[实用新型]一种高速比较器

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频集成电路技术领域，具体地，涉及一种高速比较器。 

背景技术

CMOS工艺快速发展的背景，为数模混合的高速单片CMOS芯片系统的实现提供了基础。同时由于CMOS工艺相比于其它工艺在集成度、功耗、成本等方面具有的优势，CMOS工艺已经逐渐成为了高速系统SOC化的首选。 

在短短的几年时间里，基于CMOS工艺的各种宽带通信系统得到了巨大的发展。高速比较器电路在宽带通信系统中成了必不可少的一部分。宽带通信系统要求其内部的比较器电路能够提供足够的精度和速度。比较器通常要包括一个前置放大级电路对输入信号进行预放大，而较高的精度和速度要求对前置放大级电路的增益以及带宽提出挑战。传统的宽带放大级电路如图1所示，为了提高带宽采用电阻做负载，同时，为提高增益，会有相同结构的多级放大器级联。这种传统的放大器电路通常会消耗较大的功耗，占用较多的电压空间，同时带宽不能做得很宽。 

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在功耗大、占用电压空间大和带宽窄等缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种高速比较器，以实现功耗小、占用电压空间小和带宽大的优点。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高速比较器，包括依次配合连接的前置放大级电路、双转单电路和输出级电路，其中： 

所述前置放大级电路，采用了中和技术以及零点补偿技术，将输入的信号放大以驱动后级的双转单电路；

所述双转单电路，采用了零点补偿技术，在所述前置放大级电路进行前级放大的基础上进一步对输入的信号进行放大；

所述输出级电路，将双转单电路的输出信号进一步整形放大，并驱动后级电路。

进一步地，所述前置放大级电路，具体包括NMOS管M₁、M₂ 和M₅，PMOS管M₃和M₄，电阻R₁和R₂，以及电容C₁和C₂；其中： 

所述NMOS管M₅的源端接地，栅端连接偏置电压V_BN，漏端连接NMOS管M₁、M₂的源端；

所述NMOS管M₁的源端连接NMOS管M₂的源端，并连接到NMOS管M₅的漏端；M₁的栅端连接反相输入端V_IN，并连接电容C₁的一端；M₁的漏端连接该前置放大级电路的同相输出的V_OP，连接电组R₁的一端、电容C₂的一端、以及PMOS管M₃的漏端；

所述NMOS管M₂的源端连接NMOS管M₁的源端，并连接到NMOS管M₅的漏端；M₂的栅端连接同相输入端V_IP，并连接电容C₂的一端；M₂的漏端连接该前置放大级电路的反相输出的V_ON，连接电组R₂的一端、电容C₁的一端、以及PMOS管M₄的漏端；

所述电容C₁的一端连接反相输入端V_IN，另一端连接前置放大级电路的反相输出端V_ON；电容C₂的一端连接同相输入端V_IP，另一端连接前置放大级电路的同相输出端V_OP；电阻R₁的一端连接前置放大级电路的同相输出端V_OP，另一端连接PMOS管M₃的栅端；电阻R₂的一端连接前置放大级电路的反相输出端V_ON，另一端连接PMOS管M₄的栅端；

所述PMOS管M₃的源端连接电源V_DD，栅端连接电阻R₁的一端，漏端连接前置放大级电路的同相输出端V_OP；