[发明专利]差分比较器

说明书

技术领域

本发明涉及尤其集成电路上采用的差分比较器电路的改进。

背景技术

差分比较器是常用以测量电路中的信号电平以确定何时两个信号电平之间的差超出阈值的电路元件。常规地，其包括差分到单端放大器和电压参考作为到高增益放大器(例如运算放大器)的输入。已知电路布置的实例在IEEE固态电路期刊(IEEE Journal of Solid-State Circuits)，第17卷，第6版，第969-982页，“MOS运算放大器设计-辅导概观(MOS operational amplifier design-a tutorial overview)”中给出。

发明内容

本发明旨在改进已知电路布置，且提供一种具有第一输入和第二输入的差分比较器，包括：

第一和第二晶体管，其布置为分别连接到第一和第二输入的差分对；以及

恒定电流布置，其安置于所述差分对和第一供应轨之间；

其中第一晶体管和恒定电流布置之间的第一路径具有与第二晶体管和恒定电流布置之间的第二路径不同的电阻。

因此，所属领域的技术人员将认识到，根据本发明，在差分对的晶体管之间引入有意失配。此提供差分比较器的所要功能，但因为仅需要单一差分对，所以申请人已发现，此布置比常规电路更高效地使用功率，这意味着其能够在比已知布置高的频率下操作而所使用的功率不会相称地增加。其还需要集成电路布局上的较小面积，这从节省成本的观点来看是有益的。

第一和第二晶体管可为任何合适的类型，但在一组实施例中包括场效应晶体管，优选地金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。所述晶体管优选地相同，但此鉴于上文描述的失配并不是必需的。

差分对通常驱动负载。此可包括无源负载，例如固定电阻器。然而，在一组实施例中，有源负载提供在所述差分对和第二供应轨之间。有源负载可包括对所述相应第一和第二晶体管进行馈送的第三和第四晶体管。所述第三和第四晶体管优选地为场效应晶体管，优选地金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在一组实施例中，所述第三和第四晶体管中的一者的栅极/基极连接到其漏极/发射极。比较器的输出可从第三和第四晶体管中的另一者的漏极/发射极采取。有源负载可包括简单电流反射镜，但在其它实施例中可提供进一步电路(本身已知)以引入滞后和/或给出较快切换时间。

第一和第二路径可各自包括一或多个电阻器以给出所述不同电阻。在一或多个电阻器提供于第一和第二路径中的每一者中的情况下，其相应电阻应具有不同标称值，即，其差应超过依据相同标称电阻的值的固有容差所预期的。在一组实施例中，所述第一和第二路径中的一者包括电阻器，而另一者不包括电阻器。

恒定电流布置可以若干方式提供。举例来说，其可简单地包括晶体管或级联的晶体管对。在优选实施例中，提供单一恒定电流源，其是第一和第二路径共同的。然而，此不是必需的，且单独恒定电流源可分别提供于第一和第二路径中。这些可提供彼此相同的电流或不同电流。

本发明的实施例尤其适合用于电平检测器中，确切地说无线电接收器电路内的电平检测器中。此有利地提供具有以下能力的无线电接收器：测量所接收信号的电平，且调节信号路径上分量的增益以便防止削波。因此，从第二方面来看，本发明提供一种无线电接收器，包括：

信道滤波器，其用于衰减处于特定信道外部的所接收无线电信号的分量；

电平检测器，其位于与信道滤波器相同的信号路径上，其中所述电平检测器包括具有第一输入和第二输入的差分比较器，且所述差分比较器包括：

第一和第二晶体管，其布置为分别连接到第一和第二输入的差分对；以及

恒定电流布置，其安置于所述差分对和第一供应轨之间；

其中第一晶体管和恒定电流布置之间的第一路径具有与第二晶体管和恒定电流布置之间的第二路径不同的电阻；以及

自动增益控制系统，其经布置以从电平检测器接收电平检测信息，且使用所接收的电平检测信息调节无线电接收器中的一或多个增益控制系统的增益。

附图说明

现将参考附图仅借助于实例描述本发明的特定实施例，在附图中：

图1为现有技术差分比较器布置的图形表示；

图2为体现本发明的比较器的示意性电路图；以及

图3为图2的比较器的示范性实施方案的图形表示。

具体实施方式