一种应用于可调阈值电压的迟滞比较器电路制造技术

本发明专利技术提出一种应用于可调阈值电压的迟滞比较器电路，属于模拟集成电路技术领域，包括比较器，用于提供增益；反馈电路，用于根据其设置参数获取对应的阈值电压；该迟滞比较器，在比较器的内部引入反馈电路有利于集成，通过反馈电路相关参数的调整可以获取不同的阈值电压，使得迟滞比较器具有良好的输出特性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于可调阈值电压的迟滞比较器电路
本专利技术提出一种应用于可调阈值电压的迟滞比较器电路，属于模拟集成电路
，具体为比较器、反相器链和镜像电流源，通过反馈实现电压可调控。
技术介绍
比较器以模拟信号和参考电压作为输入，以只有高低电平的二值数字信号作为输出，可用作模拟电路和数字电路的接口电路。一般比较器在阈值电压附近的噪声影响很大，而迟滞比较器引入了正反馈，在阈值点处产生“迟滞”特性，具有很强的抗干扰能力。现有技术中采用集成运放外部正反馈结构，这种结构不利于电路的集成且具有较高功耗。此外，阈值电压不能够调整，导致具有迟滞特性的输出特性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是如何调整阈值电压以得到良好的输出特性。本专利技术提出一种迟滞比较器，用于调整阈值电压以得到良好的输出特性。反相器链在放大器输出电压翻转时通过反馈开启或关闭额外的电流通路，从而改变比较器的参考电压，最终实现比较器的阈值变换。附图说明图1为可调阈值电压的迟滞比较器的整体电路。具体实施方式为使本专利技术的上述特征和优点更加清晰，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图1为可调阈值电压的迟滞比较器原理图。输入电压Vin由小增大的过程如下：当输入电压端的电压Vin小于参考电压端的电压Vref时，通过M2的电流大于通过M1的电流，M1的电流通过电流镜结构，经M3、M5、M7的作用镜像到M8，M6的电流由M4镜像而来，为了电流匹配，M6被迫进入线性区从而拉低A点电位，经反向器INV1作用，B点为高电平，NMOS管M12导通，此时基准Vref等于(I1+I2)*R1，输出Vout为低电平。当Vin增大到大于(I1+I2)*R1，通过M2的电流小于通过M1的电流，M1的电流通过电流镜结构，经M3、M5、M7的作用镜像到M8，M6的电流由M4镜像而来，为了电流匹配，M8被迫进入线性区从而抬升A点电位，经反向器INV1作用，B点为低电平，NMOS管M12关断，此时基准Vref等于I1*R1，输出Vout为高电平。Vin继续增大，输出Vout仍为高电平。输入电压Vin由大减小的过程如下：当输入电压端的电压Vin大于参考电压端的电压Vref时，通过M2的电流小于通过M1的电流，M1的电流通过电流镜结构，经M3、M5、M7的作用镜像到M8，M6的电流由M4镜像而来，为了电流匹配，M8被迫进入线性区从而抬升A点电位，经反向器INV1作用，B点为低电平，NMOS管M12关断，此时基准Vref等于I1*R1，输出Vout为高电平。当Vin减小到小于I1*R1时，通过M2的电流大于通过M1的电流，M1的电流通过电流镜结构，经M3、M5、M7的作用镜像到M8，M6的电流由M4镜像而来，为了电流匹配，M6被迫进入线性区从而拉低A点电位，经反向器INV1作用，B点为高电平，NMOS管M12导通，此时基准Vref等于(I1+I2)*R1，输出Vout为低电平。Vin继续减小，输出Vout为低电平。现在定量分析迟滞比较器的阈值电压Vth：M9、M13、M14、M15和M16构成与电源无关的电流镜偏置结构。其中M9为自启动电路，该电路在电源上电时能驱使电路摆脱简并偏置点。在上电时，M9提供了从VDD经M13,M16到地的电流通路，所以M13和M16,M14和M15都不会保持关断；电路正常启动后，M9保持关断。M10,M13,M14的宽长比均为(W/L)p,M16的宽长比为(W/L)n，M15的宽长比为K(W/L)n。因为PMOS器件具有相同的尺寸，所以I3等于Ib，可以写出如下公式：VGS16＝VGS15+Ib*RS(1)式中，VGS15和VGS16分别是MOS管M15和M16的栅源电压；VTH15和VTH16分别是是MOS管M15和M16的阈值电压；un是电子迁移率，为常数，cox是单位面积的栅氧化层电容，为常数。由(3)式可得，电流源与电源电压无关。I1、I2与IB构成镜像电流的关系，如下：Ib＝I1＝mI2(4)其中m为M11与M10,M13的宽长比比例系数，阈值电压Vth可由下式得到：从这里也可以看出，调整M11的宽长比比例系数m，电阻RS或R1,M11的宽长比比例系数K均可以调整Vth的大小。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本专利技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于可调阈值电压的迟滞比较器电路包括：比较器、反相器链和与电源无关的电流镜偏置三部分，反相器链和电流镜偏置的反馈形成迟滞电压，最终实现比较器阈值电压的可控。

【技术特征摘要】
1.一种应用于可调阈值电压的迟滞比较器电路包括：比较器、反相器链和与电源无关的电流镜偏置三部分，反相器链和电流镜偏置的反馈形成迟滞电压，最终实现比较器阈值电压的可控。2.根据权利要求1所述的一种可调阈值电压的迟滞比较器电路，其特征在于：迟滞比较器由比较器、反相器链和与电源无关的电流镜偏置组成。3.根据权利要求2所述的一种可调阈值电压的迟滞比较器电路，其特征在于，所诉比较器包括：PMOS晶体管M1的源极接偏置电流源Ibias2并短接到M2的源级，栅极接阈值电压Vref，漏极接M3的漏极并短接到M3和M5的栅极；M3的源极接地电平GND；M5的源极接地电平GND，漏极接M7的漏极并短接到M7和M8的栅极；M7的源极接电源轨VDD；M8的源极接电源轨VDD,漏极接M6的漏极；M6的栅极接M4的栅极并短接到M4的漏极，源极接地电平GND；M4的源极接地电平GND，漏级接M2的漏级；M2的栅极接Vin。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭龙飞，张国俊，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51