[发明专利]电流低压高速比较器

说明书

技术领域

本发明涉及一种深亚微米的低压高速比较器的电路，尤其涉及的是一种电流模的深亚微米的低功耗高速比较器的微电子电路。

背景技术

随着便携式设备的广泛使用，功能越来越多，重量越来越轻，但电池能有效减轻的重量是有限的，这些特点有赖于低功耗芯片的使用和研制。影响模拟电路功耗的几个因素中，比较器的功耗占用比例比较大，在高速时尤其明显，如何在保证比较功能的前提下设计低功耗高速比较器是一个重要的研究课题。

图1是现有技术的通用电压比较器的电路框图，该通用电压比较器100中，我们通用的设计方法是预放大器140、判决器150、缓冲放大器160、偏置电路110，如图1所示，有时为了减小电压失调，在预放级前加上失调消除结构130，例如开关电容接入机制或者是采样机制；为了获得快速，在判决器中加入钟控或者锁存比较器起到加速的作用，这时还需时钟控制电路120。这种结构已经成为电压模比较器的一种最通用的设计方法。但对于低电源电压下，如1.2V甚至更低，这些方法对高速比较器的设计都要打折扣，因为电压冗余很少，动态范围受限，导致比较器的速度在500MHz时就很难设计。

电流模电路比电压模电路有很多优点，如：低电源电压、宽带宽、可调的输入阻抗、高的压摆率、随电源和地信号的波动小。用电流模电路改造图1所示的电压模比较器对于提高低压比较器的速度是很有用途的。但电流模电路也有缺点：第一，主要的限制是缺少适当的输入级支路；第二，通常初始的输出支路的不平衡引起快速的响应，导致比较动作前一些输出管容易工作在三极区；第三，比较器的精度依赖于输入级的失调，而失调和硅工艺的失配是相连的。

US2006164126也发明了一种高速比较器，其中对再生锁存器进行特别的修改，增加电阻隔离P型(PFF)锁存器和N型(NFF)锁存器，并且增加尾电流控制机制，但对于低压的适应度，并不够充分。为了克服这些缺点，本发明提出一种新的电流模的深亚微米的高速比较器的电路。考虑到低压下的要求，本发明利用电流模输入级，并改造再生锁存器，形成新的线路装置。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电流模的低压高速比较器，其既能够克服电压模比较器，又能够在保证低压的要求下高速运行。

根据本发明的第一方面的电流低压高速比较器，包括：AB类电流镜输入电路，与第一输入电流信号Iinp和第二输入电流信号Iinn相连，用于提高输入范围，减小输入失调，产生第一输出(Ip)和第二输出In，提高输出摆幅动态范围和对工艺的容忍度；偏置电路，与AB类电流镜输入电路的第一输入端VB1和第二输入端VB2连接，用于产生AB类电流镜输入电路的电流偏置或电压偏置；再生锁存器，与AB类电流镜输入电路的输出端连接，用于锁存并比较AB类电流镜输入电路的第一输出Ip和第二输出In；时钟控制电路，用于生成控制再生锁存器用的第一时钟f1和第二时钟f2，第一时钟f1和第二时钟f2为两相非重叠时钟；以及SR锁存器，与再生锁存器的输出端连接，用于稳定再生锁存器的输出在数字输出电平。