[发明专利]一种低功耗动态偏置比较器

权利要求书

1.一种低功耗动态偏置比较器，其特征在于，该比较器电路包括：前置放大器、锁存器和时序控制电路；其中：

所述前置放大器中，输入对管M1、M2源极接晶体管M14漏极，晶体管M14源极接尾电容Ctail上极板，尾电容Ctail下极板分别接晶体管M15漏极和晶体管M16漏极，晶体管M15源极接VDD，晶体管M16源极接地；输入对管M1、M2漏极分别接晶体管M3、晶体管M4漏极，晶体管M3、晶体管M4源极接晶体管M17漏极和尾电容Ctail上极板，晶体管M17源极接VDD；输入对管M1、M2漏极分别接复位电容Cp1、Cp2上极板，复位电容Cp1、Cp2下极板接地；复位电容Cp1、Cp2上极板分别接锁存器输入管M11、M10；

所述锁存器中，输入管对M11、M10源极分别接晶体管M13、M12漏极，晶体管M13、M12源极接VDD，晶体管M13栅极接晶体管M7栅极和晶体管M10漏极，晶体管M12栅极接晶体管M8栅极和晶体管M11漏极，晶体管M11漏极接晶体管M5、M7漏极，晶体管M10漏极接晶体管M8、M6漏极，晶体管M5、M7、M8、M6源极接地；

所述时序控制电路中，时钟信号clk接晶体管M3、M4、M14、M16栅极，时钟信号clkn接晶体管M5、M6栅极，时钟信号clk1接晶体管M15管栅极。

2.根据权利要求1所述的低功耗动态偏置比较器，其特征在于，在比较器比较阶段，复位电容Cp1和Cp2上极板的电荷通过输入对管M1、M2以及导通的晶体管M14对Ctail进行充电，同时随着Cp1和Cp2上极板电压的降低开启锁存器，迅速比较出结果；在复位阶段，晶体管M16断开，切断Ctail与地的连接，Ctail上极板的电量通过导通的晶体管M3和M4管传输到Cp1和Cp2的上极板，给Cp1和Cp2充电，达到能量复用的目的，从而节省功耗。

3. 根据权利要求1所述的低功耗动态偏置比较器，其特征在于，所述的前置放大器电路中，尾电容Ctail的下极板接晶体管M15漏极，晶体管M 15的源极接VDD，使得在比较器复位阶段提供驱动电压VDD；晶体管M17管连接的电源电压，通过导通的晶体管M17和M3、M4将Cp1和Cp2上的电压最终充电到VDD，保证下一次比较与前一次比较有相同的初始状态。

4.根据权利要求1所述的低功耗动态偏置比较器，其特征在于，所述的时序控制电路中，在比较器复位阶段开始前，时钟信号clk先变为低电平，关断晶体管M16，切断所述Ctail与地的通路，然后时钟信号clk1变为低电平；复位阶段开始，保证开关切换过程中不出现短路情况；同理，复位阶段结束时，时钟信号clk1先变为高电平，时钟信号clk再变为高电平，保证不出现短路。