本發(fā)明涉及緩沖器電路，具體涉及一種多輸入高速cmos緩沖器電路。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代cmos模擬電路中，緩沖器電路是一種很常用的電路。緩沖器具有高輸入阻抗，低輸出阻抗，高驅(qū)動能力的特點(diǎn)，在各種adc，dac及各類soc芯片中均有廣泛應(yīng)用。目前，業(yè)界在高速、低功耗、低噪聲幾個特性方面對緩沖器的要求也越來越高。

傳統(tǒng)的緩沖器在多輸入信號應(yīng)用環(huán)境下，一般是將多個輸入信號的輸入電壓通過多個開關(guān)分別選通連接緩沖器，再直接以電壓形式輸出。這種緩沖器電路存在以下缺陷：(1)由于開關(guān)存在一定的阻抗及容抗，開關(guān)越多會導(dǎo)致越大的時(shí)間延時(shí)，使緩沖器處理速度變慢，(2)為提高緩沖器的速度，通常需提高電路各支路的偏置電流，這樣會導(dǎo)致電路功耗較大，(3)當(dāng)輸入信號過大時(shí)，需采用自舉開關(guān)，增加了緩沖器使用的復(fù)雜度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種多輸入高速cmos緩沖器電路，具有緩沖速度快、延時(shí)小、不需要使用自舉開關(guān)，易用性強(qiáng)的優(yōu)良特性。

為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種多輸入高速cmos緩沖器電路，其中，包括電壓轉(zhuǎn)電流模塊、多路選通器模塊和電流轉(zhuǎn)電壓模塊，所述多路選通器模塊的兩側(cè)分別連接所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊和所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊，并且所述電壓轉(zhuǎn)電路模塊的另一側(cè)用于輸入電壓，所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的另一側(cè)用于輸出電壓；所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊用于將多路輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號；所述多路選通器模塊用于導(dǎo)通所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊和電流轉(zhuǎn)電壓模塊；所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊將輸入電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并輸出。

優(yōu)選地，所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊由n個相同的電壓轉(zhuǎn)電流單元組成，所述n個電壓轉(zhuǎn)電流單元的輸入電壓分別對應(yīng)n個輸入電壓。

優(yōu)選地，所述電壓轉(zhuǎn)電流單元包括m1晶體管、m2晶體管和m3晶體管；所述m1晶體管的柵極與該電壓轉(zhuǎn)電流單元對應(yīng)的輸入電壓連接，所述m1晶體管的漏極作為該電壓轉(zhuǎn)電流單元的正向輸出端，所述m2晶體管的柵極與所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的輸出端相連，所述m2晶體管的漏極作為該電壓轉(zhuǎn)電流單元的負(fù)向輸出端，所述電壓轉(zhuǎn)電流單元的m1晶體管、m2晶體管的源極與所述m3晶體管的漏極相連，所述m3晶體管作為一個電流源，其柵極與偏置電壓相連，其源極與電路中的電源負(fù)極相連。

優(yōu)選地，所述多路選通器模塊由2n個開關(guān)構(gòu)成，所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊中第1，2，3……n個電壓轉(zhuǎn)電流單元的正向輸出端分別與所述多路選通器模塊中第1，3，5……2n-1個開關(guān)的一端相連，所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊中第1，2，3……n個電壓轉(zhuǎn)電流單元的負(fù)向輸出端分別與所述多路選通器模塊中第2，4，6….2n個開關(guān)的一端相連。

優(yōu)選地，所述2n個開關(guān)中第1，3，5……2n-1個開關(guān)的另一端相互連接并且與所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的一個輸入端相連，第2，4，6……2n個開關(guān)的另一端相互連接并且與所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的另一個輸入端相連。

優(yōu)選地，所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊包括m4晶體管、m5晶體管、m6晶體管、m7晶體管、m8晶體管、m9晶體管、m10晶體管、m11晶體管；所述m4晶體管、m5晶體管的柵極相互連接，所述m6晶體管、m7晶體管的柵極相互連接，所述m8晶體管、m9晶體管的柵極相互連接，所述m10晶體管、m11晶體管的柵極相互連接；所述m4晶體管的漏極與所述m6晶體管的源極相連于同一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的正向輸入端，所述m5晶體管的漏極與所述m7晶體管的源極相連于同一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的負(fù)向輸入端，所述m8晶體管的漏極、所述m6晶體管的漏極、所述m10晶體管的柵極、所述m11晶體管的柵極相互連接于同一節(jié)點(diǎn)；所述m9晶體管的漏極與所述m7晶體管的漏極相連于同一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的輸出端；所述m10晶體管的漏極與所述m8晶體管的源極相連，所述m11晶體管的漏極與所述m9晶體管的源極相連；所述m4晶體管、m5晶體管的源極與電路中的電源正極相連；所述m10晶體管、m11晶體管的源極與電路中的電源負(fù)極相連。

優(yōu)選地，所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的輸出端為一種多輸入高速cmos緩沖器電路的輸出端。

本發(fā)明的有益效果為:電壓轉(zhuǎn)電流單元將該輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號，之后通過多路選通器與電流轉(zhuǎn)電壓模塊連接后，最終轉(zhuǎn)換為電壓信號，并獲得足夠的驅(qū)動能力。由于多路選通器的開關(guān)導(dǎo)通的是電流，比起傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中選通各個輸入電壓，本種方式速度更快，延時(shí)更小，另外在輸入電壓較大的情況下也不需要使用自舉開關(guān)，提高了電路的易用性，在多輸入信號的緩沖器應(yīng)用環(huán)境中具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為一種多輸入高速cmos緩沖器電路的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為一種多輸入高速cmos緩沖器電路的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3為一種多輸入高速cmos緩沖器電路的電路圖。

圖中：1電壓轉(zhuǎn)電流模塊，2多路選通器模塊，3電流轉(zhuǎn)電壓模塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種多輸入高速cmos緩沖器電路，其中，包括電壓轉(zhuǎn)電流模塊、多路選通器模塊和電流轉(zhuǎn)電壓模塊，多路選通器模塊的兩側(cè)分別連接電壓轉(zhuǎn)電流模塊和電流轉(zhuǎn)電壓模塊，并且電壓轉(zhuǎn)電路模塊的另一側(cè)用于輸入電壓，電流轉(zhuǎn)電壓模塊的另一側(cè)用于輸出電壓；電壓轉(zhuǎn)電流模塊用于將多路輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號；多路選通器模塊用于導(dǎo)通電壓轉(zhuǎn)電流模塊和電流轉(zhuǎn)電壓模塊；電流轉(zhuǎn)電壓模塊將輸入電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并輸出。

如圖2所示，電壓轉(zhuǎn)電流模塊由n個相同的電壓轉(zhuǎn)電流單元組成，n個輸入電壓分別與n個電壓轉(zhuǎn)電流單元依次連接。多路選通器模塊由2n個開關(guān)構(gòu)成，電壓轉(zhuǎn)電流模塊中第1，2，3……n個電壓轉(zhuǎn)電流單元的正向輸出端分別與所述多路選通器模塊中第1，3，5……2n-1個開關(guān)的一端相連，所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊中第1，2，3……n個電壓轉(zhuǎn)電流單元的負(fù)向輸出端分別與所述多路選通器模塊中第2，4，6….2n個開關(guān)的一端相連。

如圖3所示，電壓轉(zhuǎn)電流模塊1由n個相同的電壓轉(zhuǎn)電流單元組成，電壓轉(zhuǎn)電流單元的輸入端分別為vin1-vinn。每個電壓轉(zhuǎn)電流單元包括m1晶體管，m2晶體管和m3晶體管，電壓轉(zhuǎn)電流單元中m1晶體管的柵極與該電壓轉(zhuǎn)電流單元的輸入電壓連接，其漏極作為該電壓轉(zhuǎn)電流單元的正向輸出端。m2晶體管的柵極與電流轉(zhuǎn)電壓模塊3的輸出端相連，其漏極作為該電壓轉(zhuǎn)電流單元的負(fù)向輸出端。每個電壓轉(zhuǎn)電流單元的m1晶體管，m2晶體管的源極與m3晶體管的漏極相連；每個電壓轉(zhuǎn)電流單元的m3晶體管作為一個電流源，其柵極與偏置電壓vbias相連，其源極與電源負(fù)極vss相連。

電壓轉(zhuǎn)電流模塊1中的第一個電壓轉(zhuǎn)電流單元的正向、負(fù)向輸出端分別與多路選通器模塊中的第1個開關(guān)s1、第2個開關(guān)s2的左邊一端相連，依次類推，第n個電壓轉(zhuǎn)電流單元的正向、負(fù)向輸出端分別與第2n-1個開關(guān)s2n-1、第2n個開關(guān)s2n的左邊一端相連。2n個開關(guān)中第1，3，5……2n-1個開關(guān)的右邊一端相互連接并且與電流轉(zhuǎn)電壓模塊3的正向輸入端p相連，第2，4，6……2n個開關(guān)的右邊一端相互連接并且與電流轉(zhuǎn)電壓模塊3的負(fù)向輸入端m節(jié)點(diǎn)相連。

電流轉(zhuǎn)電壓模塊3包括m4晶體管、m5晶體管、m6晶體管、m7晶體管、m8晶體管、m9晶體管、m10晶體管、m11晶體管。m4晶體管和m5晶體管的柵極相互連接于偏置電壓vp1；m6晶體管和m7晶體管的柵極相互連接于偏置電壓vp2，m8晶體管和m9晶體管的柵極相互連接于偏置電壓vn1，m10晶體管和m11晶體管的柵極相互連接于節(jié)點(diǎn)m。m4晶體管的漏極與m6晶體管的源極相連于同一節(jié)點(diǎn)p，m5晶體管的漏極與m7晶體管的源極相連于同一節(jié)點(diǎn)n，m8晶體管的漏極、m6晶體管的漏極、m10晶體管、m11晶體管的柵極相互連接于同一節(jié)點(diǎn)。m9晶體管的漏極與m7晶體管的漏極相連于同一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為電流轉(zhuǎn)電壓模塊的輸出端vout，也是該多輸入高速cmos緩沖器電路的最終輸出端。m10晶體管的漏極與m8晶體管的源極相連，m11晶體管的漏極與m9晶體管的源極相連，m4晶體管與m5晶體管的源極與電源正極vdd相連，m10晶體管、m11晶體管的源極與電源負(fù)極vss相連。

多輸入高速cmos緩沖器電路開始工作時(shí)，如果需要輸出第n個輸入電壓vinn，則需要將多路選通器中的第2n-1個開關(guān)s2n-1及第2n個開關(guān)s2n導(dǎo)通，此時(shí)vinn通過第n個電壓轉(zhuǎn)電流單元將該輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號，之后通過多路選通器與電流轉(zhuǎn)電壓模塊連接后，最終轉(zhuǎn)換為電壓信號，并獲得足夠的驅(qū)動能力。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用于限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。