一种高速参考电压电路的制作方法

本发明涉及陷波器，具体为一种高速参考电压电路。

背景技术：

1、随着集成电路的工艺从90nm降到3nm以下，数字电路工作速度越来越快，对数模转换器也要求更快的转换速度，以便能处理更大带宽的信号。因此高速adc(adc(analogue todigital converter，模数转换器)成为必不缺少的模块。对于高速adc，其参考电压成为设计的一个关键点，参考电压设计不合理会导致adc性能严重下降甚至失效。对高速adc而言，参考电压产生电路必须有快速的响应速度，在很短的时间内能稳定到设计值，这也意味着参考电路功耗大，因此高速低功耗参考电路设计成为高速adc设计的一个难点。

2、图1为传统的高速参考电压电路。图2为传统的高速包含高电平和低电平的参考电压电路的电路图。参图1和图2，输入参考电压经过误差放大器反馈产生高速的参考电压输出电压vreft，假设运放增益为a，则vreft的内阻约等于1/(gm*a+1/r)，一般gm*r>>1,故内阻约等于1/(gm*a)，随着工作频率变高，a的增益下降，当工作频率高于运放的gbw后，gm*a<gm此后频率继续升高，内阻会变得越来越大，所以为了满足在高频下应用，运放的gbw必须很大，这样就会导致消耗很大的功耗；同时当该结构在输出级的负载改变时，会影响反馈环路的电学参数，从而需要重新调整运放设计，影响设计的灵活性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高速参考电压电路，能够提供在高速下更低功耗的参考电压设计，同时也能快速完成有不同驱动要求的参考电压设计。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种技术方案：

3、一种高速参考电压电路，包括：参考电压产生电路和驱动电路，其中，

4、所述参考电压电路包括：第一反馈运算放大器和第二反馈运算放大器、第一源极跟随器和第二源极跟随器、第一反馈mos管和第二反馈mos管；

5、所述驱动电路包括：第三源极跟随器和第四源极跟随器、第三反馈mos管和第四反馈mos管；

6、其中，所述第一反馈运算放大器与所述第二源极跟随器的栅极和第四源极跟随器的栅极连接，所述第二反馈mos管的栅极与所述第二源极跟随器的漏极连接，所述第四反馈mos管的栅极与所述第四源极跟随器的漏级连接；

7、所述第二反馈运算放大器与所述第一源极跟随器的栅极和第三源极跟随器的栅极连接，所述第一反馈mos管的栅极与所述第一源极跟随器的漏极连接，所述第三反馈mos管的栅极与所述第三源极跟随器的漏级连接。

8、进一步的，所述第一反馈运算放大器的正输入端接入高电平信号，所述第一反馈运算放大器的负输入端与所述第二源极跟随器连接，所述第二反馈mos管的栅极与所述第二源极跟随器的漏级连接。

9、进一步的，所述第二反馈运算放大器的正输入端接入低电平信号，所述第二反馈运算放大器的负输入端与所述第一源极跟随器连接，所述第一反馈mos管的栅极与所述第一源极跟随器的漏级连接。

10、进一步的，所述第四源极跟随器的栅极与所述第一反馈运算放大器的输出端连接，所述第四源极跟随器的源极接所述驱动电路的第一输出电压vreft，所述第四反馈mos管的栅极与所述第四源极跟随器的漏级连接，第一输出电压vreft通过电抗模块z与所述驱动电路的第二输出电压vrefb相连。

11、进一步的，所述第三源极跟随器的栅极与所述第二反馈运算放大器的输出端连接，所述第三源极跟随器的源极接所述驱动电路的第二输出电压vrefb，所述第三反馈mos管的栅极与所述第三源极跟随器的漏级连接，第二输出电压vrefb通过电抗模块z与所述驱动电路的第一输出电压vreft相连。

12、进一步的，所述第一源极跟随器、第一反馈mos管、第三源极跟随器和第三反馈mos管为nmos管。

13、进一步的，所述第二源极跟随器、第二反馈mos管、第四源极跟随器和第四反馈mos管为pmos管。

14、进一步的，还包括：第一电流源和第二电流源，其中，所述第一电流源的一端与所述第二源极跟随器的漏级连接，所述第一电流源的另一端接地；所述第二电流源的一端与所述第一源极跟随器的漏级连接，所述第二电流源的另一端接电源。

15、进一步的，还包括：第三电流源和第四电流源，其中，所述第三电流源的一端与所述第四源极跟随器的漏级连接，所述第三电流源的另一端接地；所述第四电流源的一端与所述第四源极跟随器的漏级连接，所述第四电流源的另一端接电源。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1.本发明的高速参考电压电路，提供高速模数转换器的片内参考电压，提供在高速下更低功耗的参考电压设计，同时也能快速完成有不同驱动要求的参考电压设计。

18、2.本发明的高速参考电压电路，相比传统的设计，在同样功耗下，能提供在高速下更强的驱动能力，同时针对不同驱动能力，能很便捷的调整驱动电路，只需要调整驱动级电路管子数目，而不影响前级的参考产生电路设计。

19、3.本发明的高速参考电压电路，对输出级的源跟随器进行并联电流反馈，能够减小输出级阻抗，通过镜像输出级，隔离输出级负载和运放反馈环路，对不同负载的镜像输出级设计的改动不会影响运放的反馈环路，从而不需要改变运放设计，为不同负载设计提供灵活性和便利性；

20、4.本发明的高速参考电压电路，通过调整输出驱动电路的电流和管子尺寸以及电抗元件z，就可以调整参考电压的驱动能力，对驱动产生电路基本无影响。

21、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种高速参考电压电路，其特征在于，包括：参考电压产生电路和驱动电路，其中，

2.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，所述第一反馈运算放大器的正输入端接入高电平信号，所述第一反馈运算放大器的负输入端与所述第二源极跟随器连接，所述第二反馈mos管的栅极与所述第二源极跟随器的漏级连接。

3.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，所述第二反馈运算放大器的正输入端接入低电平信号，所述第二反馈运算放大器的负输入端与所述第一源极跟随器连接，所述第一反馈mos管的栅极与所述第一源极跟随器的漏级连接。

4.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，所述第四源极跟随器的栅极与所述第一反馈运算放大器的输出端连接，所述第四源极跟随器的源极接所述驱动电路的第一输出电压vreft，所述第四反馈mos管的栅极与所述第四源极跟随器的漏级连接，第一输出电压vreft通过电抗模块z与所述驱动电路的第二输出电压vrefb相连。

5.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，所述第三源极跟随器的栅极与所述第二反馈运算放大器的输出端连接，所述第三源极跟随器的源极接所述驱动电路的第二输出电压vrefb，所述第三反馈mos管的栅极与所述第三源极跟随器的漏级连接，第二输出电压vrefb通过电抗模块z与所述驱动电路的第一输出电压vreft相连。

6.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，所述第一源极跟随器、第一反馈mos管、第三源极跟随器和第三反馈mos管为nmos管。

7.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，所述第二源极跟随器、第二反馈mos管、第四源极跟随器和第四反馈mos管为pmos管。

8.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，还包括：第一电流源和第二电流源，其中，所述第一电流源的一端与所述第二源极跟随器的漏级连接，所述第一电流源的另一端接地；所述第二电流源的一端与所述第一源极跟随器的漏级连接，所述第二电流源的另一端接电源。

9.根据权利要求1所述的高速参考电压电路，其特征在于，还包括：第三电流源和第四电流源，其中，所述第三电流源的一端与所述第四源极跟随器的漏级连接，所述第三电流源的另一端接地；所述第四电流源的一端与所述第四源极跟随器的漏级连接，所述第四电流源的另一端接电源。

技术总结本发明公开了一种高速参考电压电路，包括：参考电压产生电路和驱动电路，其中参考电压电路包括：第一和第二反馈运算放大器、第一和第二源极跟随器、第一和第二反馈MOS管；驱动电路包括：第三和第四源极跟随器、第三和第四反馈MOS管；第一反馈运算放大器与第二源极跟随器的栅极和第四源极跟随器的栅极连接，第二反馈MOS管的栅极与第二源极跟随器的漏极连接，第四反馈MOS管的栅极与第四源极跟随器的漏级连接；第二反馈运算放大器与第一源极跟随器的栅极和第三源极跟随器的栅极连接，第一反馈MOS管的栅极与第一源极跟随器的漏极连接，第三反馈MOS管的栅极与第三源极跟随器的漏级连接。本发明能够减小输出级阻抗，为不同负载设计提供灵活性和便利性。技术研发人员：方敏,朱殿才,吴齐发,刘庆雨受保护的技术使用者：合肥睿普康集成电路有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13