[实用新型]一种钟控动态电压比较器集成电路

说明书

本实用新型公开了一种钟控动态比较器集成电路，包括轨到轨前置放大电路、中间级放大电路、钟控锁存比较电路和输出电路；轨到轨前置放大电路由P型和N型两种差分对并行连接组成，构成钟控动态比较器集成电路的差分输入vinp和vinn；中间级放大电路连接轨到轨前置放大电路，由四级电流镜负载的差分放大电路构成；钟控锁存比较电路连接中间级放大电路，为钟控并联锁存放大电路；输出电路连接锁存比较电路，由自偏置差分放大电路和反向器构成。针对于常见钟控动态比较器的电压范围受限问题，支持轨到轨输入输出、具有较高速度以及灵敏度、带有正反两向同步输出、具有较低功耗。

技术领域

本实用新型属于集成电路技术领域，具体地说，是涉及一种钟控动态电压比较器集成电路。

背景技术

电压比较器电路在很多模拟集成电路项目中的应用是十分广泛的，尤其是在常见的模数转换电路中，比较器起着至关重要的作用。

比较器的分类方式多样，其中根据比较器工作在持续时间或时钟采样时间的不同可大致分为静态比较器（即常规比较器）以及动态比较器。前者多适用于需要连续时间内不间断比较的情况，其特点是offset小但功耗大；后者则多用于模数转换电路，特点是速度快功耗小，但offset大。静态比较器电路的框架一般是由各类放大器与正反馈比较结构电路组成，甚至只由放大电路组成。其中放大电路一般作为输入为比较器提供输入信号的差异放大服务，为后面的比较提供更良好的比较信号，而正反馈比较结构则是比较的核心，快速地比较并将差异结果迅速向后续结构输出，最终实现对电压的比较功能。而动态比较器在锁存比较结构上添加了时钟控制，即离散采样的工作方式，这样减少了功耗消耗，且方便于数字模块中的应用。

现有的钟控动态比较器芯片电路多是仅支持轨到轨输出的电路，缺少对轨到轨输入功能的支持，导致输入电压受限制；部分电路的灵敏度过小，速度略低，而部分比较电路的功耗过大，且只有正向输出，没有同步的反向输出接口。

发明内容

本实用新型的目的在于针对于常见钟控动态比较器的电压范围受限问题，提出一种支持轨到轨输入输出的、具有较高速度以及灵敏度的、带有正反两向同步输出的、较低功耗的钟控动态电压比较器集成电路。

本实用新型采用以下技术方案予以实现：

提出一种钟控动态电压比较器集成电路，包括：轨到轨前置放大电路，由P型和N型两种差分对并行连接组成，构成所述钟控动态电压比较器集成电路的差分输入vinp和vinn；中间级放大电路，连接所述轨到轨前置放大电路，由四级电流镜负载的差分放大电路构成；钟控锁存比较电路，连接所述中间级放大电路，为钟控并联锁存放大电路；输出电路，连接所述锁存比较电路，由自偏置差分放大电路和反向器构成。

进一步的，所述轨到轨前置放大电路，还包括：N型差分对负载电路，其输出连接所述中间级放大电路；电流镜电路，将所述P型差分对的输出加载到所述N型差分对负载电路上；使能开关，用于所述轨到轨前置电路的开启关断使能；偏置电路，为所述轨到轨前置放大电路提供偏置电流。

进一步的，每级电流负载的差分放大电路包括：电流镜负载；二极管负载；N型差分输入对；第一镜像电流源，连接所述N型差分输入对电路。

进一步的，所述钟控锁存比较电路包括：N型差分输入对电路；由NOMS管组成的第二镜像电流源，加载在所述N型差分输入对电路上；反向器，接时钟信号；并联锁存电路，连接所述N型差分输入对电路的输出。

进一步的，所述反向器包括串联的第一反向器、第二反向器和第三反向器；其中，所述第二反向器的输出为正向输出Vout，所述第三反向器的输出为反向输出Vout-。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提出的钟控动态电压比较器集成电路，针对于常见钟控动态比较器的电压范围受限问题，支持轨到轨输入输出、具有较高速度以及灵敏度、带有正反两向同步输出、具有较低功耗。