此，设计一款符合要求的驱动放大器对ADC系统来说至关重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种驱动放大器及模数转换器，用于解决现有驱动放大器在驱动大电容时无法同时满足高速、高线性度、低噪声、宽摆幅等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种驱动放大器，所述驱动放大器包括：第一级源跟随器、连接于所述第一级源跟随器输出端的第二级源跟随器，及连接于所述第一级源跟随器和所述第二级源跟随器的反馈单元；其中，

所述第一级源跟随器用于对输入信号进行驱动增强以驱动所述第二级源跟随器；

所述第二级源跟随器用于在所述第一级源跟随器的驱动下，对所述第一级源跟随器的输出信号进行驱动增强后输出；

所述反馈单元用于根据所述第二级源跟随器的输出动态调整所述第一级源极跟随器中PMOS输入管的漏端电压，以稳定所述PMOS输入管的直流工作点。

可选地，所述第一级源跟随器包括：第一电流源及PMOS输入管；其中，所述第一电流源的一端接入电源电压，所述第一电流源的另一端连接于所述PMOS输入管的源极端，同时作为所述第一级源跟随器的输出端，所述PMOS输入管的栅极端接入所述输入信号，所述PMOS输入管的漏极端连接于所述反馈单元。

可选地，所述PMOS输入管的衬底端与其源极端短接。

可选地，所述第二级源跟随器包括：NMOS管；其中，所述NMOS管的栅极端连接于所述第一级源跟随器的输出端，所述NMOS管的漏极端接入电源电压，所述NMOS管的源极端连接于所述反馈单元，同时作为所述第二级源跟随器的输出端。