[发明专利]一种电流比较器

权利要求书

1.一种电流比较器，其特征在于：包括电流作差级、增益级和输出级，包括正相电流输入端INP、电源端VDD、正相基准电流输入端Iref+、反相基准电流输入端Iref-、反相电流输入端INN、地端GND、输出端OUT；

电流作差级，包括两个共源共栅电流镜，用于接收正相输入电流和反相输入电流，正相基准电流和反相基准电流，并输出正相输入电流与反相输入电流的作差值；

增益级，包括分压偏置电路、带有电流源负载的单级共源放大器、反相器，用于接收电流作差级输出的作差电流，将电流信号转换为电压信号，将电压信号进行放大后输出两路反相的电压信号；

输出级，用作自偏置差分放大器，包括两互为偏置的差分结构，用于接收增益级输出的两路电压信号进行比较，并依据两电压信号的比较结果执行输出；

其中，所述的增益级包括PMOS管P5～P8和NMOS管N5～N8；其中，PMOS管P6和NMOS管N6构成单级共源放大器，PMOS管P7和NMOS管N7构成分压偏置电路，PMOS管P8和NMOS管N8构成反相器；PMOS管P5的漏极、NMOS管N6～N8的源极均连接地端GND；NMOS管N5的漏极、PMOS管P6～P8的源极同时连接电源端VDD；PMOS管P5的源极与NMOS管N5的源极、NMOS管N6的栅极连接，此连接点连接电流作差级的输出；NMOS管N5的栅极与PMOS管P5的栅极连接，此连接点同时连接PMOS管P6的漏极与NMOS管N6的漏极的连接点、PMOS管P8的栅极与NMOS管N8的栅极的连接点，此连接点输出作为增益级的第一输出；PMOS管P6的栅极连接PMOS管P7的栅极与漏极、NMOS管N7的栅极与漏极；NMOS管N8的漏极与PMOS管P8的漏极连接，此连接点作为增益级的第二输出。

2.根据权利要求1所述的电流比较器，其特征在于：所述的电流作差级包括NMOS管N1～N4和PMOS管P1～P4；其中，PMOS管P1～P4构成PMOS共源共栅电流镜，NMOS管N1～N4构成NMOS共源共栅电流镜；PMOS管P1的源极与PMOS管P2的源极同时连接电源端VDD；PMOS管P1的栅极与漏极连接，并同时连接PMOS管P2的栅极、PMOS管P3的源极以及正相电流输入端INP；PMOS管P2的漏极与PMOS管P4的源极连接；PMOS管P3的栅极与漏极连接，并同时连接反相基准电流输入端Iref-和PMOS管P4的栅极；PMOS管P4的漏极连接NMOS管N4的漏极，此连接点作为电流作差级的输出；NMOS管N3的栅极与漏极连接，并同时连接正相基准电流输入端Iref+和NMOS管N4的栅极；NMOS管N4的源极与NMOS管N2的漏极连接；NMOS管N1的栅极与漏极连接，并同时连接NMOS管N3的源极、NMOS管N2的栅极以及反相电流输入端INN；NMOS管N1的源极和NMOS管N2的源极均连接地端GND。

3.根据权利要求1所述的电流比较器，其特征在于：所述的输出级包括NMOS管N9～N11和PMOS管P9～P11；其中，PMOS管P9～P11构成PMOS差分结构，NMOS管N9～N11构成NMOS差分结构；NMOS管N9的源极与地端GND连接；NMOS管N9的栅极与PMOS管P9的栅极、NMOS管N10的漏极、PMOS管P10的漏极连接；NMOS管N9的漏极与NMOS管N10的源极、NMOS管N11的源极连接；NMOS管N10的栅极与PMOS管P10的栅极连接，并同时连接增益级的第一输出；NMOS管N11的栅极与PMOS管P11的栅极连接，并同时连接增益级的第二输出；NMOS管N11的漏极与PMOS管P11的漏极连接，并同时连接电流比较器的输出端OUT；PMOS管P10的源极与PMOS管P11的源极、PMOS管P9的漏极连接；PMOS管P9的源极连接电源VDD端。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的电流 比较器，其特征在于：PMOS管P1～P11的衬底均连接电源端VDD，NMOS管的N1～N11的衬底均连接地端GND。

5.根据权利要求4所述的电流比较器，其特征在于：PMOS管P7与NMOS管N7为标准电压5V的MOS管，其余的PMOS管和NMOS管均为标准电压1.8V的MOS管。