[发明专利]具有输入衰减器的比较器电路

说明书

本公开涉及具有输入衰减器的比较器电路。根据本公开，可以使用输入信号衰减电路来增强比较器电路的信号范围。在一个例子中，比较器电路接收输入信号和参考信号。输入信号可以由衰减电路和调节电路中的一个或两个来调节，并且得到的调节信号可被呈现给比较元件。在输入信号近似等于参考信号的第一操作条件下，衰减电路可以实质上被旁路，并且可以将第一生成的调节信号呈现给比较元件。在输入信号实质上大于参考信号的第二操作条件下，衰减电路接收输入信号的一部分，并且可以将不同的第二产生的调节信号呈现给比较元件。

背景

用于电子设备测试的测试系统可以包括针对被测器件(DUT)提供电压测试脉冲的引脚驱动器电路。作为响应，测试系统可以被配置为测量来自DUT的响应，例如以确定DUT是否满足一个或多个指定的操作参数。测试系统可以可选地包括多个驱动器电路，例如AB类驱动器电路和A类驱动器电路，以提供具有不同幅度或时序特性的电路测试信号。在一个示例中，测试系统被配置为使用有源负载和比较器电路来测量来自DUT的响应，以检测DUT引脚上的转换。

已经提出了各种比较器电路结构。有些具有增强的锁存精度或增强的带宽能力，例如诸如模数转换器或自动测试设备的应用中的高速采样。在一个示例中，比较器电路包括AC输入节点，DC输入节点和输出节点。在包括被配置为执行DUT的自动测试的电路中的比较器的示例中，AC输入节点可以耦合到DUT接口节点，并且DC输入节点可以耦合到参考电压信号。在比较器电路的输出节点上的信号变化可以指示DUT输出和参考电压信号之间的关系。

自动测试设备可以根据ATE中与比较器电路相关的传播延迟特性，进行各种测试。比较器电路的传播延迟特性可以部分地取决于经由DUT接口节点从DUT接收的信号的特性。例如，在AC输入节点处的任何一个或多个转换速率、上升时间、过驱动状态、性或占空比中的变化可影响比较器电路的传播延迟特性。

发明内容

本发明人已经认识到，要解决的问题包括提供具有基本恒定的信号传播延迟特性的比较器电路，并且对输入信号特性的变化不敏感，诸如转换速率、上升时间、过驱动状态、极性或占空比。要解决的另一个问题包括使比较器电路的电压范围或带宽最大化。

在一个示例中，对传播延迟问题的解决方案包括：比较器电路，其使用调节器电路和衰减电路来选择性地处理输入信号并且在比较器电路中的比较元件处呈现输入信号的一部分。在一个示例中，该解决方案包括在比较器电路的输入节点和电路中的比较元件的输入之间使用诸如桥式电路的调节电路。该解决方案还包括使用衰减电路来帮助降低施加在桥式电路上的反向电压应力，例如来自比较器电路输入节点处的大幅度输入信号摆幅。本文所述的比较器电路可以被配置为提供具有响应于参考信号变化(例如，比较器电路的参考节点处的DC信号共模电压信号的变化)和响应于输入的实质上恒定的传播延迟的输出信号信号变化(例如，AC信号转换速率的变化，AC信号上升时间，AC信号过驱动状态，AC信号极性或AC信号占空比或比较器电路的输入节点处的频率)。

在一个示例中，解决上述问题的方案包括：系统，包括被配置为接收输入信号的输入节点，被配置为接收参考信号的参考节点和包括第一和第二比较器输入的比较器电路和比较器输出，其中所述第二比较器输入耦合到所述参考节点。在该示例中，解决方案包括或使用耦合到输入节点和第一比较器输入的调节电路。调节电路可以被配置为当输入信号的幅度与参考信号的幅度基本相同时，将输入信号从输入节点传递到第一比较器输入，并且还可以被配置为使经过衰减的部分当输入信号的幅度实质上不同于参考信号的幅度时，从输入节点到第一比较器输入的输入信号。在该示例中，该解决方案还包括具有与调节电路平行的第一信号路径和输入节点与第一比较器输入之间的衰减电路，并且第一信号路径包括第一信号衰减器，其被配置为呈现衰减部分的输入信号输入到第一个比较器输入。衰减电路还可以包括在第一和第二比较器输入之间延伸的第二信号路径，其中第二信号路径包括对调节电路和第一信号衰减器的电负载。在一个示例中，调节电路包括具有耦合到输入节点的第一侧和耦合到第一比较器输入的第二侧的二极管桥式电路。衰减电路的第一信号路径可以分流二极管桥式电路，即提供与二极管桥式电路平行的导电路径。