8bit 800Msps高速采样保持电路的设计

8bit 800Msps高速采样保持电路的设计是针对现代数字通信系统中的关键组件——数据转换器的一种优化方案。这种高速采样保持（SH）电路采用了SiGe BiCMOS（硅锗双极型互补金属氧化物半导体）工艺，这使得电路能够实现高速、低功耗以及高集成度，特别适合于无线通信领域的应用需求。 在电路设计方面，8bit的采样精度和800Msps的采样速率是主要设计目标。电路结构选择的是开环全差分设计，这是因为开环结构能够在高频下提供更高的采样速率，尽管闭环结构可以提高精度，但其频率响应较差。全差分设计能够提升噪声性能，确保在高采样速率下仍能保持良好的信号质量。 电路总体结构包括输入缓冲器、采样开关、采样电容和输出缓冲器。输入缓冲器起着隔离信号源和采样电路的作用，采用反向隔离减少输入端的开关噪声，并通过Q3、Q4、Q5实现。采样开关采用了开关射极跟随器（SEF）结构，它能够兼顾高速和线性度。在采样模式下，开关导通，而在保持模式下，开关关闭，以保持采样电容上的电压。 在电路分析中，输入缓冲器需要具有大带宽、低噪声和高线性度。SEF采样开关的三次谐波直接影响采样精度，通过优化开关电流I5、输入信号幅度A、输入信号频率fin和采样电容Cs的大小，可以降低三次谐波，从而提高采样精度。输出缓冲器由QOUT形成的射极跟随器和单位增益放大器组成，用于抑制漏电流引起的误差和失真，同时提高输入电阻以减小馈通问题。 保持模式馈通是设计中的另一个挑战，因为在保持模式下，信号路径上晶体管的互寄生电容可能导致输入信号与采样电容上保持的信号之间存在耦合，影响信号的隔离。通过优化电路设计，可以减轻这一问题，确保在保持期间采样电容上的电压稳定。 8bit 800Msps高速采样保持电路的设计是一项复杂而精细的工作，涉及到多个关键环节的优化，包括选择适合的工艺技术、电路拓扑结构的选取、以及各个组成部分的精细设计，以实现高速度与高精度的平衡。这样的电路对于现代无线通信系统中数据转换的高效、准确执行至关重要。