[发明专利]采样保持开关及采样保持电路

说明书

一种采样保持开关及采用该开关的采样保持电路，包括两个场效应管，第一场效应管的栅极受控于第一栅极控制信号，源极接收待采样信号，第一栅极控制信号提示关断所述第一场效应管的电位等于所述第一场效应管体电极电位，第一场效应管的体电极电位等于或小于所述待测信号的电位，第二场效应管的受控同第一场效应管同步开通和关断。该采样保持开关具有较强的抗干扰能力，能够避免待采样信号上的毛刺尖峰影响采样结果。

技术领域

本发明涉及电子电路，具体涉及一种采样保持开关及应用该开关的采样保持电路。

背景技术

采样保持电路当前被广泛应用于在各种电路应用领域中，用于对各种待测信号例如电压信号或电流信号进行采样并输出。采样保持电路输出的采样信号的准确性会直接影响到整个电路系统的性能表现。

图1和图2示出了在当前集成电路芯片中的被大量采用的一个基本采样保持电路100的电路原理图和器件结构图，如图1和图2所示，基本采样保持电路100包括一个采样保持开关S1和一个电容C1，采样保持开关S1受采样控制信号SH的控制，在开关闭合时将待测信号Sense输入到电容C1，在开关断开时保持电容C1上的电压以保持采样到的信号，通过采样控制信号SH控制采样保持开关的断开和闭合，可实现采样保持功能。采样保持开关S1常规上采用场效应管开关来实现，如图2所示，采样保持开关S1可以为一个传统的NMOS型晶体管，形成于P型衬底之上。

由于电路之中存在各种干扰，尤其是各种类型的电压和电流突变，这些突变通过空间电磁干扰和电路传导的形式，会反映在待测信号Sense上，使得待测信号Sense上出现上冲或下冲的毛刺尖峰。以图2所示的NMOS型采样保持开关为例，在当今主流的亚微米、深亚微米和纳米集成电路制程下，沟道宽度通常较短，其漏区、沟道所在的P型块区(Bulk)和源区之间，会产生一个NPN型寄生三极管。在NMOS关断期间(即采样信号Sample保持期间)，当Sense信号出现下冲的毛刺尖峰时，如果毛刺尖峰下探到负压位置，对应的漏区电位就会位于负压电位，此时Bulk位于接地电位，源区电位等于保持电容C1上电位，使得NPN型寄生三极管的集电结反偏，发射结正偏，NPN型寄生三极管会触发误导通，使得保持电容C1通过该寄生三极管放电，导致采样到的信号出现偏离。类似的，针对PMOS型采样晶体管，尽管在通常情况下，Sense的电位会被设计为较为接近于地电位而远离电源电压，使得针对PMOS型采样晶体管，防止对应寄生的PNP型三极管导通的意义不如NMOS型采样管大，但在某些采样条件使得Sense电位被设计为较为接近电源电压时，毛刺尖峰过程中的上冲超过电源电压VDD后，寄生管的导通也可能影响采样信号的准确性并污染电源电压VDD，因此，需要对现有技术进行改进，以避免突变干扰的影响。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种采样保持开关及采样保持电路。

根据本发明的一些实施例，提出了一种采样保持开关，用于采样待测信号，并输出采样信号，其中，所述采样保持开关包括：第一场效应管，所述第一场效应管具有栅极、漏极、源极，体电极，其中，所述第一场效应管的栅极受控于第一栅极控制信号，所述第一场效应管的源极接收所述待测信号，所述第一栅极控制信号提示关断所述第一场效应管的电位等于所述第一场效应管体电极电位，所述第一场效应管的体电极电位等于或小于所述待测信号的电位；第二场效应管，所述第二场效应管具有栅极、漏极、源极和体电极，其中，所述第二场效应管的漏极耦接所述第一场效应管的漏极，所述第二场效应管的栅极受控于一个第二栅极控制信号，所述第二栅极控制信号被配置为使得所述第二场效应管的开通和关断同所述第一场效应管同步。

在一个实施例中，所述第一场效应管和第二场效应管为NMOS场效应管，所述第一栅极控制信号的低电平电位和所述第一场效应管的体电极电位等于所述待测信号的电位。

在一个实施例中，采样保持开关进一步包括一个第三场效应管，所述第三场效应管和所述第二场效应管的导电类型相反，所述第三场效应管同所述第二效应管并联，所述第三场效应管的开通和关断同所述第二场效应管同步。