[发明专利]动态比较器及电子设备有效

专利信息
申请号: 201910117896.4 申请日: 2019-02-15
公开(公告)号: CN109861672B 公开(公告)日: 2022-03-29
发明(设计)人: 徐代果;蒋和全;于晓权;徐世六;李儒章;王健安;陈光炳;王育新;付东兵 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第二十四研究所
主分类号: H03K5/24 分类号: H03K5/24
代理公司: 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 代理人: 尹丽云
地址: 400060 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 动态 比较 电子设备
【说明书】:

发明提供一种动态比较器,包括:时钟信号模块,用于产生第一时钟信号、第二时钟信号与第三时钟信号;正反馈通道,分别连接预放大器与正反馈锁存器,当第三时钟信号为低电平时,提升连接在预放大器与正反馈锁存器之间的两个节点电压Tp和Tn之间的电压差;当第一、二时钟信号为低电平时,节点电压Tp和Tn被上拉到电源电压进入到复位状态而输出高电平,经反相处理得到为低电平Ip和In反馈控制预放大器;当第一时钟信号为高电平时,第二时钟信号仍为低电平,预放大器处于工作状态放大输入信号输出有电压差的节点电压Tp和Tn,当第二时钟信号变为高电平时,节点电压Tp和Tn之间的电压差使得正反馈锁存器进入锁存状态,完成比较工作输出电压信号Dp和Dn。

技术领域

本发明属于模拟或数模混合的集成电路技术领域,特别是涉及一种高速低回踢噪声动态比较器及电子设备。

背景技术

近年来,随着集成电路制造技术的不断发展,CMOS器件的特征尺寸不断减小,集成电路的工作电压也不断降低,在深亚微米工艺下,模数转换器的工作速度得到了极大的提高,同时,功耗进一步降低。但是,作为模数转换器的核心组成部分,比较器的性能成了高速低功耗设计的瓶颈。传统的几种比较器结构,很难同时满足速度、功耗、低电源电压和噪声等要求。

然而,传统结构的几种比较器,如:低功耗动态比较器、高速动态比较器以及高速低功耗动态比较器,都没有改变比较器比较速度和噪声之间的这对矛盾,也就是说,随着比较器速度的提高,比较器等效输入噪声会增加;而如果要降低比较器的等效输入噪声,需要以降低比较器的速度为代价。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种动态比较器,用于解决现有技术中动态比较器无法在高速的比较速度下保证较小的回踢噪声和功耗的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种动态比较器,包括:

时钟信号模块,用于产生第一时钟信号CLK1、第二时钟信号CLK2与第三时钟信号CLKn1,其中,所述第二时钟信号CLK2由第一时钟信号CLK1延迟生成;所述第三时钟信号CLKn1由第一时钟信号CLK1反相处理而成;

正反馈通道,其分别连接预放大器与正反馈锁存器,当所述第三时钟信号CLKn1为低电平时,提升连接在所述预放大器与正反馈锁存器之间的两个节点电压Tp和Tn之间的电压差;

当第一时钟信号CLK1与第二时钟信号CLK2为低电平时,所述节点电压Tp和Tn被上拉到电源电压进入到复位状态而输出高电平,经反相处理得到为低电平Ip和In反馈控制所述预放大器;

当所述第一时钟信号CLK1为高电平时,所述第二时钟信号CLK2仍为低电平,所述预放大器处于工作状态放大输入信号输出有电压差的节点电压Tp和Tn,而当所述第二时钟信号CLK2变为高电平时,节点电压Tp和Tn之间的电压差使得所述正反馈锁存器进入锁存状态,完成比较工作输出电压信号Dp和Dn。

于本发明的另一目的在于提供一种电子设备,包括上述的动态比较器。

如上所述,本发明的动态比较器,具有以下有益效果:

本发明采用正反馈通道迅速提升了Tp和Tn两点之间的电压差,从而提高了比较器的精度;同时,本发明所示比较器在获得高增益情况下,不依靠增加输出阻抗实现,避免了带宽降低的现象,保证了比较器速度;相比单纯通过增加比较器输入单元面积增加比较器速度所带来的回踢噪声,本发明明显减少了比较器输入级的回踢噪声。另外,由于比较器的小信号增益明显增益,对比较器等效输入噪声的抑制能力也明显提升。

附图说明

图1显示为本发明提供一种动态比较器结构原理图;

图2显示为本发明提供的动态比较器结构小信号等效登录原理图;

图3显示为本发明提供一种比较器比较速度随输入信号变化对比示意图;

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