【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及模擬集成電路領域，具體涉及一種具有高性能的比較器及其使用方法。
技術介紹
1、隨著當下信息化時代的不斷發展，模數轉換器(adc)在現代科技中的地位愈發突出。逐次逼近型模數轉換器因其高精度、低功耗和更適配先進工藝下的數模混合電路等特點在多種應用中得到了廣泛應用。高精度比較器是逐次逼近式模擬數字轉換器(successive?approximation?register，sar?adc)的核心部分，通過對比比較器兩端輸入電壓與參考電壓的大小并得到邏輯電平用于后續電路的判斷。比較器的最小分辨能力直接反映了轉換器所能識別的最小輸入信號差值。而且比較器是除了電容陣列之外，限制高精度sar?adc性能的另一個重要模擬電路模塊，因此在高精度sar?adc的設計中，高精度比較器的設計是至關重要的一環。在相關技術中，比較器結構大多采用單級放大器或鎖存比較器，但這些結構在精度、速度和功耗方面存在一定的局限性，無法滿足sar?adc在一些高速高精度的場景下進行使用。
2、因此，如何提供一種具有高精度、高速度及低功耗的比較器，是目前亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術提供一種具有高性能的比較器的技術方案，以解決上述技術問題中的至少之一。
2、為達到上述目的及其他相關目的，本申請提供的技術方案如下。
3、根據本申請實施例的第一方面，提供了一種具有高性能的比較器，包括：
4、信號放大模塊，接差分輸入信號及校準
5、鎖存比較模塊，接所述差分過渡信號，對所述差分過渡信號進行鎖存處理，得到差分輸出信號。
6、于本申請的一實施例中，所述信號放大模塊中包括單個或多個級聯的差分放大器，所述差分放大器包括采樣子單元、放大子單元及校準子單元，所述采樣子單元接所述差分輸入信號，對所述差分輸入信號進行采樣，所述放大子單元接所述采樣子單元，對所述采樣子單元采樣的差分輸入信號進行放大處理，得到差分過渡信號，所述校準子單元接所述放大子單元的輸出端、所述信息儲存信號及第一復位信號，根據所述信息儲存信號和所述第一復位信號對所述信號放大模塊的失配信息進行修正。
7、于本申請的一實施例中，所述采樣子單元包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管及第四pmos管，所述第一pmos管的源極接所述第二pmos管的源極，所述第一pmos管的源極還接第一基準電壓，所述第一pmos管的漏極接所述第三pmos管的源極，所述第二pmos管的漏極接所述第四pmos管的源極，所述第三pmos管的柵極接所述第四pmos管的柵極，所述第三pmos管的柵極還接第二基準電壓，其中，所述第一pmos管的柵極和所述第二pmos管的柵極配合輸入所述差分輸入信號，所述第三pmos管的漏極和所述第四pmos管的漏極對外輸出所述差分過渡信號。
8、于本申請的一實施例中，所述放大子單元包括第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管及第四nmos管，所述第一nmos管的柵極接所述第三nmos管的柵極，所述第三nmos管的柵極還接所述第三nmos管的漏極，所述第一nmos管的漏極接所述第四nmos管的漏極，所述第一nmos管的源極接地，所述第三nmos管的源極接所述第一nmos管的源極，所述第二nmos管的漏極接所述第三nmos管的漏極，所述第二nmos管的柵極接所述第四nmos管的柵極，所述第四nmos管的柵極還接所述第四nmos管的漏極，所述第二nmos管的源極接所述第一nmos管的源極，所述第四nmos管的源極接所述第一nmos管的源極，其中，所述第一nmos管的柵極和所述第二nmos管的柵極配合輸入所述差分過渡信號，所述第三nmos管的漏極和所述第四nmos管的漏極對外輸出所述差分過渡信號。
9、于本申請的一實施例中，所述第一nmos管和所述第二nmos管的跨導小于所述第三nmos管和所述第四nmos管的跨導。
10、于本申請的一實施例中，所述校準子單元包括第五nmos管、第六nmos管、第七nmos管、第八nmos管、第一電容、第二電容、第一復位開關，所述第一復位開關的第一端接所述第五nmos管的漏極，所述第五nmos管的漏極還接所述第六nmos管的漏極，所述第五nmos管的源極接所述第六nmos管的柵極，所述第五nmos管的源極還接所述第一電容的第一端，所述第一電容的第二端接所述第六nmos管的源極，所述第六nmos管的源極接地，所述第一復位開關的第二端接所述第七nmos管的漏極，所述第七nmos管的漏極還接所述第八nmos管的漏極，所述第七nmos管的源極接所述第八nmos管的柵極，所述第七nmos管的源極還接所述第二電容的第一端，所述第二電容的第二端接所述第八nmos管的源極，所述第八nmos管的源極接地，其中，所述第五nmos管的漏極接所述差分過渡信號的第一端，所述第七nmos管的漏極接所述差分過渡信號的第二端，所述第五nmos管的柵極和所述第七nmos管的柵極接所述信息儲存信號，所述第一復位開關的控制端接所述第一復位信號。
11、于本申請的一實施例中，所述鎖存比較模塊包括第五pmos管、第六pmos管、第七pmos管、第九nmos管、第十nmos管、第一采樣開關、第二采樣開關、第二復位開關，所述第五pmos管的源極接電源電壓，所述第五pmos管的漏極接所述第六pmos管的源極，所述第六pmos管的源極還接所述第七pmos管的源極，所述第六pmos管的柵極接所述第七pmos管的漏極，所述第七pmos管的柵極接所述第六pmos管的漏極，所述第一采樣開關的第一端接所述第六pmos管的漏極，所述第六pmos管的漏極還接所述第九nmos管的漏極，所述第九nmos管的漏極接所述第十nmos管的柵極，所述第七pmos管的漏極接所述第二采樣開關的第一端，所述第七pmos管的漏極還接所述第十nmos管的漏極，所述第十nmos管的漏極還接所述第九nmos管的柵極，所述第九nmos管的源極接所述第十nmos管的源極，所述第十nmos管的源極接地，所述第二復位開關的第一端接所述第九nmos管的漏極，所述第二復位開關的第二端接所述第十nmos管的漏極，其中，所述第一采樣開關的第二端和所述第二采樣開關的第二端配合輸入所述差分過渡信號，所述第九nmos管的漏極和所述第十nmos管的漏極對外輸出所述差分輸出信號，所述第五pmos管的柵極接時鐘信號，所述第一采樣開關的控制端和所述第二采樣開關的控制端接采樣信號，所述第二復位開關的控制端接第二復位信號。
12、根據本申請實施例的第二個方面，提供了具有高性能的比較器的使用方法，對上述描述的具有高性能的比較器進行應用，包括：
13、對所述差分輸入信號進行級聯放大，得到所述差分過渡信號，再基于所述校準信號修正所述失配信息；
14、對所述差分過渡信號進行鎖存處理，得到所述本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種具有高性能的比較器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述校準信號包括信息儲存信號及第一復位信號，所述信號放大模塊中包括單個或多個級聯的差分放大器，所述差分放大器包括采樣子單元、放大子單元及校準子單元，所述采樣子單元接所述差分輸入信號，對所述差分輸入信號進行采樣；所述放大子單元接所述采樣子單元，對所述采樣子單元采樣的差分輸入信號進行放大處理，得到差分過渡信號；所述校準子單元接所述放大子單元的輸出端、所述信息儲存信號及所述第一復位信號，根據所述信息儲存信號和所述第一復位信號對所述放大子單元的輸出端進行復位修正。
3.根據權利要求2所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述采樣子單元包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管及第四PMOS管，所述第一PMOS管的源極接所述第二PMOS管的源極，所述第一PMOS管的源極還接第一基準電壓，所述第一PMOS管的漏極接所述第三PMOS管的源極，所述第二PMOS管的漏極接所述第四PMOS管的源極，所述第三PMOS管的柵極接所述第四PMOS管的柵極，所述第三PMOS
4.根據權利要求2所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述放大子單元包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管及第四NMOS管，所述第一NMOS管的柵極接所述第三NMOS管的柵極，所述第三NMOS管的柵極還接所述第三NMOS管的漏極，所述第一NMOS管的漏極接所述第四NMOS管的漏極，所述第一NMOS管的源極接地，所述第三NMOS管的源極接所述第一NMOS管的源極，所述第二NMOS管的漏極接所述第三NMOS管的漏極，所述第二NMOS管的柵極接所述第四NMOS管的柵極，所述第四NMOS管的柵極還接所述第四NMOS管的漏極，所述第二NMOS管的源極接所述第一NMOS管的源極，所述第四NMOS管的源極接所述第一NMOS管的源極，其中，所述第一NMOS管的柵極和所述第二NMOS管的柵極配合輸入所述差分過渡信號，所述第三NMOS管的漏極和所述第四NMOS管的漏極對外輸出所述差分過渡信號。
5.根據權利要求4所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的跨導小于所述第三NMOS管和所述第四NMOS管的跨導。
6.根據權利要求2所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述校準子單元包括第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第一電容、第二電容、第一復位開關，所述第一復位開關的第一端接所述第五NMOS管的漏極，所述第五NMOS管的漏極還接所述第六NMOS管的漏極，所述第五NMOS管的源極接所述第六NMOS管的柵極，所述第五NMOS管的源極還接所述第一電容的第一端，所述第一電容的第二端接所述第六NMOS管的源極，所述第六NMOS管的源極接地，所述第一復位開關的第二端接所述第七NMOS管的漏極，所述第七NMOS管的漏極還接所述第八NMOS管的漏極，所述第七NMOS管的源極接所述第八NMOS管的柵極，所述第七NMOS管的源極還接所述第二電容的第一端，所述第二電容的第二端接所述第八NMOS管的源極，所述第八NMOS管的源極接地，其中，所述第五NMOS管的漏極接所述差分過渡信號的第一端，所述第七NMOS管的漏極接所述差分過渡信號的第二端，所述第五NMOS管的柵極和所述第七NMOS管的柵極接所述信息儲存信號，所述第一復位開關的控制端接所述第一復位信號。
7.根據權利要求1所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述鎖存比較模塊包括第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第一采樣開關、第二采樣開關、第二復位開關，所述第五PMOS管的源極接電源電壓，所述第五PMOS管的漏極接所述第六PMOS管的源極，所述第六PMOS管的源極還接所述第七PMOS管的源極，所述第六PMOS管的柵極接所述第七PMOS管的漏極，所述第七PMOS管的柵極接所述第六PMOS管的漏極，所述第一采樣開關的第一端接所述第六PMOS管的漏極，所述第六PMOS管的漏極還接所述第九NMOS管的漏極，所述第九NMOS管的漏極接所述第十NMOS管的柵極，所述第七PMOS管的漏極接所述第二采樣開關的第一端，所述第七PMOS管的漏極還接所述第十NMOS管的漏極，所述第十NMOS管的漏極還接所述第九NMOS管的柵極，所述第九NMOS管的源極接所述第十NMOS管的源極，所述第十NMOS管的源極接地，...
【技術特征摘要】
1.一種具有高性能的比較器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述校準信號包括信息儲存信號及第一復位信號，所述信號放大模塊中包括單個或多個級聯的差分放大器，所述差分放大器包括采樣子單元、放大子單元及校準子單元，所述采樣子單元接所述差分輸入信號，對所述差分輸入信號進行采樣；所述放大子單元接所述采樣子單元，對所述采樣子單元采樣的差分輸入信號進行放大處理，得到差分過渡信號；所述校準子單元接所述放大子單元的輸出端、所述信息儲存信號及所述第一復位信號，根據所述信息儲存信號和所述第一復位信號對所述放大子單元的輸出端進行復位修正。
3.根據權利要求2所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述采樣子單元包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管及第四pmos管，所述第一pmos管的源極接所述第二pmos管的源極，所述第一pmos管的源極還接第一基準電壓，所述第一pmos管的漏極接所述第三pmos管的源極，所述第二pmos管的漏極接所述第四pmos管的源極，所述第三pmos管的柵極接所述第四pmos管的柵極，所述第三pmos管的柵極還接第二基準電壓，其中，所述第一pmos管的柵極和所述第二pmos管的柵極配合輸入所述差分輸入信號，所述第三pmos管的漏極和所述第四pmos管的漏極對外輸出所述差分過渡信號。
4.根據權利要求2所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述放大子單元包括第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管及第四nmos管，所述第一nmos管的柵極接所述第三nmos管的柵極，所述第三nmos管的柵極還接所述第三nmos管的漏極，所述第一nmos管的漏極接所述第四nmos管的漏極，所述第一nmos管的源極接地，所述第三nmos管的源極接所述第一nmos管的源極，所述第二nmos管的漏極接所述第三nmos管的漏極，所述第二nmos管的柵極接所述第四nmos管的柵極，所述第四nmos管的柵極還接所述第四nmos管的漏極，所述第二nmos管的源極接所述第一nmos管的源極，所述第四nmos管的源極接所述第一nmos管的源極，其中，所述第一nmos管的柵極和所述第二nmos管的柵極配合輸入所述差分過渡信號，所述第三nmos管的漏極和所述第四nmos管的漏極對外輸出所述差分過渡信號。
5.根據權利要求4所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述第一nmos管和所述第二nmos管的跨導小于所述第三nmos管和所述第四nmos管的跨導。
6.根據權利要求2所述的具有高性能的比較器，其特征在于，所述校準子單元包括第五nmos管、第六nmos管、第七nmos管、第八nmos管、第一電容、第二電容、第一復位開關，所述第一復位開關的第一端接所述第五nmos管的漏極，所述第五nmos管的漏極還接所述第六nmo...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓濤，杜宇彬，付東兵，張小英，駱林波，劉林果，汪芳，陳光炳，
申請(專利權)人：重慶吉芯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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