專利名稱：采樣保持電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采樣保持電路，尤指一種能夠消除運算放大器的失調(diào)誤差累積效應(yīng)的采樣保持電路。
背景技術(shù)：
采樣保持電路是用在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的一種電路，作用是采集模擬輸入電壓在某一時刻的瞬時值，并在模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換期間保持輸出電壓不變，以供模數(shù)轉(zhuǎn)換。請參閱圖1，圖1所示的為現(xiàn)有的兩級采樣保持電路，其由兩級單獨的采樣保持電路級聯(lián)而成，每級采樣保持電路的工作原理如下在PHl相位，電容Cll和電容C12采樣輸入信號；在PH2相位，電容C13和電容C14將輸入信號保持；由于在PHl相位采樣的時候，運算放大器不需要工作，因此，可以利用這個相位來對運算放大器進行失調(diào)電壓消除。但是， 對于這個兩級采樣保持電路，需要兩個運算放大器，大大增加了系統(tǒng)功耗。為了減小功耗，現(xiàn)有的兩級采樣保持電路也出現(xiàn)了運算放大器在兩級采樣保持電路間共用的采樣保持電路，當(dāng)?shù)谝患壊蓸訒r，運算放大器和第二級保持電路相連；當(dāng)?shù)诙壊蓸訒r，運算放大器和第一級保持電路相連。由于運算放大器一直處于信號保持的工作狀態(tài)，失調(diào)誤差會一直累積在輸入信號上，影響采樣保持電路的精度。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種能夠消除運算放大器的失調(diào)誤差累積效應(yīng)的采樣保持電路。一種采樣保持電路，包括一運算放大器、一分別與所述運算放大器相連的第一級采樣保持電路及一第二級采樣保持電路，所述運算放大器具有一正輸入端、一負輸入端、一正輸出端及一負輸出端，所述采樣保持電路具有一第一相位及一第二相位，所述第二級采樣保持電路包括一采樣電容，在所述第一相位時，所述采樣電容連接于所述運算放大器的正輸入端與負輸出端之間，在所述第二相位時，所述采樣電容連接于所述運算放大器的負輸入端與正輸出端之間。優(yōu)選地，所述采樣保持電路還包括一第一輸入端、一第二輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，所述第一級采樣保持電路包括一第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一第三開關(guān)、一第四開關(guān)、一第五開關(guān)、一第六開關(guān)、一第七開關(guān)、一第八開關(guān)、一第九開關(guān)、一第十開關(guān)、一第十一開關(guān)、一第十二開關(guān)、一共模電壓端、一第一電容、一第二電容、一第三電容及一第四電容，所述第二級采樣保持電路包括一第十三開關(guān)、一第十四開關(guān)、一第十五開關(guān)、一第十六開關(guān)、一第十七開關(guān)、一第十八開關(guān)、一第十九開關(guān)、一第二十開關(guān)、一第二十一開關(guān)、一第二十二開關(guān)、一第二十三開關(guān)、一第二十四開關(guān)、一第六電容、一第七電容及一第八電容，所述采樣電容為一第五電容。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第十一開關(guān)、第十二開關(guān)、 第十五開關(guān)、第十六開關(guān)、第十九開關(guān)、第二十開關(guān)、第二十一開關(guān)及第二十二開關(guān)由所述第一相位控制，所述第三開關(guān)、第四開關(guān)、第七開關(guān)、第八開關(guān)、第九開關(guān)、第十開關(guān)、第十三開關(guān)、第十四開關(guān)、第十七開關(guān)、第十八開關(guān)、第二十三開關(guān)及第二十四開關(guān)由所述第二相位控制。優(yōu)選地，所述第一輸入端與所述第一開關(guān)的一端相連，所述第一開關(guān)的另一端與所述第一電容的一端及所述第三開關(guān)的一端相連，所述第一電容的另一端與所述第五開關(guān)的一端相連，并通過一第一電壓端與所述第七開關(guān)的一端相連，所述第七開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸入端相連，所述第二輸入端與所述第二開關(guān)的一端相連，所述第二開關(guān)的另一端與所述第二電容的一端及所述第四開關(guān)的一端相連，所述第二電容的另一端與所述第六開關(guān)的一端相連，并通過一第二電壓端與所述第八開關(guān)的一端相連，所述第八開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸入端相連，所述第三開關(guān)的另一端、所述第四開關(guān)的另一端、所述第五開關(guān)的另一端及所述第六開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。優(yōu)選地，所述第三電容的一端與所述第一電壓端相連，另一端通過一第三電壓端與所述第九開關(guān)的一端、所述第十一開關(guān)的一端及所述第十三開關(guān)的一端相連，所述第九開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸出端相連，所述第四電容的一端與所述第二電壓端相連，另一端通過一第四電壓端與所述第十開關(guān)的一端、所述第十二開關(guān)的一端及所述第十四開關(guān)的一端相連，所述第十開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸出端相連，所述第十一開關(guān)的另一端及所述第十二開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。優(yōu)選地，所述第五電容的一端與所述第十三開關(guān)的另一端及所述第十五開關(guān)的一端相連，另一端與所述第十七開關(guān)的一端相連，并通過一第五電壓端與所述第十九開關(guān)的一端相連，所述第十九開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸入端相連，所述第六電容的一端與所述第十四開關(guān)的另一端及所述第十六開關(guān)的一端相連，另一端與所述第十八開關(guān)的一端相連，并通過一第六電壓端與所述第二十開關(guān)的一端相連，所述第二十開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸入端相連，所述第十五開關(guān)的另一端、所述第十六開關(guān)的另一端、所述第十七開關(guān)的另一端及所述第十八開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。優(yōu)選地，所述第七電容的一端與所述第五電壓端相連，另一端與所述第二十一開關(guān)的一端、所述第二十三開關(guān)的一端及所述第一輸出端相連，所述第二十一開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸出端相連，所述第八電容的一端與所述第六電壓端相連，另一端與所述第二十二開關(guān)的一端、所述第二十四開關(guān)的一端及所述第二輸出端相連，所述第二十二開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸出端相連，所述第二十三開關(guān)及所述第二十四開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型采樣保持電路通過在第一相位和第二相位上將第二級采樣保持電路中的的采樣電容連接在運算放大器的不同反饋通路上來消除運算放大器失調(diào)誤差的累積效應(yīng)，本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單且提高了采樣保持電路的精度。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的采樣保持電路的電路圖。圖2為本實用新型采樣保持電路較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式
請參閱圖2，本實用新型采樣保持電路包括一運算放大器AMP、一第一級采樣保持電路、一第二級采樣保持電路、一第一輸入端Vinp、一第二輸入端Virm、一第一輸出端Vo2n 及一第二輸出端Vo2p。該運算放大器AMP具有一正輸入端Vip、一負輸入端Vin、一正輸出端Vop及一負輸出端Von。該第一級采樣保持電路包括一第一開關(guān)K1、一第二開關(guān)K2、一第三開關(guān)K3、一第四開關(guān)K4、一第五開關(guān)K5、一第六開關(guān)K6、一第七開關(guān)K7、一第八開關(guān)K8、 一第九開關(guān)K9、一第十開關(guān)K10、一第十一開關(guān)K11、一第十二開關(guān)K12、一共模電壓端Vcom、 一第一電容C11、一第二電容C12、一第三電容C13及一第四電容C14。該第二級采樣保持電路包括一第十三開關(guān)K13、一第十四開關(guān)K14、一第十五開關(guān)K15、一第十六開關(guān)K16、一第十七開關(guān)K17、一第十八開關(guān)K18、一第十九開關(guān)K19、一第二十開關(guān)K20、一第二十一開關(guān) K21、一第二十二開關(guān)K22、一第二十三開關(guān)K23、一第二十四開關(guān)K24、一第五電容C15、一第六電容C16、一第七電容C17及一第八電容C18。該共模電壓端Vcom在該第一級采樣保持電路與該第二級采樣保持電路中共用。該采樣保持電路包括一第一相位PHl相位及一第二相位PH2相位，其中，第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第五開關(guān)K5、第六開關(guān)K6、第十一開關(guān)K11、第十二開關(guān)K12、第十五開關(guān)K15、第十六開關(guān)K16、第十九開關(guān)K19、第二十開關(guān)K20、第二十一開關(guān)K21及第二十二開關(guān)K22由PHl相位控制，第三開關(guān)K3、第四開關(guān)K4、第七開關(guān)K7、第八開關(guān)K8、第九開關(guān)K9、第十開關(guān)K10、第十三開關(guān)K13、第十四開關(guān)K14、第十七開關(guān)K17、 第十八開關(guān)K18、第二十三開關(guān)K23及第二十四開關(guān)K24由PH2相位控制。該第五電容C15 為該第二級采樣保持電路的采樣電容。本實用新型采樣保持電路的具體連接關(guān)系如下該第一輸入端Vinp與該第一開關(guān)Kl的一端相連，該第一開關(guān)Kl的另一端與該第一電容Cll的一端及該第三開關(guān)K3的一端相連，該第一電容Cll的另一端與該第五開關(guān)K5的一端相連，并通過一第一電壓端Vilp 與該第七開關(guān)K7的一端相連，該第七開關(guān)K7的另一端與該運算放大器AMP的正輸入端Vip 相連，該第二輸入端Virm與該第二開關(guān)K2的一端相連，該第二開關(guān)K2的另一端與該第二電容C12的一端及該第四開關(guān)K4的一端相連，該第二電容C12的另一端與該第六開關(guān)K6的一端相連，并通過一第二電壓端Viln與該第八開關(guān)K8的一端相連，該第八開關(guān)K8的另一端與該運算放大器AMP的負輸入端Vin相連。該第三開關(guān)K3的另一端、該第四開關(guān)K4的另一端、該第五開關(guān)K5的另一端及該第六開關(guān)K6的另一端與該共模電壓端Vcom相連。該第三電容C13的一端與該第一電壓端Vilp相連，另一端通過一第三電壓端Voln與該第九開關(guān)K9的一端、該第十一開關(guān)Kll的一端及該第十三開關(guān)K13的一端相連，該第九開關(guān)K9 的另一端與該運算放大器AMP的負輸出端Von相連，該第四電容C14的一端與該第二電壓端Viln相連，另一端通過一第四電壓端Volp與該第十開關(guān)KlO的一端、該第十二開關(guān)K12 的一端及該第十四開關(guān)K14的一端相連，該第十開關(guān)KlO的另一端與該運算放大器AMP的正輸出端Vop相連。該第十一開關(guān)Kll的另一端及該第十二開關(guān)K12的另一端與該共模電壓端Vcom相連。該第五電容C15的一端與該第十三開關(guān)K13的另一端及該第十五開關(guān) K15的一端相連，另一端與該第十七開關(guān)K17的一端相連，并通過一第五電壓端Vi2p與該第十九開關(guān)K19的一端相連，該第十九開關(guān)K19的另一端與該運算放大器AMP的負輸入端 Vin相連，該第六電容C16的一端與該第十四開關(guān)K14的另一端及該第十六開關(guān)K16的一端相連，另一端與該第十八開關(guān)K18的一端相連，并通過一第六電壓端Vi2n與該第二十開關(guān)K20的一端相連，該第二十開關(guān)K20的另一端與該運算放大器AMP的正輸入端Vip相連。 該第十五開關(guān)K15的另一端、該第十六開關(guān)K16的另一端、該第十七開關(guān)K17的另一端及該第十八開關(guān)K18的另一端與該共模電壓端Vcom相連。該第七電容C17的一端與該第五電壓端Vi2n相連，另一端與該第二十一開關(guān)K21的一端、該第二十三開關(guān)K23的一端及該第一輸出端Vo2n相連，該第二十一開關(guān)K21的另一端與該運算放大器AMP的正輸出端Vop相連，該第八電容C18的一端與該第六電壓端Vi2p相連，另一端與該第二十二開關(guān)K22的一端、該第二十四開關(guān)K24的一端及該第二輸出端Vo2p相連，該第二十二開關(guān)K22的另一端與該運算放大器AMP的負輸出端Von相連。該第二十三開關(guān)K23及該第二十四開關(guān)K24的另一端與該共模電壓端Vcom相連。本實用新型采樣保持電路的工作原理如下假設(shè)該運算放大器AMP的失調(diào)誤差為 Voffset，加在該運算放大器AMP的正輸入端Vip上；當(dāng)在PHl相位時，該第一電容Cll與該第二電容C12將第一輸入端Vinp與第二輸入端Virm輸入的信號進行采樣，當(dāng)在PH2相位時，該第三電容C13與該第四電容C14將輸入的信號進行保持。當(dāng)在PH2相位時，該第五電容C15連接在該運算放大器AMP的正輸入端Vip與負輸出端Von反饋路徑上，此時，該第五電容C15上的輸出電壓，即該電壓端Voln的電壓 Voln=Vinp+Voffset0當(dāng)在PHl相位時，該第五電容C15連接在該運算放大器AMP的負輸入端Vin和正輸出端Vop反饋路徑上，此時，第一輸出端Vo2p的輸出電壓Vo2p=VoIn-Voffset=Vinp。由以上的分析可以看出，本實用新型采樣保持電路消除了該運算放大器AMP的失調(diào)誤差的累積效應(yīng)，使得采樣保持電路的精度得以保證。本實用新型采樣保持電路通過在PHl相位和PH2相位上將第二級采樣保持電路中的的采樣電容連接在運算放大器的不同反饋通路上來消除運算放大器失調(diào)誤差的累積效應(yīng)，本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單且提高了采樣保持電路的精度。
權(quán)利要求1.一種采樣保持電路，包括一運算放大器、一分別與所述運算放大器相連的第一級采樣保持電路及一第二級采樣保持電路，所述運算放大器具有一正輸入端、一負輸入端、一正輸出端及一負輸出端，所述采樣保持電路具有一第一相位及一第二相位，所述第二級采樣保持電路包括一采樣電容，其特征在于在所述第一相位時，所述采樣電容連接于所述運算放大器的正輸入端與負輸出端之間，在所述第二相位時，所述采樣電容連接于所述運算放大器的負輸入端與正輸出端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的采樣保持電路，其特征在于所述采樣保持電路還包括一第一輸入端、一第二輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，所述第一級采樣保持電路包括一第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一第三開關(guān)、一第四開關(guān)、一第五開關(guān)、一第六開關(guān)、一第七開關(guān)、一第八開關(guān)、一第九開關(guān)、一第十開關(guān)、一第十一開關(guān)、一第十二開關(guān)、一共模電壓端、一第一電容、一第二電容、一第三電容及一第四電容，所述第二級采樣保持電路包括一第十三開關(guān)、 一第十四開關(guān)、一第十五開關(guān)、一第十六開關(guān)、一第十七開關(guān)、一第十八開關(guān)、一第十九開關(guān)、一第二十開關(guān)、一第二十一開關(guān)、一第二十二開關(guān)、一第二十三開關(guān)、一第二十四開關(guān)、 一第六電容、一第七電容及一第八電容，所述采樣電容為一第五電容。
3.如權(quán)利要求2所述的采樣保持電路，其特征在于所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第十一開關(guān)、第十二開關(guān)、第十五開關(guān)、第十六開關(guān)、第十九開關(guān)、第二十開關(guān)、第二十一開關(guān)及第二十二開關(guān)由所述第一相位控制，所述第三開關(guān)、第四開關(guān)、第七開關(guān)、第八開關(guān)、第九開關(guān)、第十開關(guān)、第十三開關(guān)、第十四開關(guān)、第十七開關(guān)、第十八開關(guān)、第二十三開關(guān)及第二十四開關(guān)由所述第二相位控制。
4.如權(quán)利要求3所述的采樣保持電路，其特征在于所述第一輸入端與所述第一開關(guān)的一端相連，所述第一開關(guān)的另一端與所述第一電容的一端及所述第三開關(guān)的一端相連， 所述第一電容的另一端與所述第五開關(guān)的一端相連，并通過一第一電壓端與所述第七開關(guān)的一端相連，所述第七開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸入端相連，所述第二輸入端與所述第二開關(guān)的一端相連，所述第二開關(guān)的另一端與所述第二電容的一端及所述第四開關(guān)的一端相連，所述第二電容的另一端與所述第六開關(guān)的一端相連，并通過一第二電壓端與所述第八開關(guān)的一端相連，所述第八開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸入端相連， 所述第三開關(guān)的另一端、所述第四開關(guān)的另一端、所述第五開關(guān)的另一端及所述第六開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。
5.如權(quán)利要求4所述的采樣保持電路，其特征在于所述第三電容的一端與所述第一電壓端相連，另一端通過一第三電壓端與所述第九開關(guān)的一端、所述第十一開關(guān)的一端及所述第十三開關(guān)的一端相連，所述第九開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸出端相連， 所述第四電容的一端與所述第二電壓端相連，另一端通過一第四電壓端與所述第十開關(guān)的一端、所述第十二開關(guān)的一端及所述第十四開關(guān)的一端相連，所述第十開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸出端相連，所述第十一開關(guān)的另一端及所述第十二開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。
6.如權(quán)利要求5所述的采樣保持電路，其特征在于所述第五電容的一端與所述第十三開關(guān)的另一端及所述第十五開關(guān)的一端相連，另一端與所述第十七開關(guān)的一端相連， 并通過一第五電壓端與所述第十九開關(guān)的一端相連，所述第十九開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸入端相連，所述第六電容的一端與所述第十四開關(guān)的另一端及所述第十六開關(guān)的一端相連，另一端與所述第十八開關(guān)的一端相連，并通過一第六電壓端與所述第二十開關(guān)的一端相連，所述第二十開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸入端相連，所述第十五開關(guān)的另一端、所述第十六開關(guān)的另一端、所述第十七開關(guān)的另一端及所述第十八開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。
7.如權(quán)利要求6所述的采樣保持電路，其特征在于所述第七電容的一端與所述第五電壓端相連，另一端與所述第二十一開關(guān)的一端、所述第二十三開關(guān)的一端及所述第一輸出端相連，所述第二十一開關(guān)的另一端與所述運算放大器的正輸出端相連，所述第八電容的一端與所述第六電壓端相連，另一端與所述第二十二開關(guān)的一端、所述第二十四開關(guān)的一端及所述第二輸出端相連，所述第二十二開關(guān)的另一端與所述運算放大器的負輸出端相連，所述第二十三開關(guān)及所述第二十四開關(guān)的另一端與所述共模電壓端相連。
專利摘要一種采樣保持電路，包括一運算放大器、一分別與所述運算放大器相連的第一級采樣保持電路及一第二級采樣保持電路，所述運算放大器具有一正輸入端、一負輸入端、一正輸出端及一負輸出端，所述采樣保持電路具有一第一相位及一第二相位，所述第二級采樣保持電路包括一采樣電容，在所述第一相位時，所述采樣電容連接于所述運算放大器的正輸入端與負輸出端之間，在所述第二相位時，所述采樣電容連接于所述運算放大器的負輸入端與正輸出端之間。本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單且提高了采樣保持電路的精度。
文檔編號H03M1/54GK201966892SQ20112012132
公開日2011年9月7日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者朱國軍 申請人:四川和芯微電子股份有限公司