[实用新型]单边迟滞比较器

说明书

技术领域

本实用新型属于模拟集成电路领域，涉及一种单边迟滞比较器，尤其适用于集成电路芯片中使用。

背景技术

在集成芯片的应用领域中，为保证芯片在正常和非正常使用情况下的可靠性，其控制电路中应包括保护和检测电路。保护电路具备自身保护和负载保护两方面的功能，一旦出现故障，立即使芯片电路停止工作比较器。检测电路是检测电路不同的工作状态，使芯片可以针对不同的工作状态做出合适的反应。

传统的带有内部正反馈的迟滞比较器如图1所示。它是在高增益开环比较器的输入级使用内部正反馈实现迟滞的比较器。该比较器由N沟道MOS晶体管N1、N2构成差动输入对；二极管连接的P沟道MOS晶体管P1、P2作负载；恒定电流源I1作为电流源和内部P沟道MOS晶体管P3、P4构成正反馈回路组成迟滞比较器。

此电路中共有两条反馈路径，第一条是通过晶体管N1和N2的共源节点的串联电流反馈，这条反馈通路是负反馈；第二条是连接P3和P4源-漏极的并联电压反馈，这条反馈通路是正反馈。当此正反馈系数小于负反馈系数时，整个电路将表现为负反馈，同时失去迟滞效果；当正反馈系数大于负反馈系数时，整个电路将表现为正反馈，同时在电压传输曲线中将出现迟滞。

这种比较器由于决定级四个管子是两两对称的，即P1和P2管宽长比相同，P3和P4管宽长比相同，则比较器的阈值电压对于输入参考电压来说是对称分布的；而实际中特别是低电压低功耗条件下可能要求比较器的阈值电压对于参考电压不一定对称。其次，图1所示的比较器正阈值和负阈值都与器件的宽长比有关，受到工艺和温度的影响，而在实际中可能要求比较器的正/负阈值和参考电压完全相同，且具有一定的迟滞效果。因此需要单边迟滞比较器。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单边迟滞比较器，该比较器具有高精度单边迟滞功能。

本实用新型提供的单边迟滞比较器，一种结构为：它包括NMOS管N1和N2、PMOS管P1、P2、P5和迟滞调节器，迟滞调节器由负载PMOS管P7、反馈PMOS管P8和反馈开关S1构成，用于调节比较器的阈值；NMOS管N1和N2对称，PMOS管P1、P2、P5和P7的宽长比相等；其中，NMOS管N1管栅极作为正输入端V_in1，NMOS管N2管的栅极作为负输入端V_in2，它们的源极相连，同时接尾电流源I1的正端；电流源I1的负端接地；NMOS管N1漏极与PMOS管P1漏极相连，并连接到迟滞调节器中负载PMOS管P7漏极以及反馈开关S1的负极；开关S1的正极和PMOS管P8的漏极相连；PMOS管P1漏级与栅级相连，成二极管连接；N2的漏极与PMOS管P2漏极相连，同时连接到PMOS管P5的漏极；PMOS管P2漏极与其栅极相连，成二级管连接结构；PMOS管P1与P5栅极相连，迟滞调节器中PMOS管P7、P8的栅极与PMOS管P2栅极相连；PMOS管P1、P2、P5、P7、P8源极相连，一起接入电源V_DD；比较器的负输出端V_O1从NMOS管N1的漏极引出，比较器的正输出端V_O2从NMOS管N2管的漏极引出。

本实用新型的单边迟滞比较器电路是由内部正反馈实现迟滞的比较器改进而成，由不对称结构的正反馈回路构成本迟滞比较器电路的阈值电压产生部分，再加提供相应输出电压摆幅和合理输出电阻的输出级电路，共同组成了本迟滞比较器电路的核心部分。通过对阈值电压调节器的调节，则可以实现一个阈值固定为基准电压V_ref，另一阈值电压可调的效果。因此可以实现不同大小的迟滞电压V_HYS。