西安电子科技大学学报(自然科学版)
西安電子科技大學學報(自然科學版)
서안전자과기대학학보(자연과학판)
JOURNAL OF XIDIAN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)
2014年
3期
138-144
,共7页
景鑫%庄奕琪%汤华莲%张丽%杜永乾
景鑫%莊奕琪%湯華蓮%張麗%杜永乾
경흠%장혁기%탕화련%장려%두영건
自举电路%线性 CMOS开关%常数导通电阻%电荷泵%开关电容电路%低电压
自舉電路%線性 CMOS開關%常數導通電阻%電荷泵%開關電容電路%低電壓
자거전로%선성 CMOS개관%상수도통전조%전하빙%개관전용전로%저전압
bootstrap circuit%CMOS switch linearization%constant on-resistance%charge pump%switched-capacitor circuits%low voltage
设计了一种新的低压、高速、高线性度的双通道 MOS 开关栅压自举电路,该电路采用同时自举NMOS 和 PMOS 的并行结构,不但降低了 MOS 开关的导通电阻值,同时在输入信号的全摆幅范围内实现了常数的导通电阻;考虑了器件可靠性要求且与标准的 CMOS 工艺技术兼容.采用0.13μm CMOS 工艺和1.2 V 工作电压的仿真实验表明,提出开关的导通电阻在全摆幅输入信号范围内的变化量小于4.3%;在采样频率为100 M Hz ,输入峰峰值为1 V ,输入频率为100 M Hz时,提出开关的总谐波失真达到-88.33 dB ,较之传统的 NMOS 自举开关以及标准的 CMOS 传输门开关,分别提高了约-14.8 dB 和-29 dB .设计的开关可应用于低压、高速高精度的开关电容电路中.
設計瞭一種新的低壓、高速、高線性度的雙通道 MOS 開關柵壓自舉電路,該電路採用同時自舉NMOS 和 PMOS 的併行結構,不但降低瞭 MOS 開關的導通電阻值,同時在輸入信號的全襬幅範圍內實現瞭常數的導通電阻;攷慮瞭器件可靠性要求且與標準的 CMOS 工藝技術兼容.採用0.13μm CMOS 工藝和1.2 V 工作電壓的倣真實驗錶明,提齣開關的導通電阻在全襬幅輸入信號範圍內的變化量小于4.3%;在採樣頻率為100 M Hz ,輸入峰峰值為1 V ,輸入頻率為100 M Hz時,提齣開關的總諧波失真達到-88.33 dB ,較之傳統的 NMOS 自舉開關以及標準的 CMOS 傳輸門開關,分彆提高瞭約-14.8 dB 和-29 dB .設計的開關可應用于低壓、高速高精度的開關電容電路中.
설계료일충신적저압、고속、고선성도적쌍통도 MOS 개관책압자거전로,해전로채용동시자거NMOS 화 PMOS 적병행결구,불단강저료 MOS 개관적도통전조치,동시재수입신호적전파폭범위내실현료상수적도통전조;고필료기건가고성요구차여표준적 CMOS 공예기술겸용.채용0.13μm CMOS 공예화1.2 V 공작전압적방진실험표명,제출개관적도통전조재전파폭수입신호범위내적변화량소우4.3%;재채양빈솔위100 M Hz ,수입봉봉치위1 V ,수입빈솔위100 M Hz시,제출개관적총해파실진체도-88.33 dB ,교지전통적 NMOS 자거개관이급표준적 CMOS 전수문개관,분별제고료약-14.8 dB 화-29 dB .설계적개관가응용우저압、고속고정도적개관전용전로중.
A novel low-voltage , high-speed and high-linear dual-channel MOS bootstrapped switch is proposed . This proposed switch utilizes the bootstrapping technique of both NMOS and PMOS simultaneously , thus resulting in small-variation low-value on-resistance over the entire input signal range . The switch considers reliability constrains and is suitable for standard CMOS technology . Based on the 0.13 μm CMOS technology and 1.2 V power supply , simulation results show that the switch achieves an on-resistance variation less than 4.3% throughout the full range (V pp = 1 V )of the input signal range . For a 100 M Hz input with 1 V ( V pp ) amplitude , the switch has a total harmonic distortion ( T HD ) up to- 88.33 dB at the 100 M Hz sampling frequency , about - 14.8 dB and - 29 dB increase , compared with the conventional bootstrapped NMOS switch and the standard CMOS transmission gate , respectively . The circuit could be applied to the low-voltage and high speed-resolution switched-capacitor circuits .