栅压自举开关电路及模拟数字转换器、电子设备的制作方法

本技术涉及集成电路，特别涉及一种栅压自举开关电路及模拟数字转换器、电子设备。

背景技术：

1、模拟数字转换器(adc)被广泛应用于各种领域中，而采样保持模块是adc的关键模块之一，是决定adc输入带宽和采样频率的关键组成部分，而决定其采样精度的关键是采样开关。

2、采样开关的精度直接影响adc的有效位数和线性度，常规的采样开关采用nmos管或者cmos传输门来实现，但其导通电阻存在非线性，导通电阻的阻值会随着输入信号的变化而变化，另外还存在衬偏效应等问题，因此，采用常规采样开关无法满足adc高精度的应用需求。

3、需要说明的是，公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种栅压自举开关电路及模拟数字转换器、电子设备，以解决常规采样开关无法满足adc高精度的应用需求的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种栅压自举开关电路，包括：

3、第一时钟信号和第二时钟信号，所述第一时钟信号和第二时钟信号的逻辑电压相反；

4、第一传输门和第三传输门，所述第一传输门和第三传输门的第一控制信号输入端均与所述第一时钟信号相连，所述第一传输门和第三传输门的第二控制信号输入端均与所述第二时钟信号相连；

5、第五开关管和第六开关管，所述第一传输门和第三传输门的信号输入端均与模拟输入信号相连，还共接至所述第六开关管的第二电极，所述第六开关管的栅极与第五节点相连，所述第六开关管的衬底端与第四节点相连，所述第六开关管的第一电极连接模拟输出信号；

6、其中，所述第一传输门的信号输出端连接第一节点，所述第一节点还与升压模块相连，所述升压模块接出第二节点，以使所述第二节点和所述第一节点之间具有压差，所述第二节点和所述第五节点连接；

7、所述第三传输门的信号输出端与所述第四节点相连，所述第四节点与所述第五开关管的第一电极相连，所述第五开关管的栅极与所述第二时钟信号相连，所述第五开关管的第二电极接地。

8、优选地，所述升压模块包括第一电容和第一二极管，所述第一节点与所述第一电容的第一极相连，所述第一电容的第二极连接第二节点，所述第二节点还与所述第一二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极连接电源电压。

9、优选地，还包括第一开关管，所述第一节点与所述第一开关管的第一电极相连，所述第一开关管的栅极与所述第二时钟信号相连，所述第一开关管的第二电极接地。

10、优选地，还包括第二传输门，所述第二传输门的第一控制信号输入端与所述第一时钟信号相连，所述第二传输门的第二控制信号输入端与所述第二时钟信号相连，所述第二传输门的信号输入端与所述模拟输入信号相连，还共接至所述第六开关管的第二电极，所述第二传输门的信号输出端与第三节点连接，所述第三节点还连接第五晶体管的栅极，所述第五晶体管的第一电极和所述第二节点相连，所述第五晶体管的第二电极和所述第五节点相连。

11、优选地，所述第一时钟信号还与第一晶体管的栅极相连，所述第一晶体管的第二电极与所述第三节点相连，所述第一晶体管的第一电极接至电源电压。

12、优选地，还包括第七开关管和第八开关管，所述第五节点与所述第七开关管的第二电极相连，所述第七开关管的栅极接电源电压，所述第七开关管的第二电极接所述第八开关管的第二电极，所述第八开关管的栅极与所述第二时钟信号相连。

13、优选地，所述第一时钟信号通过反相器得到所述第二时钟信号。

14、优选地，所述第一传输门、第二传输门和第三传输门具有相同的结构。

15、一种模拟数字转换器，包括上述的栅压自举开关电路。

16、一种电子设备，包括上述的栅压自举开关电路。

17、在本实用新型提供的栅压自举开关电路中，通过升压模块向模拟输入信号和模拟输出信号之间的第六开关管的栅极和第二电极之间提供恒定电压差，使得第六开关管的导通电阻不受模拟输入信号的影响，并设置第三传输门和第五开关管，导通状态下第六开关管n6的衬底端与源极(第二电极)的电压相等，消除衬偏效应对导通电阻的影响。

18、本实用新型提供的模拟数字转换器、电子设备与本实用新型提供的栅压自举开关电路属于同一实用新型构思，因此，本实用新型提供的模拟数字转换器、电子设备至少具有本实用新型提供的栅压自举开关电路的所有优点，在此不再赘述。第一传输门和第三传输门的第一控制信号输入端均与第一时钟信号相连，第一传输门和第三传输门的第二控制信号输入端均与第二时钟信号相连；第一传输门和第三传输门的信号输入端均与模拟输入信号相连，还共接至第六开关管的第二电极，第六开关管的栅极与第五节点相连，第六开关管的衬底端与第四节点相连，第六开关管的第一电极连接模拟输出信号；其中，第一传输门的信号输出端连接第一节点，第一节点还与升压模块相连，升压模块接出第二节点，以使第二节点和第一节点之间具有压差，第二节点和第五节点连接；第三传输门的信号输出端与第四节点相连，第四节点与第五开关管的第一电极相连，第五开关管的栅极与第二时钟信号相连，第五开关管的第二电极接地。进一步的，通过升压模块向模拟输入信号和模拟输出信号之间的第六开关管的栅极和第二电极之间提供恒定电压差，使得第六开关管的导通电阻不受模拟输入信号的影响，并设置第三传输门和第五开关管，导通状态下第六开关管n6的衬底端与源极(第二电极)的电压相等，消除衬偏效应对导通电阻的影响。

技术特征：

1.一种栅压自举开关电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的栅压自举开关电路，其特征在于，所述升压模块包括第一电容和第一二极管，所述第一节点与所述第一电容的第一极相连，所述第一电容的第二极连接第二节点，所述第二节点还与所述第一二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极连接电源电压。

3.如权利要求2所述的栅压自举开关电路，其特征在于，还包括第一开关管，所述第一节点与所述第一开关管的第一电极相连，所述第一开关管的栅极与所述第二时钟信号相连，所述第一开关管的第二电极接地。

4.如权利要求1所述的栅压自举开关电路，其特征在于，还包括第二传输门，所述第二传输门的第一控制信号输入端与所述第一时钟信号相连，所述第二传输门的第二控制信号输入端与所述第二时钟信号相连，所述第二传输门的信号输入端与所述模拟输入信号相连，还共接至所述第六开关管的第二电极，所述第二传输门的信号输出端与第三节点连接，所述第三节点还连接第五晶体管的栅极，所述第五晶体管的第一电极和所述第二节点相连，所述第五晶体管的第二电极和所述第五节点相连。

5.如权利要求4所述的栅压自举开关电路，其特征在于，所述第一时钟信号还与第一晶体管的栅极相连，所述第一晶体管的第二电极与所述第三节点相连，所述第一晶体管的第一电极接至电源电压。

6.如权利要求1所述的栅压自举开关电路，其特征在于，还包括第七开关管和第八开关管，所述第五节点与所述第七开关管的第二电极相连，所述第七开关管的栅极接电源电压，所述第七开关管的第二电极接所述第八开关管的第二电极，所述第八开关管的栅极与所述第二时钟信号相连。

7.如权利要求1所述的栅压自举开关电路，其特征在于，所述第一时钟信号通过反相器得到所述第二时钟信号。

8.如权利要求4所述的栅压自举开关电路，其特征在于，所述第一传输门、第二传输门和第三传输门具有相同的结构。

9.一种模拟数字转换器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的栅压自举开关电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的栅压自举开关电路。

技术总结
本技术公开了一种栅压自举开关电路及模拟数字转换器、电子设备，属于集成电路技术领域，该栅压自举开关电路，包括第一传输门和第三传输门，第一传输门和第三传输门的第一控制信号输入端均与第一时钟信号相连，第一传输门和第三传输门的第二控制信号输入端均与第二时钟信号相连，第一传输门和第三传输门的信号输入端均与模拟输入信号相连，还共接至第六开关管的第二电极，第六开关管的栅极与第五节点相连，第六开关管的衬底端与第四节点相连。通过设置升压模块设置第六开关管的导通电阻，使其不受模拟输入信号的影响，并且设置第三开关门和第五开关管，将模拟输入信号和第六开关管的衬底端相连，消除衬偏效应对导通电阻的影响。

技术研发人员：周健,王帅旗,张代中
受保护的技术使用者：杰平方半导体（上海）有限公司
技术研发日：20231115
技术公布日：2024/5/29