[发明专利]一种电流比较器

说明书

本发明公开了一种电流比较器，包括顺次电联接的输入级、放大级和输出级，以及电流输入端、电源端、地端、输出端和偏置电压端；输入级，包括MOS管分压偏置电路和带有反馈的单级共源放大器，MOS管分压偏置电路用于将电流输入端输入的电流信号转换成电压信号，然后通过带有反馈的单级共源放大器提供一定电压增益后输出；放大级，包括单级差动放大器和两个串联的反相器，单级差动放大器用于将电流输入端处的电压信号和输入级输出的电压信号的差值放大，然后通过两个串联的反相器进一步放大后输出；输出级，包括施密特触发器，用于对放大级输出的电压信号整形，增强电路抗干扰能力。本发明具有结构简单、高精度和高抗干扰能力的特点。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，具体涉及一种电流比较器。

背景技术

随着半导体集成电路技术的快速发展，片上系统已经得到了广泛的应用。电流比较器可以将模拟电流信号转换为数字信号，在大多数片上系统中都有电流比较器的身影；电流比较器的速度、精度、失调和延迟等指标对整个系统来说都是至关重要的。

传统的电流比较器如图1所示，包括输入级和增益级，输入级采用MOS管M1～M8组成的电流镜结构，增益级由MOS管M9～M22组成的多级级联放大器构成。如图2所示为传统结构的电流比较器的精度仿真图。

由于传统比较器增益级采用多级级联，且增益不够高，输出没有做抗干扰处理，因此存在延迟较大、精度低以及抗干扰能力差系列问题。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是克服现有方法的不足，提出一种结构简单、易于实现、高精度、抗干扰的电流比较器。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术手段实现的：

一种电流比较器，其特征在于：包括顺次电联接的输入级、放大级和输出级，以及电流输入端IIN、电源端VDD、地端GND、输出端VOUT和偏置电压端VB；

输入级，包括MOS管分压偏置电路和带有反馈的单级共源放大器，MOS管分压偏置电路用于将电流输入端IIN输入的电流信号转换成电压信号，然后通过带有反馈的单级共源放大器提供一定电压增益后输出；

放大级，包括单级差动放大器和两个串联的反相器，单级差动放大器用于将电流输入端IIN处的电压信号和输入级输出的电压信号的差值放大，然后通过两个串联的反相器进一步放大后输出；

输出级，包括施密特触发器，用于对放大级输出的电压信号整形，增强电路抗干扰能力。

较优地，电流输入端IIN连接到MOS管分压偏置电路中MOS管的源极。

作为输入级的一种具体的实施方式，其特征在于：包括NMOS管N1～N3和PMOS管P1～P3；其中，NMOS管N1、NMOS管N2、PMOS管P1、PMOS管P2构成带有反馈的单级共源放大器，PMOS管P3、NMOS管N3构成MOS管分压偏置电路；NMOS管N1的漏极和PMOS管P2、PMOS管P3的源极电联接，并同时电联接电源端VDD；NMOS管N1的源极、PMOS管P1的源极、NMOS管N2的栅极同时电联接到电流输入端IIN；NMOS管N1的栅极、PMOS管P1的栅极、NMOS管N2的漏极和PMOS管P2的漏极电联接，此连接点作为输入级的输出；PMOS管P3的栅极、漏极和NMOS管N3的栅极、漏极电联接，并同时电联接PMOS管P2的栅极；PMOS管P1的漏极、NMOS管N2～N3的源极电联接，并同时电联接地端GND。