[发明专利]开关电容型比较器的失调校正电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电容型比较器领域，尤其涉及一种开关电容型比较器的失调校正电路和方法。

背景技术

开关电容型比较器采用开关电容结构对输入信号进行采样，利用预放大器（preamp）及锁存器（latch）得到比较结果。如图1A所示，为现有技术中开关电容型比较器的电路示意图，如图1B所示，为现有技术中施加在图1A所示电路示意图上的时钟信号的波形示意图，参见图1A和图1B，该开关电容型比较器包括开关电容模块11、预放大器12和锁存器13，当时钟信号Ф₁和Ф_1e为高电平时，开关电容模块11对差分输入信号（V_ip、V_in）和差分参考信号（V_rp、V_rn）同时采样，当时钟信号Ф_1b为高电平时，开关电容模块11计算出（V_ip-V_in）-（V_rp-V_rn）的电压值，送入预放大器12，在时钟信号Ф₂的上升沿，锁存器13得到比较结果，输出数字信号Dout。

对于比较器，如果存在比较器失调，会使得比较器出现判决错误，因此对比较器失调要求比较高的电路通常采用失调校正技术以降低失调。如图2A所示，为现有技术中比较器失调校正电路的电路示意图，在比较器21的差分输入端V_p和V_n之间连接短路开关S_short，在校正模式下，短路开关S_short在时钟信号Ф_cali的控制下，将比较器21的输入端短路，此时比较器21在失调电压作用下输出数字信号“1”或“-1”。然后，均值模块22将比较器21输出的数字信号Dout求平均数。补偿模块23根据该平均数，生成补偿值，将该补偿值发送给比较器21，对比较器21的失调电压进行补偿。具体地，如果平均数大于0，则补偿模块23判断开比较器21的失调电压为正值，生成负的补偿值，如果平均数小于0，则补偿模块23判断比较器21的失调电压为负值，生成正的补偿值。如图2B所示，为现有技术中图2A所示比较器失调校正电路中比较器输出的数字信号以及比较器的失调电压的波形示意图，该失调校正电路采用“一次一小步”的策略，不断迭代，直到对比较器失调电压补偿完毕，比较器输出的数字信号由噪声主导，变为数字信号“1”和“-1”间隔为止。

如图3A所示，为现有技术中采用图2A采用的比较器失调校正技术对图1A所示开关电容型比较器进行校正的电路示意图，如图3B所示，为现有技术中施加在图3A所示电路示意图上的时钟信号的波形示意图，参见图3A和图3B，将短路开关S_short连接在预放大器12的差分输入端之间，当开关电容型比较器进行失调校正时，时钟信号Фcali为高电平，控制短路开关S_short导通，将预放大器12的差分输入端短路。发明人研究发现，图3A所示电路示意图存在如下缺陷：预放大器12的输入端对电路非理想性比较敏感，此处增加短路开关S_short会增加预放大器12的输入端寄生电容C_p，增加输入信号在此处的衰减，另外在版图上容易引入预放大器12的输入端的不对称性，增大比较器失调。

发明内容

本发明提供一种开关电容型比较器的失调校正电路和方法，用以实现对开关电容型比较器进行校正，同时避免短路开关在预放大器输入端产生寄生电容，减小输入信号在此处的衰减，也避免在版图上引入预放大器输入端的不对称性。

本发明提供一种开关电容型比较器的失调校正电路，其中：

所述开关电容型比较器的差分输入电路包括：

第一开关电容，用于接收参考电压信号；

第二开关电容，用于接收正输入电压信号；

第三开关电容，用于接收负输入电压信号；

第四开关电容，用于接收正负参考电压信号；

所述失调校正电路包括：

均值模块，输入端与所述开关电容型比较器的输出端连接；

补偿模块，输入端与所述均值模块的输出端连接，输出端与所述

开关电容型比较器连接；

所述失调校正电路还包括：

第一短路开关，一端连接在所述第一开关电容的开关和电容之间，另一端连接在所述第二开关电容的开关和电容之间；