改善开关电流电路主要误差的方法

　　采用0.5 pm标准数字CMOS工艺对图6电路仿真，仿真参数如表1所示：

　　所有NMOS衬底接地，所有PMOS衬底接电源。所有开关管宽长比均为0.5/μm/0.5 μm。输入信号为振幅50μA，频率200 kHz的正弦信号，时钟频率5 MHz，V ref一2.4 V，VDD=5 V。表1中给出了主要晶体管仿真参数。HSpice仿真结果见图7(a)。对图1中第二代基本存储单元仿真结果见图7(b)。

　　从图7中可以看出，调整型共源共栅结构S2I电路大大提高了精度。图8(a)是图7的放大图，图8(b)是Matlab中的理想波形。从图8(a)可以看出，在A点时，输出开关断开，输入开关闭合，输出电流变为零。在AB区间内，输入信号对存储管的寄生电容充电。在B点，输出开关闭合，输入开关断开，输出电流为B点的电流值，半个时钟周期后，在C点，输出开关断开，输入开关闭合，继续重复上一周期对输入电流的采样一保持。整个电路全由MOS管构成，依靠晶体管的栅极寄生电容对输入信号采样一保持，所以可以与标准数字CMOS工艺兼容，与数字电路集成在1块芯片上。与Matlab中的理想波形对比后可以看出此电路的性能相当精确。

　　5 结 语

　　与开关电容电路相比，开关电流电路不需要线性浮置电容，能够与标准数字CMOS工艺兼容。但是由于误差的存在，至今无法完全取代开关电容电路。这里分析了开关电流电路中的时钟馈通误差与传输误差，并提出了解决办法，从仿真结果可以看出改进后的电路性能大大提高，精确完成了对输人信号的采样一保持。