[发明专利]用于比较器的电路和用于减少比较器中的反冲噪声方法

说明书

本公开用于减少和消除反冲噪声的电路和方法。在一个实例中，公开一种用于比较器的电路。电路包括：第一晶体管组、第二晶体管组以及第一开关。第一晶体管组包括具有耦合到第一节点的漏极的第一晶体管以及具有耦合到第一节点的源极的第二晶体管。第一晶体管及第二晶体管的栅极一起耦合到比较器的第一输入端。第二晶体管组包括具有耦合到第二节点的漏极的第三晶体管，以及具有耦合到第二节点的源极的第四晶体管。第三晶体管及第四晶体管的栅极一起耦合到比较器的第二输入端。第一开关连接到第一节点及第二节点且在第一节点与第二节点之间。

相关申请的交叉参考

本申请主张2018年9月27日申请的美国临时专利申请第62/737,379号的优先权，所述临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请是有关于一种用于比较器的电路和用于减少比较器中的反冲噪声方法。

背景技术

在许多集成电路(integrated circuits；IC)中，需要具有长沟道长度的晶体管来改善电路性能，例如以避免或减少比较器的输入偏移和输入参考噪声。随着IC中的半导体工艺节点和电子组件不断缩小(例如20纳米、16纳米及更小)，具有长沟道长度的单个晶体管不再可用。

堆叠多级晶体管(例如具有小沟道长度的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor；MOS)晶体管)栅极可形成具有长沟道长度的等效晶体管。但是，现有比较器中的堆叠栅结构的内部节点会引起不相等的反冲噪声，这将破坏比较器的性能。这是因为当比较器在关闭模式下操作，即预充电操作时，堆叠栅极的内部节点是浮动的，且可具有任意电压。当比较器导通或处于锁存器操作时，这些不受控制的内部节点可产生不相等的反冲噪声，这将显著降低比较器性能。举例来说，具有此类比较器的模数转换器(analog-to-digital converter；ADC)将遭受不良的信噪比(signal-to-noise ratio；SNR)性能。

发明内容

本申请提供一种用于比较器的电路。所述电路包括：第一晶体管组、第二晶体管组以及第一开关。第一晶体管组包括具有耦合到第一节点的漏极的第一晶体管以及具有耦合到第一节点的源极的第二晶体管。第一晶体管和第二晶体管的栅极一起耦合到比较器的第一输入端。第二晶体管组包括具有耦合到第二节点的漏极的第三晶体管，以及具有耦合到第二节点的源极的第四晶体管。第三晶体管和第四晶体管的栅极一起耦合到比较器的第二输入端。第一开关连接到第一节点和第二节点且在第一节点与第二节点之间。

本申请提供一种用于比较器的电路。所述电路包括：第一晶体管组、第二晶体管组、第一开关以及第二开关。第一晶体管组包括具有耦合到第一节点的漏极的第一晶体管以及具有耦合到第一节点的源极的第二晶体管。第一晶体管和第二晶体管的栅极一起耦合到比较器的第一输入端。第二晶体管组包括具有耦合到第二节点的漏极的第三晶体管，以及具有耦合到第二节点的源极的第四晶体管。第三晶体管和第四晶体管的栅极一起耦合到比较器的第二输入端。第一开关连接在第一节点与电源之间。第二开关连接在第二节点与电源之间。

本申请提供一种用于减少比较两个差分信号的比较器中的反冲噪声的方法。所述方法包括：向比较器发送第一控制信号以关断比较器；响应于第一控制信号，将第一电压锁定到比较器中的第一节点，其中第一电压通过第一寄生电容器将第一反冲电压感应到比较器的第一输入端；响应于第一控制信号，将第二电压锁定到比较器中的第二节点，其中第二电压通过第二寄生电容器将第二反冲电压感应到比较器的第二输入端；将第三电压锁定到待比较的第一差分信号，其中第三电压是第一反冲电压和第一输入端的第一输入电压的总和；以及将第四电压锁定到待比较的第二差分信号，其中第四电压是第二反冲电压和第二输入端的第二输入电压的总和。第一电压与第二电压相同。第一反冲电压与第二反冲电压相同。

附图说明