[发明专利]单级比较器

权利要求书

1.一种单级比较器，其特征在于，其包括第一电压端、第二电压端、第一输入端、第二输入端、输出端和单级比较单元，

所述单级比较单元用于比较第一输入端的电压和第二输入端的电压的大小，并输出表示相应比较结果的电平信号，所述单级比较单元包括第一开关、第二开关和第三开关，第一电流源和第二电流源，反相器、电容和MOS管，

其中，第一电流源连接于第一电压端和MOS管的漏极之间，电容连接于MOS管的源极和第二电压端之间，第一开关连接于第二输入端和MOS管的栅极之间，第二开关连接于第一输入端和MOS管的栅极之间，第二电流源和第三开关依次连接于MOS管的源极和第二电源端之间，

反相器的输入端与MOS管和第一电流源之间的连接节点相连，反相器的输出端作为所述单级比较单元的输出端与单级比较器的输出端相连，

第一开关和第三开关的控制端均与第一控制信号相连，第二开关的控制端与第二控制信号相连，当第一控制信号控制第一开关和第三开关导通时，第二控制信号控制第二开关关断，此时将第二输入端直接连接至所述MOS管的栅极，所述单级比较单元实现第二输入端的电压的采集；当第一控制信号控制第一开关和第三开关关断时，第二控制信号控制第二开关导通，此时将第一输入端直接连接至所述MOS管的栅极，所述单级比较单元实现第一输入端的电压与第二输入端的电压的比较，

通过设置第一控制信号和第二控制信号，使得第二输入端和第一输入端依次交替的连接至所述MOS管的栅极。

2.根据权利要求1所述的单级比较器，其特征在于，所述第一控制信号和第二控制信号为时钟信号，第一控制信号和第二控制信号之间存在一定的死区时间，以避免开关S1、S2和S3同时导通。

3.根据权利要求1所述的单级比较器，其特征在于，

第一开关导通时的MOS管的栅源电压等于第二开关导通时的MOS管的栅源电压。

4.根据权利要求3所述的单级比较器，其特征在于，

第一电流源和第二电流源相等。

5.根据权利要求1-4任一所述的单级比较器，其特征在于，

所述第一电压端为电源端，所述第二电压端为接地端，所述MOS管为NMOS晶体管；

第一电流源的正极与电源端相连，其负极与NMOS晶体管的漏极相连，NMOS晶体管的衬体与接地端相连；

第二电流源的正极与NMOS晶体管的源极相连，其负极与第三开关的一个连接端相连，第三开关的另一个连接端与接地端相连。

6.根据权利要求1-4任一所述的单级比较器，其特征在于，

所述第一电压端为接地端，所述第二电压端为电源端，所述MOS管为PMOS晶体管；

第一电流源的负极与接地端相连，其正极与PMOS晶体管的漏极相连，PMOS晶体管的衬体与PMOS晶体管的源极相连；

第二电流源的负极与PMOS晶体管的源极相连，其正极与第三开关的一个连接端相连，第三开关的另一个连接端与电源端相连。

7.根据权利要求1-4任一所述的单级比较器，其特征在于，

其还包括采样锁存单元，该采样锁存单元的输入端与反相器的输出端相连，其输出端与单级比较器的输出端相连，所述采样锁存单元用于在第二开关导通预定时间后时采样所述单级比较单元输出的电平信号，其输出端输出并保持采样到的电平信号。

8.根据权利要求7所述的单级比较器，其特征在于，

所述采样锁存单元包括D触发器，该D触发器的数据输入端与反相器的输出端相连，其时钟输入端与第三控制信号相连，其输出端与单级比较器的输出端OUT相连，第三控制信号在第二开关导通预定时间后触发所述D触发器采样单级比较单元输出的电平信号。