抽样数据电路课件..ppt

* 开关电流电路延时电路 * 在? 相时钟控制的开关S1闭合期间，节点A为一低阻抗节点，节点阻抗为 zA=gm+1/j?Cgs 在该节点处可实现电流的相加，所以电流 iD为所有进入节点A的电流之和 iD=ii1+ii2+I0 在 相时钟控制的开关S2闭合期间，输出电流为 3-2 开关电流相加电路 * 开关电流电路用改变MOSFET的宽长比实现乘系数 3-3 开关电流乘系数电路 * 同相无损开关电流积分电路 nTC时刻，S1 、 S2 闭合， S3 、S4断开 （n－1/2）TC时刻，S1 、 S2 断开， S3 、S4闭合 3-4 开关电流积分电路 * 输入信号为分段常数信号 （抽样数据电路的输出） * 反相有损开关电流积分电路 * 任何时间均满足的关系式 * 同相无损开关电流积分电路2 将输出电流反馈到输入求和结点的延迟单元 3-4 开关电流积分电路 (a) 具有反馈的延迟单元 (b) 简化机构 * 开关电容电路和开关电流电路的比较 1，电路构成 开关电容电路是由电容器，受时钟控制的开关和放大器（OPA）构成 开关电流电路是由受时钟控制的开关，CMOS器件构成 2，利用电荷存储完成信号的存储与延时 开关电容电路利用电容器存储电荷。电容比决定电路参数，对电容比精度有要求。 开关电流电路利用MOS器件的栅－源电容存储电荷，维持漏极电流，原理上与栅－源电容大小无关。电路参数决定于MOS器件的（W/L）之比。 3，开关电容电路需要浮地电容和放大器，电路比开关电流电路复杂 4，开关电流电路更适应低电源电压电路 * 1，与模拟电路比较：比模拟电路易于获得稳定、准确的时间常数。 模拟电路的时间常数，如RC，LC等，由电路中的电阻、电容和电感等元件的绝对值确定，而抽样数据电路的时间常数由时钟频率和元件的比值确定。通常，时钟频率由系统提供易于保证稳定和准确，而在集成电路中，元件比值的精度远高于绝对值的精度，所以抽样数据电路的时间常数比较稳定和准确。 2，与数字电路比较：抽样数据电路没有字长的影响。 因为只要满足抽样定理的要求，从已抽样信号可以无失真地恢复原模拟信号，所以只要抽样电路具有理想特性，它就不会产生失真。而数字电路在处理信号时，特别是作乘法运算时，字长会发生很大变化，往往为使电路简单而产生一定的失真。 抽样数据电路与模拟和数字电路的比较 * 抽样数据电路Sampling-Data Circuits * §1 概述 抽样数据电路的基本特性、类型 §3 开关电流电路 §2 开关电容电路 开关电容电路，分析方法 抽样数据电路的频率响应 提纲 * 抽样数据电路 输入抽样信号 输出抽样信号 §1 概述 数字电路 输入数字信号 输出数字信号 * 1，抽样数据电路是处理抽样信号（时间离散、幅度连续信号）的电路。由于抽样信号是幅度连续信号，常将抽样数据电路归入模拟电路大类。 2，只要满足抽样定理所规定的条件，抽样数据信号可以无失真地复原抽样前的模拟信号，所以用抽样数据电路处理模拟信号时，只要电路特性理想，就不会产生失真。而数字信号是用有限个离散值逼近连续值，因而它不可能无失真地复原数字化前的模拟信号，增加字长只能减小误差，但不可能消除，所以用数字电路处理模拟信号，肯定会产生失真。 3，因为抽样数据电路要处理时间离散的抽样信号，所以电路中必含有存储信号的元件和控制电路工作的时钟，对存储信号的精度和时钟信号参量将影响电路性能。 4，因为抽样数据电路的输入和输出都是抽样信号，它们的频谱按抽样时钟频率的整倍数重复，所以抽样数据电路的频率特性也按抽样时钟频率的整倍数重复。 1-1 基本特性 * 抽样数据电路中使用的时钟信号波形 两相不重叠时钟 两相窄脉冲时钟 两相冲激时钟 三相不重叠时钟 * 抽样数据滤波器频率特性 * 三种信号和电路之间的联系 * 1) 电荷耦合器件Charge-Coupled Device (CCD) 2) 开关电容电路 Switched-Capacitor Circuits (SC) 3) 开关电流电路 Switched-Current Circu