[发明专利]一种带消失调功能的低功耗比较器结构

摘要

本发明公开了一种带消失调功能的低功耗比较器结构，包括一个带使能控制端EN的前置预放大器，一个带复位功能的动态锁存器以及两个电容和8个开关。当其采集信号放大时，EN为高电平，前置预放大器正常工作，一旦采集完成，信号存储在锁存器输入端的电容上，EN变为低电平，前置预放大器被关断，在正常采集信号之前通过前置预放大器的输入端短接，进行失调电压的存储，正常工作时，输入信号被采集进前置预放大器，并将失调电压消除，进而进入动态锁存器进行比较。本发明可以保证动态锁存器在比较之前状态是确定的，而且添加高阈值电压管子以限制动态锁存器在比较过程中的电流，实现了低功耗设计，通过电容对失调电压存储，实现消失调功能。

主权项

一种带消失调功能的低功耗比较器结构，其特征在于，包括一个前置预放大器，一个动态锁存器以及两个电容和8个开关，其中，两个电容分别记作电容C1和电容C2，8个开关分别记做开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5、开关S6、开关S7和开关S8；所述前置预放大器包括两个尾电流NMOS管、输入对管和两个负载PMOS管，其中两个尾电流NMOS管分别记作NMOS管MN5和NMOS管MN6，输入对管记作NMOS管MN3和NMOS管MN4，两个负载PMOS管记作PMOS管MP9和PMOS管MP10；所述前置预放大器中上述各管子的连接关系是：NMOS管MN6的源端连接地，栅端连接偏置电压Vb，漏端连接NMOS管MN5的源端；NMOS管MN5的栅端连接使能控制端EN，漏端连接NMOS管MN3的源端和NMOS管MN4的源端；NMOS管MN3的源端还连接至NMOS管MN4的源端，栅端连接开关S5的一端和开关S7的一端，漏端连接电容C1的下极板和PMOS管MP9的漏端，所述开关S5的另一端连接开关S6的一端，所述开关S7的另一端连接输入信号VIN；NMOS管MN4的栅端连接开关S6的另一端和开关S8的一端，漏端连接电容C2的下极板和PMOS管MP10的漏端，所述开关S8的另一端连接输入信号VIP；PMOS管MP9的栅端连接地和PMOS管MP10的栅端，源端连接电源VDD；PMOS管MP10的源端连接电源VDD；所述前置预放大器通过使能控制端EN控制前置预放大器的工作，从而使该前置预放大器完成信号预放大之后停止工作；所述动态锁存器包括复位管、一个强正反馈结构和设置在输入端的两个电容；所述复位管由PMOS管MP3、PMOS管MP4、PMOS管MP5和MP6PMOS管组成；所述强正反馈结构由四个PMOS管和两个NMOS管构成，其中，四个PMOS管分别记作PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP7和PMOS管MP8，两个NMOS管分别记作NMOS管MN1和NMOS管MN2；两个电容分别记作电容C3和电容C4；所述动态锁存器中各上述各管子的连接关系是：PMOS管MP3的源端连接电源VDD，栅端连接复位信号RESET，漏端连接PMOS管MP4的源端；PMOS管MP4的栅端连接复位信号RESET，漏端连接PMOS管MP7的漏端和NMOS管MN1的漏端以及PMOS管MP2的栅端和NMOS管MN2的栅端；PMOS管MP5的源端连接电源VDD，栅端连接复位信号RESET，漏端连接复位管PMOS管MP6的源端；PMOS管MP6的栅端连接复位信号RESET，漏端连接PMOS管MP8的漏端和NMOS管MN2的漏端以及PMOS管MP1的栅端和NMOS管MN1的栅端；PMOS管MP1源端连接电源，栅端还连接NMOS管MN1的栅端、PMOS管MP8的漏端、NMOS管MN2的漏端，漏端连接PMOS管MP7的源端；PMOS管MP2源端连接电源，栅端还连接NMOS管MN2的栅端、PMOS管MP7的漏端及NMOS管MN1的漏端，漏端连接PMOS管MP8的源端；PMOS管MP7的栅端连接开关S1的一端以及电容C3的上极板，漏端还连接NMOS管MN1的漏端和NMOS管MN2的栅端，所述开关S1的另一端连接电容C1的上极板和开关S3的一端，所述开关S3的另一端连接共模电压VCM；所述电容C3的下极板接地；PMOS管MP8源端连接PMOS管MP2的漏端，栅端连接开关S2的一端以及电容C4的上极板，漏端还连接NMOS管MN2的漏端和NMOS管MN1的栅端，所述开关S2的另一端连接电容C2的上极板和开关S4的一端，所述开关S4的另一端连接共模电压VCM；所述电容C4的下极板接地；NMOS管MN1源端连接地，栅端还连接PMOS管MP1的栅端和NMOS管MN2的漏端，漏端还连接NMOS管MN2的栅端；NMOS管MN2源端连接地；所述动态锁存器通过电容C3和电容C4对失调电压存储，实现消失调功能。