开关电流电路主要误差的改善

开关电流技术是一种新的模拟信号采样、保持、处理技术。它具有电流模电路的特有优点，如速度快，适合于低电压工作等。与传统的开关电容技术相比，开关电流技术不需要线性电容和高性能的运算放大器，整个电路由晶体管组成，因此可与标准的数字CMOS工艺兼容。针对开关电流电路中的时钟馈通误差和传输误差进行详细分析，并提出了解决办法。

1 时钟馈通误差分析

时钟馈通误差是一个复杂的物理现象，在这里以第二代开关电流存储单元为例进行分析。

图1为存储单元，图2为开关断开时的电荷注入示意图。

对图1所示的存储单元，Ms的沟道电荷可以近似地描述为：

其中：Cax是栅氧化层单位面积电容；wseff和Lseff分别是Ms的有效沟道宽度和长度；Vgs是Ms的栅一源电压；VT是Ms的阈值电压，由式(2)给出：

式中：2 |φF|是强反型层表面势垒；r是体阈值参数；VT0是Vgs=0时的阈值电压。

一般情况下，1 V

将式(3)代入式(1)，得到注入存储电容的沟道电荷为：

其中：aq表示沟道电荷注入存储电容的分配系数，典型值为：aq=1／2。由栅极扩散覆盖电容Co1，注入存储电容的电荷为：

根据式(4)和式(5)司得整个注入电荷的总量为：

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