【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換，尤其涉及一種比較器和單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
技術(shù)介紹
1、單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器是一種常見的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于圖像傳感，溫度檢測(cè)等低速低功耗領(lǐng)域。
2、線性度是單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的核心設(shè)計(jì)指標(biāo)之一，當(dāng)要求模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍較大時(shí)，線性度常常成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)和轉(zhuǎn)換精度的瓶頸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種比較器和單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以在保證模數(shù)轉(zhuǎn)換器的較大輸入電壓范圍的前提下，提高線性度。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種比較器，包括：同相輸入端、反相輸入端、第一輸入采樣模塊、第二輸入采樣模塊和比較模塊；
3、第一輸入采樣模塊的輸入端與同相輸入端電連接，第一輸入采樣模塊的輸出端與比較模塊的第一內(nèi)部輸入端電連接；第一輸入采樣模塊用于將同相輸入端的第一輸入電壓分壓后通過輸出至第一內(nèi)部輸入端；
4、第二輸入采樣模塊的輸入端與反相輸入端電連接，第二輸入采樣模塊的輸出端與比較模塊的第二內(nèi)部輸入端電連接；第二輸入采樣模塊用于將反相輸入端的第二輸入電壓分壓后通過輸出至第二內(nèi)部輸入端；
5、比較模塊用于根據(jù)第一內(nèi)部輸入端和第二內(nèi)部輸入端的電壓輸出比較結(jié)果。
6、可選的，第一輸入采樣模塊包括第一采樣電容和第一分壓電容，第一采樣電容和第一分壓電容串聯(lián)在同相輸入端和第一電源端之間，第一采樣電容與第一分壓電容的公共連接端與第一內(nèi)部輸入端電連接；
7、第二輸入采樣模塊包括第二采樣電容和第二分
8、可選的，第一輸入采樣模塊對(duì)應(yīng)的第一分壓比與第二輸入采樣模塊的第二分壓比不同；
9、其中，第一分壓比等于第一分壓電容與第一分壓電容和第一采樣電容之和的比值；
10、第二分壓比等于第二分壓電容與第二分壓電容和第二采樣電容之和的比值。
11、可選的，第一采樣電容和第二采樣電容的電容值相等，第一分壓電容和第二分壓電容的電容值不相等。
12、可選的，比較模塊包括比較單元、限幅單元和輸出單元；
13、比較單元分別與第一內(nèi)部輸入端和第二內(nèi)部輸入端電連接，用于根據(jù)第一內(nèi)部輸入端和第二內(nèi)部輸入端的電壓通過內(nèi)部比較輸出端輸出第一中間比較電壓；
14、限幅單元分別與內(nèi)部比較輸出端、第二電源端電連接，用于根據(jù)第一中間比較電壓和第二電源端的電壓通過限幅輸出端輸出第二中間比較電壓，以限制第二中間比較電壓的電壓幅度范圍；
15、輸出單元與限幅輸出端電連接，用于根據(jù)第二中間比較電壓輸出對(duì)應(yīng)的比較結(jié)果。
16、可選的，限幅單元包括第一晶體管和第一電容，第一晶體管的柵極與第二電源端電連接，第一晶體管的第一極與內(nèi)部比較輸出端電連接，第一晶體管的第二極與第二電源端電連接；
17、第一電容的第一端分別與第一晶體管的第一極、限幅輸出端電連接，第一電容的第二端分別與第一電源端電連接；
18、第一電源端的電壓小于第二電源端的電壓。
19、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括本專利技術(shù)任意實(shí)施例的比較器。
20、可選的，單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括斜坡發(fā)生器和參考電壓產(chǎn)生模塊；
21、斜坡發(fā)生器的輸出端與同相輸入端電連接，斜坡發(fā)生器用于產(chǎn)生斜坡信號(hào)；參考電壓產(chǎn)生模塊的輸出端與反相輸入端電連接，參考電壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生參考電壓，參考電壓的電壓值固定。
22、可選的，斜坡發(fā)生器包括計(jì)數(shù)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，計(jì)數(shù)器用于根據(jù)接入的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生階梯信號(hào)；
23、數(shù)模轉(zhuǎn)換器與計(jì)數(shù)器電連接，用于根據(jù)階梯信號(hào)生成對(duì)應(yīng)的斜坡信號(hào)；
24、比較器還用于將比較結(jié)果輸出至計(jì)數(shù)器。
25、可選的，參考電壓產(chǎn)生模塊包括多路選擇單元，多路選擇單元用于選擇至少兩個(gè)模擬電壓中的一個(gè)作為參考電壓。
26、本專利技術(shù)實(shí)施例的比較器和單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過在比較器的同相輸入端和比較模塊之間連接第一輸入采樣模塊，在比較器的反相輸入端和比較模塊之間連接第二輸入采樣模塊，使得第一輸入采樣模塊和第二輸入采樣模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓采樣后，將采樣得到的電壓進(jìn)行縮放。將比較器應(yīng)用到單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器中時(shí)，可以將軌到軌的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍縮小到比較模塊可以接收的范圍內(nèi)，提高比較器的線性度，進(jìn)而提高單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的線性度。
27、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本專利技術(shù)的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本專利技術(shù)的范圍。本專利技術(shù)的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
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1.一種比較器，其特征在于，包括：同相輸入端、反相輸入端、第一輸入采樣模塊、第二輸入采樣模塊和比較模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比較器，其特征在于，所述第一輸入采樣模塊包括第一采樣電容和第一分壓電容，所述第一采樣電容和所述第一分壓電容串聯(lián)在所述同相輸入端和第一電源端之間，所述第一采樣電容與所述第一分壓電容的公共連接端與所述第一內(nèi)部輸入端電連接；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的比較器，其特征在于，所述第一輸入采樣模塊對(duì)應(yīng)的第一分壓比與所述第二輸入采樣模塊的第二分壓比不同；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的比較器，其特征在于，所述第一采樣電容和所述第二采樣電容的電容值相等，所述第一分壓電容和所述第二分壓電容的電容值不相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的比較器，其特征在于，所述比較模塊包括比較單元、限幅單元和輸出單元；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的比較器，其特征在于，所述限幅單元包括第一晶體管和第一電容，所述第一晶體管的柵極與所述第二電源端電連接，所述第一晶體管的第一極與所述內(nèi)部比較輸出端電連接，所述第一晶體管的第二極與所述第二電源端
7.一種單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的比較器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括斜坡發(fā)生器和參考電壓產(chǎn)生模塊；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述斜坡發(fā)生器包括計(jì)數(shù)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述計(jì)數(shù)器用于根據(jù)接入的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生階梯信號(hào)；
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述參考電壓產(chǎn)生模塊包括多路選擇單元，所述多路選擇單元用于選擇至少兩個(gè)模擬電壓中的一個(gè)作為所述參考電壓。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種比較器，其特征在于，包括：同相輸入端、反相輸入端、第一輸入采樣模塊、第二輸入采樣模塊和比較模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比較器，其特征在于，所述第一輸入采樣模塊包括第一采樣電容和第一分壓電容，所述第一采樣電容和所述第一分壓電容串聯(lián)在所述同相輸入端和第一電源端之間，所述第一采樣電容與所述第一分壓電容的公共連接端與所述第一內(nèi)部輸入端電連接；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的比較器，其特征在于，所述第一輸入采樣模塊對(duì)應(yīng)的第一分壓比與所述第二輸入采樣模塊的第二分壓比不同；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的比較器，其特征在于，所述第一采樣電容和所述第二采樣電容的電容值相等，所述第一分壓電容和所述第二分壓電容的電容值不相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的比較器，其特征在于，所述比較模塊包括比較單元、限幅單元和輸出單...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚卓見，梁欣，余力瀾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都博瑞微電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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