[发明专利]一种动态比较器

说明书

本发明涉及集成电路设计技术领域，具体公开了一种动态比较器，其中，包括：主电路、第一反相器电路和第二反相器电路，所述第一反相器电路和第二反相器电路均与所述主电路连接；所述主电路能够通过共源共栅结构提供偏置电流，并能够限制所述主电路的最大瞬态电流，且能够通过输出级的交叉耦合组成正反馈回路提高动态比较器的电压增益；所述第一反相器电路和第二反相器电路均能够将所述主电路输出的高低电平转换为二进制数据输出。发明提供的动态比较器能够实现对输入信号进行高精度比较，且能够准确快速得到输出二进制信号。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种动态比较器。

背景技术

比较器在各种系统领域中都有广泛的应用，在高分辨率的模数转换器(ADC)中，在模数转换器采样并处理信号时通常需要用到高精度量化器将差分输入的信号放大成数字信号，并对每个时钟周期的比较值进行锁存。而量化器主要由比较器和数字电路组成，而且比较器并非理想器件，存在增益有限、速度有限和失调误差等非理想因素。因此，高增益高精度低功耗的比较器是提高量化器乃至整个ADC性能的关键，现有技术中的比较器无法满足高精度低功耗且高转换速率的要求。

发明内容

本发明提供了一种动态比较器，解决相关技术中存在的无法满足高精度低功耗且高转换速率的要求的问题。

作为本发明的一个方面，提供一种动态比较器，其中，包括：主电路、第一反相器电路和第二反相器电路，所述第一反相器电路和第二反相器电路均与所述主电路连接；

所述主电路能够通过共源共栅结构提供偏置电流，并能够限制所述主电路的最大瞬态电流，且能够通过输出级的交叉耦合组成正反馈回路提高动态比较器的电压增益；

所述第一反相器电路和第二反相器电路均能够将所述主电路输出的高低电平转换为二进制数据输出。

进一步地，所述主电路包括：差分对输入电路、共源共栅结构和正反馈回路，所述共源共栅结构和所述正反馈回路均与所述差分对输入电路连接，

所述差分对输入电路作为所述主电路的输入端，所述共源共栅结构能够锁住所述主电路的最大瞬态电流，所述正反馈回路能够通过交叉耦合调节动态比较器的电压增益。

进一步地，所述差分对输入电路包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的源极均与所述第三开关管的漏极连接，所述第一开关管的栅极连接输入信号正端，所述第一开关管的漏极连接所述第四开关管的源极，所述第二开关管的栅极连接输入信号负端，所述第二开关管的漏极连接所述第五开关管的源极，所述第三开关管的栅极连接第一偏置电压，所述第三开关管的源极连接电源地，所述第四开关管的栅极和所述第五开关管的栅极均连接第三偏置电压，所述第四开关管的漏极和所述第五开关管的漏极均连接所述正反馈回路。

进一步地，所述共源共栅结构包括：第六开关管和第七开关管，所述第六开关管的源极和所述第七开关管的源极连接，所述第六开关管的栅极和所述第七开关管的栅极均连接第二偏置电压，所述第六开关管的漏极连接所述第四开关管的源极，所述第七开关管的漏极连接所述第五开关管的源极。

进一步地，所述正反馈回路包括第八开关管、第九开关管和第十开关管，所述第八开关管的漏极连接所述第四开关管的漏极，所述第九开关管的漏极连接所述第五开关管的漏极，所述第十开关管的源极连接所述第八开关管的漏极，所述第十开关管的漏极连接所述第九开关管的漏极，所述第十开关管的栅极连接时钟信号，所述第八开关管的源极和所述第九开关管的源极均连接电源地，所述第八开关管的栅极连接所述第九开关管的漏极，所述第九开关管的栅极连接所述第八开关管的漏极。

进一步地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管均包括N型开关管，所述第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管均包括P型开关管。