[发明专利]一种工作模式可编程的全动态比较器

说明书

本发明涉及一种工作模式可编程的全动态比较器，全动态比较器Comparator分别设有时钟信号接口CLK和CLKB、输入端电压接口VIP和VIN、工作模式控制信号VN和VNB、输出信号接口OUTP和OUTN，Comparator由预放大器Pre_AmpSA和动态锁存器SA‑Latch组成，Pre_AmpSA一端分别连接VIP、VIN、VN、VNB、CLK，另一端通过信号接口op和on分别连接SA‑Latch，SA‑Latch分别连接CLKB、OUTP、OUTN。本发明工作模式可编程、灵活选择其工作在低噪声模式或者低功耗模式、低功耗、低噪声。

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别是一种工作模式可编程、灵活选择其工作在低噪声模式或者低功耗模式、低功耗、低噪声的工作模式可编程的全动态比较器。

背景技术

随着现代社会的快速发展，如今衡量一个国家的综合国力的重要指标之一就是一个国家信息技术产业的发展水平。信息技术产业的核心就是集成电路技术，而模拟集成电路在集成电路技术中又有着举足轻重的作用。与模拟信号相比，数字信号均为二进制，便于处理和储存，具有抗干扰能力强、精度高、稳定性高等特点，因而数字电路被广泛应用于电路系统中。但是电路数字化的发展只是替代了一部分模拟电路，模拟电路仍是集成电路中不可或缺的单元模块。因为自然界中的信号都是模拟信号，就需要一种电路将模拟信号转化成数字信号进行后续处理，作为模拟信号和数字信号间的桥梁，这就是模数转换器(ADC)。

在不同的应用背景下对模数转换器(ADC)的性能要求也各不相同。当前主流的ADC有以下几大类，分别是Flash ADC、Pipeline ADC、sigma-delta ADC和SAR ADC等。其中Flash ADC是最简单的ADC，在电路结构中使用了大量的比较器使其工作速度最快，但是分辨率比较低，通常应用在高速低精度的场合。而SAR ADC是低功耗、中等精度和中等速度的代表，在当今流行的生物医疗和可穿戴便携设备等领域具有更强的适应性。

随着集成电路工艺朝着深亚微米飞速发，CMOS工艺的电源电压在不断降低，功耗问题也伴随着噪声和短沟道效应涌现出来，但是在可穿戴便携设备(如运动手环、智能手机、智能手表等)中采用功耗高的芯片系统必然会降低电池的使用时间和寿命，这就对数模混合信号集成电路的设计带来了巨大的挑战，使其不断向低电压、低功耗方向靠拢。

比较器是所有模数转换器(ADC)电路中最重要的模块之一。其等效输入噪声、功耗、比较速度等对ADC的性能指标(如分辨率、功耗等)产生显著的影响。目前比较器可以分为两大类：静态比较器和动态比较器。与动态比较器相比，静态比较器存在漏电流，产生静态功耗，并且静态比较器具有较大的面积，因而在低功耗的设计场景下通常采用的是动态比较器。虽然动态比较器具有速度快、功耗低的优点，但其回踢噪声和等效输入失调电压都较大，限制了其在高精度应用场合下的使用。因此，低功耗、低噪声的比较器设计在模数转换器(ADC)的设计中具有极其重要的研究意义。

需要一种工作模式可编程、灵活选择其工作在低噪声模式或者低功耗模式、低功耗、低噪声的工作模式可编程的全动态比较器。

发明内容

本发明的目的是提供一种工作模式可编程、灵活选择其工作在低噪声模式或者低功耗模式、低功耗、低噪声的工作模式可编程的全动态比较器。

一种工作模式可编程的全动态比较器，包括：

全动态比较器Comparator，所述Comparator分别设有时钟信号接口CLK和CLKB、输入端电压接口VIP和VIN、工作模式控制信号VN和VNB、输出信号接口OUTP和OUTN，所述Comparator由预放大器Pre_AmpSA和动态锁存器SA-Latch组成，所述Pre_AmpSA一端分别连接VIP、VIN、VN、VNB、CLK，另一端通过信号接口op和on分别连接SA-Latch，所述SA-Latch分别连接CLKB、OUTP、OUTN。