[发明专利]一种自调节功耗的高精度比较器

说明书

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体涉及一种自调节功耗的高精度比较器；包括：第一级放大器、第二级放大器、Latch锁存器、偏置电路和检测电路；所述第一级放大器的两个输入端连接两路差分模拟电压信号，第一级放大器的两个输出端分别连接所述第二级放大器的两个输入端，第二放大器的两个输出端连接所述Latch锁存器；所述Latch锁存器的输出端连接所述检测电路的时钟输入端；所述检测电路的反馈输出端连接所述偏置电路；所述偏置电路的两个输出端分别连接所述第一级放大器和所述第二级放大器；本发明可灵活调整比较器偏置电路的电流比例，调整相应的性能指标，提高了比较器电路的灵活性，减少电路功耗。

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体涉及一种自调节功耗的高精度比较器。

背景技术

模数转换器(ADC)是一种将模拟信号转换成数字信号的重要电路，现已成为芯片系统(SoC)的重要组成部分，比较器则是组成ADC的关键电路之一。它是比较两个电压(或电流)，将其比较结果转换为二值的逻辑输出(低电平或高电平)的非线性模拟电路，输入是模拟信号，输出是数字信号。比较器的性能会直接影响到ADC的性能，进而影响整个芯片的性能。

随着ADC应用领域的需求，转换位数和采样速率的提高对比较器也有了更加苛刻的要求。目前绝大多数高精度逐次逼近寄存器型模拟数字转换器(SAR ADC)采用多级放大器+Latch锁存器结构的比较器。由于传统的比较器根据设计需求采用固定的电路结构和参数，一旦敲定设计，最终成品的性能参数则无法更改。这样设计的电路是有缺陷的，即芯片代工厂商生产过程中产生的随机失配以及环境、温度、供电电压变化都会影响比较器性能。因此设计者需要提前预留足够的性能余量以达到设计指标，这就会牺牲较大的功耗，造成不必要的浪费

综上所述，亟需一种优化电路功耗的比较器电路。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出了一种自调节功耗的高精度比较器，包括：第一级放大器、第二级放大器、Latch锁存器、偏置电路和检测电路；所述第一级放大器的两个输入端连接两路差分模拟电压信号，第一级放大器的两个输出端分别连接所述第二级放大器的两个输入端，第二放大器的两个输出端连接所述Latch锁存器；所述Latch锁存器的输出端连接所述检测电路的时钟输入端；所述检测电路的反馈输出端连接所述偏置电路；所述偏置电路的两个输出端分别连接所述第一级放大器和所述第二级放大器。

优选的，检测电路包括多个依次连接的延时单元，每个延时单元均由时钟信号统一控制，每个延时单元均输出反馈信号。

进一步的，延时单元的数量为3个。

优选的，偏置电路包括基准电路、偏置调控模块和偏置产生模块；基准电路的两个输出端连接偏置调控模块，偏置调控模块的输出端连接偏置产生模块，偏置产生模块的两个输出端为偏置电路的两个输出端。