[发明专利]低电位反馈的比较器

说明书

本发明提供一种低电位反馈的比较器，包括前置放大级电路，前置放大级电路用于放大第一、二输入信号；比较器电路，比较器电路用于接收第一、二输入信号进行电压比较，从而输出第一、二输出信号；反馈模块，反馈模块用于接收第一、二输出信号的扰动信号，产生第一、二反馈信号反馈于第一、二输出信号，使得原为L或X状态的第一、二输出信号的电位拉低。本发明的比较器通过把低电位反馈的比较器的差分输出输入到反馈模块并输出低电位反馈回低电位反馈的比较器的差分输出端。当存在足够大的正向或负向电压扰动时，反馈模块会产生输出响应，并拉低原状态为X或L的差分输出端的电位，稳定比较器的状态。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种低电位反馈的比较器。

背景技术

比较器是现代电子系统中的重要组成部分，是模拟信号与数字信号的基本转换单元，可以作为1位模数转换器。其大多工作在开环状态，通常还会采用内部正反馈的形式获得更大的增益或迟滞的效果。

比较器广泛应用于模拟信号到数字信号的转换过程中，POR、VDT、ADC等电路往往离不开比较器。在电源管理模块中，一般是对电源电压进行采样，并将采样信号进行电压输入到比较器差分输入端进行比较，确定当前电路的状态，进而对整个电路进行电源管理。但是，当比较器受到环境噪声的干扰时极有可能产生错误的输出，在高精度应用中尤为明显，这可能会重置整个电路系统。

图1和图2是P型和N型差分对的高增益开环比较器结构，高精度比较器往往由2～4级的高增益开环比较器构成。由于差分输入差分输出的结构，同时输入到比较器的外部噪声会被抑制掉，不会导致错误的输出。但是，外部环境对比较器内部节点的干扰却是不可忽略的，在图1和图2中A、B的任意节点受到干扰都可能引起比较器的错误响应。在整个高精度的比较器中，最容易受到外部噪声影响而出现错误响应的是第一级的高增益开环比较器。

图3是使用三级高增益开环比较器构成的高精度比较器的结构图。图4是图3中高精度比较器正常工作的响应示意图的输入INP、INN和stage1(第一级比较器)的输出VOUTP、VOUTN以及最终输出VOUT的响应示意图。

当比较器正常工作时，定义稳定时的VOUTN和VOUTP中较小者为L状态，较大者为H状态，非稳定下定义为X状态。比较器正常工作时可能会出现如下状态：①VOUTN为H状态，VOUTP为X或L状态；②VOUTN为L状态，VOUTP为X或H状态；③VOUTN和VOUTP均为X状态；

图3中只需要很小的OD＝INP-INN即可获得VOUT的响应，但是stage1的高增益开环比较器的差分输出很小，特别容易受到外界干扰而产生错误的响应。

图5中VOUTN在t1时刻受到较大的正向电压干扰，导致VOUT产生了时长为Terror的错误响应。

图6中VOUTP在t1时刻受到较大的负向电压干扰，导致VOUT产生了时长为Terror的错误响应。

为解决上述问题，需要提出一种新型的低电位反馈的比较器。

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低电位反馈的比较器，用于解决现有技术中当比较器正常工作时，定义稳定时的VOUTN和VOUTP中较小者为L状态，较大者为H状态，非稳定下定义为X状态。比较器正常工作时由于第一级的高增益开环比较器的差分输出很小，特别容易受到外界干扰而产生错误的响应的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种低电位反馈的比较器，包括：

前置放大级电路，所述前置放大级电路用于放大第一、二输入信号；

优选地，所述前置放大级电路为差动放大电路。

比较器电路，所述比较器电路用于接收第一、二输入信号进行电压比较，从而输出第一、二输出信号；