改善開關電流電路主要誤差的方法

　　采用0.5 pm標準數字CMOS工藝對圖6電路仿真，仿真參數如表1所示：

　　所有NMOS襯底接地，所有PMOS襯底接電源。所有開關管寬長比均為0.5/μm/0.5 μm。輸入信號為振幅50μA，頻率200 kHz的正弦信號，時鐘頻率5 MHz，V ref一2.4 V，VDD=5 V。表1中給出了主要晶體管仿真參數。HSpice仿真結果見圖7(a)。對圖1中第二代基本存儲單元仿真結果見圖7(b)。

　　從圖7中可以看出，調整型共源共柵結構S2I電路大大提高了精度。圖8(a)是圖7的放大圖，圖8(b)是Matlab中的理想波形。從圖8(a)可以看出，在A點時，輸出開關斷開，輸入開關閉合，輸出電流變為零。在AB區間內，輸入信號對存儲管的寄生電容充電。在B點，輸出開關閉合，輸入開關斷開，輸出電流為B點的電流值，半個時鐘周期后，在C點，輸出開關斷開，輸入開關閉合，繼續重復上一周期對輸入電流的采樣一保持。整個電路全由MOS管構成，依靠晶體管的柵極寄生電容對輸入信號采樣一保持，所以可以與標準數字CMOS工藝兼容，與數字電路集成在1塊芯片上。與Matlab中的理想波形對比后可以看出此電路的性能相當精確。

　　5 結 語

　　與開關電容電路相比，開關電流電路不需要線性浮置電容，能夠與標準數字CMOS工藝兼容。但是由于誤差的存在，至今無法完全取代開關電容電路。這里分析了開關電流電路中的時鐘饋通誤差與傳輸誤差，并提出了解決辦法，從仿真結果可以看出改進后的電路性能大大提高，精確完成了對輸人信號的采樣一保持。