8 bit 800 Msps高速采樣保持電路的設(shè)計

式中：ileak為漏電流；Rp為輸出緩沖器的輸入阻抗。
漏電流的存在會產(chǎn)生偏移誤差和增益誤差，如果漏電流是輸入的非線性函數(shù)，將產(chǎn)生失真。但是因為使用了射極跟隨器，所以Rp=rb+βrce，式中β是Vce的非線性函數(shù)，所以由下垂率導(dǎo)致的誤差表現(xiàn)為輸入電壓的非線性函數(shù)，也就是說產(chǎn)生了諧波。為了抑制這種諧波，用Q8、Q9、Q10組成單位增益放大器以增大輸入電阻Rp，減小漏電流。
1．2．4 保持模式饋通(HMF)的改善
在保持模式下，由于信號通路上晶體管存互寄生電容(圖2中Cbe，Qs)，輸入信號與保持在采樣電容上的信號之間并非百分之百的隔離，導(dǎo)致被保持在采樣電容Cs上的信號受到輸入信號影響，而存在失真。在保持模式下，由于電容Cbe，Qs和Cs非線性的分壓作用，一小部分的信號出現(xiàn)在輸出端上。因此

式中Av是晶體管Qclp的增益，近似等于1。
HMF是本設(shè)計中影響最大的誤差，對噪聲和諧波都有影響。應(yīng)當(dāng)減小饋通的影響，饋通可以通過增大采樣電容Cs來減少，但是這種方法會增加功率耗散，因為必須增加電流來驅(qū)動更大的采樣電容Cs。因此，采用了圖2中PM2、Qclp組成的電壓穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，把采樣電容Cs保持的信號直接復(fù)制到A點，即用Cs保持的信號本身來穩(wěn)定A點的電壓。其中PM2起電壓提升作用，用以抵消信號在Qclp發(fā)射結(jié)上的電壓下降。這一結(jié)構(gòu)能夠消除Cbe，Qs和Cs非線性的分壓作用，非常有效地改善了噪聲和諧波的性能。

2 版圖設(shè)計
整個采保電路的版圖采用標(biāo)準(zhǔn)0．35μm兩層多晶三層鋁布線BiCMOS工藝進行設(shè)計。采保電路的采樣速率達到800 Msps，版圖中引入的寄生電容和電阻的引入對電路性能影響很大，給版圖設(shè)計提出了很高的要求。因此，版圖設(shè)計中應(yīng)重點解決信號間的串?dāng)_、時鐘信號對模擬信號的干擾、各種元件的匹配以及連線延遲等對采樣保持電路性能產(chǎn)生影響的關(guān)鍵問題。最終版圖如圖3所示。

3 仿真結(jié)果