減少開關切換所產生突波對 DAC 輸出影響

在電流源電路中，開關切換所產生突波是因為電荷累積在閘極到電晶體通道間，

在閘極電位改變時，如在 PMOS 電晶體閘極電位由低變高時(ONÆOFF)，會將電荷送回 通道上，使電流產生上升現像，反之電晶體閘極電位由高變低時(OFF ÆON)，會吸收 通道上電荷，使電流產生下降現像，此又稱為電荷回充現像(charge injection)，在 輸出端觀測到現像開關動做時有突波產生(glitch)，為了減少突波產生對輸出造成的 影響，使電路效能有效上升，在此部分將採用[2]做法改進以減小影響。

在圖 3.5(a)中 PMOS 差動電晶體開關到輸出端間，再串接一個緩衝 PMOS 電晶體，

並且把閘極接地，使此電晶體操作在三極體區，如同串接一個可變電阻在迴路上，在 PMOS 電晶體開關截止時，此串聯電晶體如同阻抗為無限大的電阻，當 PMOS 電晶體開關 由截止狀態轉變為導通時，跨在串聯電晶體阻抗由無限大轉變為小電阻，其作用就如 同是電阻式的阻尼器，而且有效壓抑在開關動做時所造成的突波(glitch)，圖 3.5(b) 為未串接緩衝 PMOS 電晶體的電路，當 PMOS 電晶體開關閘極電位由高電位轉為低電位

圖 3.5-(a) 串聯緩衝電晶體對

圖 3.5-(b)未串聯緩衝電晶體對電流源，charge injection 出現在輸出端

圖 3.5-(C) 串聯緩衝電晶體對電流源，電晶體由 offÆon，

charge injection 不會出現在輸出端

圖 3.5-(d) 串聯緩衝電晶體對，電晶體由 onÆoff，

charge injection 出現在輸出端的量會被有效壓抑

圖 3.5-(e) glitch 比較，上圖為加入緩衝電晶體電流源，

下圖為沒有加緩衝電晶體電流源

圖 3.5 glitch 抑制電流源電路(a)~(e)及波型比較

時(OFF ÆON)，會吸收通道上電荷，使電流產生下降現像突波，隨後因為導通流過電 流源電流而拉回產生更大的突波，若同時有 n 個相同電流源被導通時，輸出端將產生 n 倍突波，同理當 PMOS 電晶體開關閘極電位由低電位轉為高電位時，此類突波也在輸出 端產生。在圖 3.5-(C)中當為串接緩衝 PMOS 電晶體的電路，當 PMOS 電晶體開關閘極 電位由高電位轉為低電位時(OFF ÆON)，會吸收通道上電荷，雖可能影響開關電晶體 汲極電位產生突波，但是此時串接的緩衝電晶體為截止狀態，所以不會影響輸出端，

在此同時電晶體阻抗漸漸下降緩衝，電流源電流的導通使不會產生衝過頭現像，其作 用有如一過阻尼器。在圖 3.5-(d)中亦為串接緩衝 PMOS 電晶體的電路[2]，當 PMOS 電 晶體開關閘極電位由低電位轉為高電位時(ON ÆOFF)，會釋放通道上電荷，雖能影響 開關電晶體汲極電位產生突波，但因為有此一緩衝電晶體存在，雖不能完全消除突波，

但也大大壓抑突波量，在圖 3.5-(e)上方波形為在輸出端和開關電晶體間加入串聯電 晶體後輸出電流波，下方波型為沒有加入串聯電晶體後輸出電流波，兩波型比較後可 以明顯看出電流 glitch 有明顯減少。