[发明专利]一种带电平转换的高速全差分比较器电路

说明书

本发明提供一种带电平转换的高速全差分比较器电路，主要解决了现有的比较器电路由于不具备能够接入多种电压环境的数字电路功能，从而导致使用场合受限的问题。同时，本发明还解决现有由预防大型锁存比较器电路功耗高、响应慢的问题。本发明提供的带电平转换的高速全差分比较器电路，包括依次电连接的前置放大级电路、锁存比较级电路、电平转换电路和数字整形级电路。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种带电平转换的高速全差分比较器电路。

背景技术

比较器是现代电路的一个基本模块，广泛应用于模拟信号到数字信号转换的过程，尤其是模数转换器中，它可以比较两个输入的模拟信号并且产生一个二进制输出的电路，当输入信号比参考电压高时输出高电平，当输入信号比参考电压低时，输出低电平，从而实现对两个电压大小的比较功能。

比较器的精度、速度以及功耗直接决定模数转换器的性能。在进行比较器的设计时，首要考虑的条件是速度、精度、失调、功耗、输入电压范围、噪声等。按照电路结构，锁存型通常通过锁存电路的正反馈来提高电路增益，依据使用方式可以分为三类：

①静态型预放大比较器；

②甲乙型预放大比较器；

③动态型比较器。

前面两类的比较器统称为预防大型比较器，其中前面两类的比较器静态功耗，而基动态型比较器具有很高的比较速度、零静态功耗和所占面积小的优点。但是第一类电路的输入、输出端互相影响小，相比于其他两种结构，该电路的回踢噪声较小，因此在高速低功耗的模数转换器中得到广泛的运用。由此可见，提高预防大型比较器的速度对于要求低回踢噪声下工作的ADC的各方面性能具有非常重要的意义。

但目前市场上的比较器电路，均不具有接入多种电压环境的数字电路功能，因此，使用场合受到了一定的限制；同时，现有电路由于设计细节的问题，依然存在功耗高、响应慢的问题。

发明内容

本发明提供一种带电平转换的高速全差分比较器电路，主要解决了现有比较器电路由于不具备能够接入多种电压环境的数字电路功能，从而导致使用场合受限的问题。

同时，本发明进一步地目的在于解决现有锁存型比较器电路功耗高、响应慢的问题。

本发明的技术方案是：

该带电平转换的高速全差分比较器电路，包括依次电连接的前置放大级电路、锁存比较级电路和数字整形级电路；

锁存比较级电路和数字整形级电路之间还设置有电平转换电路，所述电平转换电路用于衔接前序输入的模拟电路和后续输出的数字电路，对锁存比较级电路输出的逻辑信号进行电平转换后输出；所述前置放大级电路用于接收输入的全差分输入电压和全差分参考电压信号，并将全差分输入电压和全差分参考电压转换为电流信号输出至锁存比较级电路；所述锁存比较级电路用于对前置放大级电路输入的电流信号大小进行比较，并且生成相应的逻辑信号输出至电平转换电路；所述锁存比较级电路内设置有用于提升响应速度的反馈回路和复位电路；所述数字整形级电路对电平转换电路输出的信号进行整形，滤除无用信号，当输入信号比参考电压高时输出高电平，当输入信号比参考电压低时输出低电平。

进一步地，所述电平转换电路是与非门SR锁存器。电平转换电路可以选择的结构形式较多，但与非门SR锁存器作为对脉冲电平敏感的存储单元电路，可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态，功耗相对较低。