[实用新型]用于模数转换器失调校准的动态比较器

说明书

本实用新型属于模拟集成电路领域，具体涉及一种用于模数转换器失调校准的动态比较器，包括依次相连的一级预放大器、二级预放大器、三级预放大器、四级预放大器和锁存器；一级预放大器的输入端与输入信号开关和第一开关连接，其输出端与第一校准电容的上级板连接；二级预放大器的输入端与第二开关和第一校准电容的下级板连接，其输出端与第二校准电容的上级板连接；三级预放大器的输入端与第三开关和第二校准电容的下级板连接，其输出端与第三校准电容的上级板连接；四级预放大器的输入端与第四开关和第三校准电容的下级板连接，其输出端与锁存器的输入端连接，锁存器的输出端与方向器连接。本实用新型具有失调电压小、噪声低、速度快的优点。

技术领域

本实用新型属于模拟集成电路技术领域，具体涉及一种用于模数转换器失调校准的动态比较器。

背景技术

现实世界中，信号大多为连续的模拟量，而在信号处理领域，数字信号具有抗干扰能力强、加密性强，更易处理等特点。所以在信号处理过程中，一般会将模拟信号转化为数字信号；将信号在数字领域上进行各类处理。因此在信号处理系统中，需要模数转化器将实际的模拟信号进行采样、量化、编码转化为数字信号，再通过相应的处理系统进行数字信号处理。所以模数转化器是现在信号处理系统中一个重要功能模块。

用于模数转换器(包括逐次逼近寄存器模数转换器)失调校准的动态比较器(简称比较器)是模数转换器内部的一个关键的电路，为了保证模数转换器的各项性能指标，比较器的性能至关重要。目前，大部分模数转换器使用传统的两级比较器，包括预放大电路和锁存电路。传统的两级比较器所存在的主要缺陷是噪声大，而降低其噪声又往往需要增大输出节点的电容负载，从而导致芯片面积的增大，进而影响模数转换器的总体性能。

发明内容

本实用新型的目的旨在克服上述现有技术的缺陷，该目的是通过下述技术方案实现的：

一种用于模数转换器失调校准的动态比较器，包括依次相连的一级预放大器、二级预放大器、三级预放大器、四级预放大器和锁存器；

一级预放大器的输入端分别与输入信号开关和第一开关的一端连接，输入信号开关的另一端与输入信号连接，第一开关的另一端与共模信号连接；一级预放大器的输出端与第一校准电容的上级板连接；

二级预放大器的输入端分别与第二开关的一端和第一校准电容的下级板连接，第二开关的另一端与共模信号连接；二级预放大器的输出端与第二校准电容的上级板连接；

三级预放大器的输入端分别与第三开关的一端和第二校准电容的下级板连接，第三开关的另一端与共模信号连接；三级预放大器的输出端与第三校准电容的上级板连接；

四级预放大器的输入端分别与第四开关的一端和第三校准电容的下级板连接，第四开关的另一端与共模信号连接；四级预放大器的输出端与锁存器的输入端连接，锁存器的输出端与方向器连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型可附加下述技术手段，以便更好地或者更有针对性地实现本实用新型的目的：

所述一级、二级、三级、四级预放大器均具有相同的电路结构，每级预放大器均包括第一金属氧化物半导体管、第二金属氧化物半导体管、第三金属氧化物半导体管、第四金属氧化物半导体管、第五金属氧化物半导体管、第六金属氧化物半导体管。

进一步地，所述第一金属氧化物半导体管、第二金属氧化物半导体管组成差分输入对管；第一金属氧化物半导体管、第二金属氧化物半导体管的漏极与电源连接；第一金属氧化物半导体管的栅极分别与正差分输入信号连接，第二金属氧化物半导体管的栅极与负差分输入信号连接；第一金属氧化物半导体管的源极与第四金属氧化物半导体管的漏极连接，第二金属氧化物半导体管的源极与第五金属氧化物半导体管的漏极连接。

进一步地，所述第三金属氧化物半导体管的栅极与时钟信号连接，第三金属氧化物半导体管的漏极与第一金属氧化物半导体管的源极连接，第三金属氧化物半导体管的源极与第二金属氧化物半导体管的源极连接。