1、1抽樣數(shù)據(jù)電路抽樣數(shù)據(jù)電路Sampling-Data Circuits21 1 概述概述 抽樣數(shù)據(jù)電路的基本特性、類型抽樣數(shù)據(jù)電路的基本特性、類型3 3 開(kāi)關(guān)電流電路開(kāi)關(guān)電流電路2 2 開(kāi)關(guān)電容電路開(kāi)關(guān)電容電路 開(kāi)關(guān)電容電路，分析方法開(kāi)關(guān)電容電路，分析方法 抽樣數(shù)據(jù)電路的頻率響應(yīng)抽樣數(shù)據(jù)電路的頻率響應(yīng)提綱提綱3抽樣數(shù)據(jù)電路抽樣數(shù)據(jù)電路輸入抽樣信號(hào)輸出抽樣信號(hào)1 1 概述概述0010011001001011011101100 01 12 23 34 45 56 67 7t t1001001101101011011001000 01 12 23 34 45 56 67 7t t數(shù)字電路數(shù)字電路輸入

2、數(shù)字信號(hào)輸出數(shù)字信號(hào)41，抽樣數(shù)據(jù)電路是處理抽樣信號(hào)（時(shí)間離散、幅度連續(xù)信號(hào)）的電路。由于抽樣信號(hào)是幅度連續(xù)信號(hào)，常將抽樣數(shù)據(jù)電路歸入模擬電路大類。2，只要滿足抽樣定理所規(guī)定的條件，抽樣數(shù)據(jù)信號(hào)抽樣數(shù)據(jù)信號(hào)可以無(wú)失真地復(fù)原抽樣前的模擬信號(hào)，所以用抽樣數(shù)據(jù)電路處理模擬信號(hào)時(shí)，只要電路特性理想，就不會(huì)產(chǎn)生失真。而數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)是用有限個(gè)離散值逼近連續(xù)值，因而它不可能無(wú)失真地復(fù)原數(shù)字化前的模擬信號(hào)，增加字長(zhǎng)只能減小誤差，但不可能消除，所以用數(shù)字電路處理模擬信號(hào)，肯定會(huì)產(chǎn)生失真。3，因?yàn)槌闃訑?shù)據(jù)電路要處理時(shí)間離散的抽樣信號(hào)，所以電路中必含有存儲(chǔ)信號(hào)的元件和控制電路工作的時(shí)鐘，對(duì)存儲(chǔ)信號(hào)的精度和時(shí)鐘信

3、號(hào)參量將影響電路性能。4，因?yàn)槌闃訑?shù)據(jù)電路的輸入和輸出都是抽樣信號(hào)，它們的頻譜按抽樣時(shí)鐘頻率的整倍數(shù)重復(fù)，所以抽樣數(shù)據(jù)電路的頻率特性也按抽樣時(shí)鐘頻率的整倍數(shù)重復(fù)。1-1 基本特性基本特性5(a)(b)(c)(d)TC/2TCTC/2TCTC/2TCTC/2TC/2TC123抽樣數(shù)據(jù)電路中使用的時(shí)鐘信號(hào)波形抽樣數(shù)據(jù)電路中使用的時(shí)鐘信號(hào)波形兩相不重疊時(shí)鐘兩相窄脈沖時(shí)鐘兩相沖激時(shí)鐘三相不重疊時(shí)鐘6H(f)ffs-fsfs/2-fs/20低通濾波器低通濾波器H(f)ffs-fsfs/2-fs/20帶通濾波器帶通濾波器H(f)ffs-fsfs/2-fs/20高通濾波器高通濾波器H(f)ffs-fsfs/

4、2-fs/20帶阻濾波器帶阻濾波器抽樣數(shù)據(jù)濾波器頻率特性抽樣數(shù)據(jù)濾波器頻率特性7模擬電路模擬電路抽樣數(shù)據(jù)抽樣數(shù)據(jù)電路電路抽樣抽樣電路電路tfa(t)tfs(t)tfd(t)010101111數(shù)字電路數(shù)字電路量化量化器器濾波濾波器器D-A變換變換器器模擬信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào)抽樣數(shù)據(jù)抽樣數(shù)據(jù)信號(hào)信號(hào)抽樣數(shù)據(jù)抽樣數(shù)據(jù)信號(hào)信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)三種信號(hào)和電路之間的聯(lián)系三種信號(hào)和電路之間的聯(lián)系8 1) 電荷耦合器件Charge-Coupled Device (CCD) 2) 開(kāi)關(guān)電容電路 Switched-Capacitor Circuits (SC) 3) 開(kāi)關(guān)電流電路 Swit

5、ched-Current Circuits (SI) 電荷耦合器件由于它只能按時(shí)鐘周期順序傳遞信號(hào)（串行存取方式），并且在信號(hào)傳遞過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生信號(hào)的損失，因此其應(yīng)用范圍受到限制。它可以應(yīng)用在自掃描成象陣列，模擬橫向?yàn)V波器和數(shù)字存儲(chǔ)器等，最成功的應(yīng)用是自掃描成像陣列。 開(kāi)關(guān)電容和開(kāi)關(guān)電流電路含有放大器、運(yùn)算放大器和跨導(dǎo)器等有源元件，可以避免信號(hào)在傳遞過(guò)程中的損失，便于靈活地構(gòu)成各種功能的電路，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。開(kāi)關(guān)電容和開(kāi)關(guān)電流電路是集成電路工藝的進(jìn)步和電路技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它只能以集成電路的形式實(shí)現(xiàn)。1-2 抽樣數(shù)據(jù)電路的類型抽樣數(shù)據(jù)電路的類型：9 開(kāi)關(guān)電容電路是由受時(shí)鐘信號(hào)控制的

6、開(kāi)關(guān)和電容器組成的電路。它是利用電荷的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的各種處理功能。在實(shí)際電路中，有時(shí)僅用開(kāi)關(guān)和電容器構(gòu)成的電路往往不滿足要求，所以多與放大器或運(yùn)算放大器、比較器等組合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生、變換與處理。2 2 開(kāi)關(guān)電容電路開(kāi)關(guān)電容電路10 利用開(kāi)關(guān)電容電路來(lái)處理模擬信號(hào)在1972年首先提出，由于它具有的一些特殊的優(yōu)點(diǎn)，引起了人們的重視，并加強(qiáng)了這方面的研究工作。1977年發(fā)表了采用NMOS工藝和開(kāi)關(guān)電容技術(shù)的構(gòu)成的話路濾波器，1978年美國(guó)INTEL公司首先制成用于PCM電話系統(tǒng)的話路濾波器，從而進(jìn)入了實(shí)用階段。近年來(lái)，對(duì)開(kāi)關(guān)電容的理論、分析方法和電路技術(shù)進(jìn)行了多方面的研究，進(jìn)一步

7、拓展了開(kāi)關(guān)電容電路技術(shù)在模擬信號(hào)處理領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。 由于開(kāi)關(guān)電容電路使用MOS工藝，尺寸小，功耗低，工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模集成。因此得到了較快的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。2 2 開(kāi)關(guān)電容電路（續(xù)）開(kāi)關(guān)電容電路（續(xù)）11S1S2C1-+S1C1-+v1(t)v1(t)v2(t)v2(t)+-(a)(b)S2(n-1/2)TC(n-1)TCnTC+nTC-TC/2nTCTC(a)ttv1(t)v2(t)vc1(t)qc1(t)tS1S2(b) 一個(gè)時(shí)鐘周期里電荷的變化量為 qC vnTvnTCCC111 212 ()(/ ) 如果在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，v1(t)和v2(t)近似 沒(méi)有變化，即時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)

8、低于信號(hào)頻率CT1。 則一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)電荷量的變化為 qC v tvtC112 ( )( )。 定義在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的平均電流為 itqTCTv tv tCCCC( )( )( )112 而電阻的表示式是 itv tv tRR( )( )( )12 因此，可以將基本開(kāi)關(guān)電容單元等效為一個(gè)電阻， 其阻值為 RTCeqC1 2-1 基本開(kāi)關(guān)電容單元基本開(kāi)關(guān)電容單元時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率12簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)電容電路簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)電容電路S1C1- -+ +v1(t)+ +- - -+ +C2S2v2(t)+ +- -(a)C2- -+ +v1(t)+ +- -v2(t)+ +- -(b)

9、R1TCTC/2(a)(b)ttttt0 00 00 0v1(t)vC1(t)v2(t)VMVMVM3TC/25TC/2MCMCVCCCCCCTvVCCCTv212211221121)2/3()2/(時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) =？132-2-1 延時(shí)電路延時(shí)電路0)()()()(21CoCCCiCCnTVnTvnTvnTvvC2vC1vitttt(n-1)TCnTC(n+1)TC(n-1/2)TC(n+1/2)TCS1S2S3S4C1C2+-+vivo)(21)2/1(CiConTvCCTnv運(yùn)算放大器的作用：將電容器C1上存儲(chǔ)的電荷全部轉(zhuǎn)移到電容器C2上。nTC時(shí)刻)(21)2/1()2/1(0)2

10、/1(121CCCoCCCCnTvCCTnVTnvTnv（n+1/2)TC時(shí)刻142-2-2 開(kāi)關(guān)電容相加和乘系數(shù)電路開(kāi)關(guān)電容相加和乘系數(shù)電路)21()21()(223121CiCiCoTnvCCTnvCCnTvS1S2S3S4C1C2+-+vi1voS5S6C3+-vi2152-2-3 開(kāi)關(guān)電容積分器開(kāi)關(guān)電容積分器克服克服寄生電容寄生電容影響的開(kāi)關(guān)電容積分器影響的開(kāi)關(guān)電容積分器162-2-3 開(kāi)關(guān)電容積分器開(kāi)關(guān)電容積分器) 1() 1()2/1(0)2/1(221CoCCCCCCTnvTnvTnvTnvS1S2S5C1C2+-+vivo+S3 S411121)()()(21) 1()(zCC

11、zVzVnTvCCTnvnTvIOCiCoCovC1vC2vottt(n-1)TCnTC(n+1)TC(n-1/2)TC(n+1/2)TCvinTC時(shí)刻（n1/2)TC時(shí)刻)()(21) 1()()()(1221CoCCCCCCCiCCnTvnTvCCTnvnTvnTvnTv17當(dāng)電路中的變量是電壓和當(dāng)電路中的變量是電壓和電流時(shí)，用電流時(shí)，用KVL和和KCL分分析電路析電路在開(kāi)關(guān)電容電路中，電路在開(kāi)關(guān)電容電路中，電路中的變量是中的變量是電壓和電荷電壓和電荷，需要建立描述電路中電荷需要建立描述電路中電荷變化規(guī)律的關(guān)系式變化規(guī)律的關(guān)系式在開(kāi)關(guān)電容電路中，輸出在開(kāi)關(guān)電容電路中，輸出抽樣序列與輸入抽樣

12、序列抽樣序列與輸入抽樣序列可以不在相同時(shí)刻，使用可以不在相同時(shí)刻，使用最多的是相差半個(gè)時(shí)鐘周最多的是相差半個(gè)時(shí)鐘周期，需要建立這種情況下期，需要建立這種情況下的頻率特性定義的頻率特性定義2-3 開(kāi)關(guān)電容電路分析方法開(kāi)關(guān)電容電路分析方法fR(v,i)=0fMR(q,)=0fC(v,q)=0fL(i,)=0電阻器電子管晶體管電容器電感器q=idt=vdt記憶電阻構(gòu)成電子電路的元器件構(gòu)成電子電路的元器件及其特性的表征及其特性的表征182-3-1 開(kāi)關(guān)電容電路的時(shí)域分析開(kāi)關(guān)電容電路的時(shí)域分析1，電荷守恒原理電荷守恒原理 電荷守恒原理是指在開(kāi)關(guān)電容電路中，用“閉合面”包圍各電容器一個(gè)極板的集合，只要閉合

13、面內(nèi)沒(méi)有存儲(chǔ)電荷的元件，并且沒(méi)有導(dǎo)電路徑穿過(guò)這個(gè)“閉合面”，那么閉合面內(nèi)所有電容器極板上所存儲(chǔ)的總電荷就不會(huì)發(fā)生變化，并且與整個(gè)電路中開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)以及電容器上的電壓因任何原因而發(fā)生的變化無(wú)關(guān)。 這里用電容器一個(gè)極板的集合而不用電容器的集合是因?yàn)橹挥性陔娙萜鞯臉O板上存儲(chǔ)電荷，而一個(gè)電容器兩個(gè)極板所存儲(chǔ)的凈電荷為0，因此閉合面總是穿過(guò)每個(gè)電容器的兩個(gè)極板的中間，只將電容器的一個(gè)極板包含在里面。 利用電荷守恒原理和KVL，就可以分析在開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)開(kāi)關(guān)電容電路中的電容器上電壓的變化，從而分析整個(gè)電路的工作過(guò)程。 19R1R2R3VEC1C3C2S1S2閉合面閉合面SCV1V2V3+ +- -

14、 - 圖中包含了三個(gè)電容器，C1兩端的電壓為V1，它的一個(gè)極板上存儲(chǔ)有正電荷+q1，另一極板上則存儲(chǔ)有負(fù)電荷- q1。類似地，C2的兩個(gè)極板上分別存儲(chǔ)有正負(fù)電荷，其電荷量為q2=C2V2。C3的兩個(gè)極板上存有電荷q3=C3V3。閉合面SC內(nèi)的總電荷為+q1+q3-q2，反映了閉合面內(nèi)存儲(chǔ)的電荷量。在閉合面SC內(nèi)，盡管存在開(kāi)關(guān)、電阻和電壓源，但都不能存儲(chǔ)電荷，即內(nèi)部沒(méi)有存儲(chǔ)電荷的元件。同時(shí)，也沒(méi)有導(dǎo)電路徑穿過(guò)閉合面，所以不管開(kāi)關(guān)S1和S2 是否閉合，不管R1、R2、R3和VE的大小，也不管V1、V2和V3是否變化，閉合面SC內(nèi)的總電荷量保持不變。 222VCq20S1S2C1C2VC1VC2VC

15、1ViVi ,VC1t(n-1)TC(n-1/2)TCnTC(n+1/2)TCVC2tVi+-+-閉合面SC在(n-1/2)TC時(shí)刻，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合，利用電荷守恒原理和KVL計(jì)算電容器上電壓，選擇閉合面為SC，可得： ) 2/ 1() 2/ 1() 2/ 1() 2/ 1(22112211CCCCCCCCTnVCTnVCTnVCTnVC時(shí)間上標(biāo)“”表示開(kāi)關(guān)閉合后電容器上的電壓值，時(shí)間上標(biāo)“”表示開(kāi)關(guān)閉合前電容器上的電壓值。 根據(jù)KVL，可得 )2/1()2/1(21CCCCTnVTnV可得該時(shí)刻電容器C2上的電壓為)2/1()2/1()2/1(221112112CCCCCCTnVCCC

16、TnVCCCTnV0)2/1(2CCTnV假定 )2/1()2/1(12112CCCCTnVCCCTnV從(n-1/2)TC到 nTC區(qū)間，電容器C1和C2上的電壓均保持(n-1/2)TC+ 時(shí)刻的值。從(n-1)TC到(n-1/2)TC時(shí)區(qū)間，電容器C1兩端電壓隨輸入電壓變化，電容器C2兩端電壓為零；2，時(shí)域分析舉例，時(shí)域分析舉例21 以上為電路完成了一個(gè)時(shí)鐘周期的工作過(guò)程，此后在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，都將重復(fù)上述工作過(guò)程，只是電容器上電壓的數(shù)值將不斷變化。 表示成電路的輸出輸入方程一般形式為 )2/1()2/1()2/1(121122112CCCCCCTnVCCCTnVCCCTnV因?yàn)?) 1(

17、)2/1()2/1(2222CCCCCCCCTnVTnVnTVTnV可得一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)輸出與輸入電壓的關(guān)系 )2/1() 1(121122122CCCCCCTnVCCCTnVCCCnTV此電路的輸出序列和輸入序列的存在時(shí)刻不重合，相差半個(gè)時(shí)鐘周期222-3-2 開(kāi)關(guān)電容電路的頻域分析開(kāi)關(guān)電容電路的頻域分析 在抽樣數(shù)據(jù)電路中，存在輸入序列的取值時(shí)刻和輸出序列的取值時(shí)刻不相同的工作狀態(tài)。在使用兩相時(shí)鐘時(shí)，有兩種情況：一種是輸出和輸入序列均在相同時(shí)刻取值，一種是輸出和輸入序列取值差1/2時(shí)鐘周期。對(duì)前一種情況，輸出輸入關(guān)系是一般的差分方程，可以用z變換的方法從時(shí)域方程求得電路的頻域響應(yīng)。對(duì)后一種情況

18、則需要尋求更一般化的分析離散時(shí)間電路頻域響應(yīng)的方法。 對(duì)于線性電路，當(dāng)輸入信號(hào)是一正弦函數(shù)信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)仍為一正弦函數(shù)信號(hào)，只是幅度和相角與輸入信號(hào)不同。對(duì)輸出與輸入信號(hào)取樣時(shí)刻不同的線性抽樣數(shù)據(jù)電路，仍然可以采用輸入不同頻率的正弦信號(hào)，用輸出正弦信號(hào)幅度和相位的變化確定頻率特性，但輸入和輸出正弦信號(hào)分別是由輸入和輸出序列確定的。23iiooi(n-1)TCnTC(n+1)TC(n+2)TCvi(t)vo(t)vo(t)bbbottt(a)(b)(c) 圖(a)表示輸入信號(hào)序列，i表示它與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻之間的延時(shí)，虛線表示由該序列所確定的正弦信號(hào) ； 圖(b) 表示輸出信號(hào)序列，o表示它與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻

19、之間的延時(shí)，虛線表示由該序列所確定的正弦信號(hào) ； 圖(c)表示輸出序列展寬b后的輸出信號(hào)波形。 )(jVi)(jVo24離散頻率響應(yīng)定義為兩者幅度的比值和相位的差，表示為由于這兩個(gè)正弦信號(hào)是由兩個(gè)抽樣信號(hào)決定的，所以它必然與和有關(guān)，這就反映了離散時(shí)間的特性。 )(0)()()()(jDiDejHjVjVjH為計(jì)算離散頻率響應(yīng)，輸入試樣信號(hào) tjietU)(對(duì)于一個(gè)確定的頻率0，若已知0)(jHD0)()(jDejH則開(kāi)關(guān)電容電路的輸入和輸出分別為：)(0tUtjDejH00)(tjietU0)(在固定頻率下它們是一對(duì)時(shí)域信號(hào)在固定頻率下它們是一對(duì)時(shí)域信號(hào)25例如一個(gè)抽樣數(shù)據(jù)電路的離散時(shí)間輸入-

20、輸出方程為： )()() 1(iCioCooConTCUnTUTnU在某個(gè)角頻率0處的離散頻率響應(yīng)為： )1(00000)()(iCoCoCnTjnTjDTnjDCeejHejH)()22(0)(1000100002sin21)(jTjcjTjDeeTCeeCjHcc)()22(102sin2)(jTjcDeeTCjHc 由于電路表達(dá)式中沒(méi)有隨頻率變化的元件，在觀察頻率范圍內(nèi)改變角頻率即可得到所需的頻率響應(yīng) 26S1C1-+vi(t)+-S2-+-+voo(t)C2(n-1)TC(n-1/2)TC(n+1/2)TC(n+3/2)TC(n+5/2)TCnTC(n+1)TC(n+2)TC(n+3)

21、TCttttt000vi(t)vC1(t)voo(t)vo(t)(a)(b)(c)(d)(e)t0(f)S3vo(t)vo(t)S3在nTC時(shí)刻閉合S3在(n-1/2)TC時(shí)刻閉合S3在nTC時(shí)刻閉合時(shí)的傳輸函數(shù))22(211211212sin21)()()()()()() 1() 1()(CTjCioiooCiCoCoeTCCjVjVjHzzVCCzzVzVTnVCCTnVnTVfsfc/23fc/20fH(f)27S3在(n-TC /2)時(shí)刻閉合時(shí)的傳輸函數(shù)差分方程為)()21()21(21CiCoConTVCCTnVTnV利用離散頻率響應(yīng)分析方法2212221)(21)21()21(2s

22、in21)(1)()()(jCDTjTjDnTjTnjDTnjDeTCCjHeeCCjHeCCejHejHCCCCC 電路相同電路相同，僅輸出信號(hào)，僅輸出信號(hào)取出時(shí)刻不同取出時(shí)刻不同將導(dǎo)致將導(dǎo)致電路特性的不電路特性的不同同，這是抽樣數(shù)據(jù)電路設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要問(wèn)題。，這是抽樣數(shù)據(jù)電路設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要問(wèn)題。2212212121212121212sin21)(1)()()()(jCDTjDiooeTCCjHezzzCCzHzVCCzzVzzVC28改變控制開(kāi)關(guān)時(shí)鐘的相位和輸入端口可以改變積分器特性改變控制開(kāi)關(guān)時(shí)鐘的相位和輸入端口可以改變積分器特性293 3 開(kāi)關(guān)電流電路開(kāi)關(guān)電流電路 開(kāi)關(guān)電流電路是由受

23、時(shí)鐘信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)和MOSFET組成的電路，利用MOSFET柵-源電容對(duì)柵-源電壓的保持作用實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移，從而完成各種電路功能。開(kāi)關(guān)電流技術(shù)是80年代末期提出的，它使用與數(shù)字電路兼容的MOS工藝，適于低電源電壓工作，具有良好的線性工作特性等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為抽樣數(shù)據(jù)電路的一個(gè)重要分支。 開(kāi)關(guān)電流電路中，表征信號(hào)的變量是電流和電壓，用KVL和KCL分析。30 開(kāi)關(guān)電流電路由受時(shí)鐘控制的開(kāi)關(guān)、電流鏡電路構(gòu)成，利用MOSFET柵源電容的電荷存儲(chǔ)效應(yīng)，完成對(duì)輸入電流信號(hào)的處理。 動(dòng)態(tài)電流鏡動(dòng)態(tài)電流鏡電路電路基本開(kāi)關(guān)電流電路基本開(kāi)關(guān)電流電路 MOSFET的特點(diǎn)是加在柵源之間的VGS無(wú)需柵極電流就可以

24、控制漏極電流, 正是利用了這種特性, 把需要處理的模擬信號(hào)儲(chǔ)存的柵極電容上, 利用這種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電流鏡的功能。S1S1S1S1S2S2I0iDii1ioCgsA A31iiI0iDiottt(n-1)TCnTC(n+1) TC(n-1/2) TC(n+1/2) TCS1S1S1S1S2S2I0iDiiioCgs)21()(CiCoTninTi3-1 開(kāi)關(guān)電流電路延時(shí)電路開(kāi)關(guān)電流電路延時(shí)電路(n-1)TC時(shí)刻，S1閉合，S2斷開(kāi)) 1() 1(0CiCDTniITni(n-1/2)TC時(shí)刻，S2閉合，S1斷開(kāi))2/1()2/1(0CoCDTniITni因柵源電容的保持作用，) 1()2/1(

25、CDCDTniTni可得實(shí)現(xiàn)半個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)并反相實(shí)現(xiàn)半個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)并反相32(b)(g)(d)(e)(f)tttttiiiD1iD2i1io00000JJ(n-1)TC(n-1/2)TCnTC(n+1/2)TC(n+1)TC(f)T2T1iiioVDDJJi1S1S1S2S2S1(a)開(kāi)關(guān)電流電路延時(shí)電路開(kāi)關(guān)電流電路延時(shí)電路) 1()(CiCoTninTi33 在 相時(shí)鐘控制的開(kāi)關(guān)S1閉合期間，節(jié)點(diǎn)A為一低阻抗節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)阻抗為 zA=gm+1/jCgs 在該節(jié)點(diǎn)處可實(shí)現(xiàn)電流的相加，所以電流 iD為所有進(jìn)入節(jié)點(diǎn)A的電流之和 iD=ii1+ii2+I0S1S1S2I0iDii1ioCgsS

26、1ii2A 在 相時(shí)鐘控制的開(kāi)關(guān)S2閉合期間，輸出電流為)(21iioiii3-2 開(kāi)關(guān)電流相加電路開(kāi)關(guān)電流相加電路34開(kāi)關(guān)電流電路用改變MOSFET的寬長(zhǎng)比實(shí)現(xiàn)乘系數(shù)M1M2M3M4M5M6I0AI0(W/L)1=(W/L)2=(W/L)3(W/L)4=(W/L)5=(W/L)6=A(W/L)1i0(n+1) TC=Aii(nTC)ioii3-3 開(kāi)關(guān)電流乘系數(shù)電路開(kāi)關(guān)電流乘系數(shù)電路35同相無(wú)損開(kāi)關(guān)電流積分電路同相無(wú)損開(kāi)關(guān)電流積分電路nTC時(shí)刻，S1 、 S2 閉合， S3 、S4斷開(kāi)（n1/2）TC時(shí)刻，S1 、 S2 斷開(kāi)， S3 、S4閉合3-4 開(kāi)關(guān)電流積分電路開(kāi)關(guān)電流積分電路361

27、(1/2)(1/2)(1/2)()()DCiCfCiCfCinTJinTinTJi nTinT231(1/2)(1/2)(1/2)DCDCDCinTinTinT)(1)(CoCfnTiAnTi31(1)(1/2)(1/2)()()(1)()()oCDCDCiCoCoCoCiCinTAinTAJAinTAJAi nTi nTinTi nTAi nT輸入信號(hào)為分段常數(shù)信號(hào)（抽樣數(shù)據(jù)電路的輸出）37M1i io oVDD2JiiA3 3JM2M3(W/L)1=(W/L)2 (W/L)3=A3(W/L)1 (W/L)4=A4(W/L)1M4A4Ji if fS1S2S3ID2ID1ID3ID4反相有損

28、開(kāi)關(guān)電流積分電路反相有損開(kāi)關(guān)電流積分電路38( (n n-1)-1)T TC C(n-1/2)TCnTC(n+1/2)TC(a)I Ii iID1ID2ID3ID4i if fJJA3JA4J00 00 00 00 00 0t tttttti io o0t t(b)(b)(c)(c)(d)(d)(e)(e)(f)(f)(g)(g)(h)(h)()(,)()()()(),()()()()(),()()(4332244244233233tiAAtifAtiJtitiJAtitiJAtiAtitiJAtitiJAtiAtiofDDooDDDffDD) 1(2)2/1(2)2/1(221CDCDCDTniJTniJTni)(2)()()(1