[发明专利]一种自校准比较器失调电压消除电路

说明书

本发明公开了一种自校准比较器失调电压消除电路，包括：比较器，被配置为根据使能信号控制输入共模电压和比较电压，通过连接共模电压进行电压校正后，连接比较信号进行信号比较输出；校准单元，被配置为连接比较器的两个输出端OUTP和OUTN，并根据使能信号将比较器的输出信号反馈到输入端，抵消失调电压；开关单元，被配置为通过使能信号实现共模电压和比较电压的切换输入。本发明通过开关单元和使能信号控制输入共模电压和比较电压，在进行失调电压时输入共模电压，来实现消除电路中的失调电压，在消除失调电压之后输入比较电压，进行比较器的正常比较输出。通过该电路，可以实现大幅度减小比较器失调电压，并且不影响比较器的速度。

技术领域

本发明涉及失调电压调整领域，尤其涉及一种自校准比较器失调电压消除电路。

背景技术

随着半导体工艺的发展，特别是发展到深亚微米阶段，存储器，数据接收器，模数转换器的性能越来越好，对其中关键模块比较器的要求也越来越高，其中失调电压，速度，噪声是影响到数模转换器（逐次逼近型、闪存、流水线型）性能的重要因素。

图1是一个比较器在模数转换器中的典型应用，可以明显看出，比较器的低噪声，高速度，低失调电压（Vos）对逐次逼近型模数转换器的性能具有决定性的作用。所以必须要考虑消除或减小其失调电压，本专利介绍一种自校准消除失调电压，且不对比较器的速度造成太大影响的比较器环路结构。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种自校准比较器失调电压消除电路。

一种自校准比较器失调电压消除电路，包括：比较器，被配置为根据使能信号控制输入共模电压和比较电压，通过连接共模电压进行电压校正后，连接比较信号进行信号比较输出；校准单元，被配置为连接比较器的两个输出端OUTP和OUTN，并根据使能信号将比较器的输出信号反馈到输入端，抵消失调电压；开关单元，被配置为通过使能信号实现共模电压和比较电压的切换输入。

所述比较器包括：放大单元，被配置为并联的主差动对和校正差动对，所述主差动对输入端连接比较信号，校正差动对输入端连接校准单元输出信号，通过校正差动对输入端的压差抵消主差动对的失调电压；动态比较单元，被配置为动态比较器和输出锁存器，连接放大单元输出信号，用于实现电压比较输出。

所述校准单元包括：输入端Vop和Von，分别连接比较器的两个输出端OUTP和OUTN。

输出端，用于输出反馈电压到比较器；第一开关组，被配置为通过Vop输入端口信号和使能信号控制第一电荷存储电容的电荷挪移；第二开关组，被配置为通过Von输入端口信号和使能信号控制第二电荷存储电容的电荷挪移。

进一步的，一种自校准比较器失调电压消除电路，还包括设置于输出端前方的第三电荷存储电容，第三电荷存储电容与所述第一电荷存储电容、第二电荷存储电容通过充放电改变输出端反馈给比较器的电压。

所述校准单元包括相同的第一校准单元和第二校准单元，第一校准单元的Vop输入端接比较器的OUTP输出端，Von输入端接比较器的OUTN输出端；第二校准单元的Vop输入端接比较器的OUTN输出端，Von输入端接比较器的OUTP输出端。

进一步的，一种自校准比较器失调电压消除电路，所述第一开关组和第二开关组采用高阈值MOS管。电荷存储电容采用金属-氧化物-金属结构。所述开关单元包括多个开关和一个非门，通过使能信号控制开关单元实现比较器输入信号的选择。

本发明的有益效果：通过开关单元和使能信号控制输入共模电压和比较电压，在进行失调电压时输入共模电压，通过输入信号控制开关组来实现校准单元的电荷挪移，并通过比较器中校准差动对输入端的压差抵消主差动对的失调电压，来实现消除电路中的失调电压，在消除失调电压之后输入比较电压，进行比较器的正常比较输出。通过该电路，可以实现大幅度减小比较器失调电压，并且不影响比较器的速度，对噪声的影响也较小。

附图说明