非振荡比较器制造技术

本公开提供了非振荡比较器。一种比较电路包括被配置为接收输入信号的输入接口和被配置为传送输出信号的输出接口。比较器耦合在输入接口与输出接口之间。放大器耦合在输入接口与比较器之间。中和电路被配置为中和从输出信号的状态的改变发生的每个时刻开始的输出信号的状态的任何变化，并且持续对放大器内的信号的传播持续时间进行补偿的第二传播持续时间。

Non-oscillatory comparator

The present disclosure provides a non-oscillatory comparator. A comparison circuit includes an input interface configured to receive an input signal and an output interface configured to transmit an output signal. The comparator is coupled between the input interface and the output interface. The amplifier is coupled between the input interface and the comparator. The neutralization circuit is configured to neutralize any change in the state of the output signal starting at each time when the change in the state of the output signal occurs, and continuously compensate for the second propagation duration of the signal in the amplifier.

【技术实现步骤摘要】
非振荡比较器相关申请的交叉引用本申请要求2017年6月28日提交的法国专利申请第1755922号的优先权，该申请通过引用合并于此。
本专利技术的实施例涉及比较器装置。
技术介绍
图1示出了根据现有技术的比较器CHF的一个示例。比较器CHF包括包含输入端子E1和Eref的输入接口以及包含输出端子S的输出接口。该比较器还包括包含前置放大器装置1的放大器和由附图标记2表示的增益放大器。前置放大器装置1包括连接到端子E1和Eref的输入以及分别连接到增益放大器装置2的输入E21和E22的输出S11和S12。比较器CHF包括锁存器级3，锁存器级3包括分别与增益放大器装置2的输出S21和S22连接的输入E31和E32。锁存器级3包括输出端子S。前置放大器装置1另外包括连接到端子S的控制输入Ec。端子E1旨在接收信号s1并且端子Eref旨在接收参考信号s2，并且端子S旨在接收信号s。比较器CHF的操作频率例如大约200MHz，其与从比较器CHF的输入E1和Eref到输出S的信号s1和s2的5ns的第一传播持续时间Tp相对应。前置放大器装置1包括在它们的线性区域中操作并且接近它们的平衡点的运算放大器、以及由输入Ec控制的滞后装置。输出S11和S12传送信号s11和s12。增益放大器装置2通常包括以级联方式链接的多个放大级，每个级包括在其线性区中操作的多个运算放大器。运算放大器通常以本领域技术人员已知的反相配置连接。输出S21和S22传送信号s21和s22。锁存器级3通常包括触发器，其第一输入链接到输入E31并且其第二输入链接到输入E32。信号s21和s22被施加到输入E31和E32。图2示出了根据现有技术的锁存器级3的一个示例。它包括触发器装置10，触发器装置10包括与第一输出Q1相对应的第一操纵输入S1和与第二输出Qb1相对应的第二操纵输入R1。触发器装置10包括触发器，例如RS触发器。当操纵输入S1被激活时，输出Q1是逻辑“1”并且输出Qb1等于“0”。当操纵输入R1被激活时，输出Qb1是逻辑“1”并且输出Q1等于“0”。当输入S1和R1同时被激活时，输出Q1和Qb1在输入S1和R1的状态改变之前保持其状态。触发器装置10的输入S1链接到端子E31，触发器装置10的输入R1链接到包括两个输入的与非逻辑门6的输出，两个输入中的第一输入链接到端子E31并且第二输入链接到端子E32。装置10的输出Qb1链接到反相器逻辑门7的输入。逻辑门7的输出链接到输出S。取决于信号s1和s2的相对值，如果s1高于s2，则触发器将等于逻辑“1”的信号s传送到输出端子S，否则信号s等于逻辑“0”。锁存器级3将信号s21和s22相比较，并且将由信号s21和s22的比较产生的信号转换为端子S处的数字信号s。为了快速响应输入信号s1的微小变化，高频比较器CHF呈现高增益和宽带宽。信号s1和s2例如被装置1和2以大约100dB的增益放大。输出S的这个值被传输到输入Ec。由于装置1和2接近其平衡点工作，其输入之一的非常小的变化可能导致信号s翻转。这样，比较器CHF中的噪声可以导致锁存器级3的输出以及因此比较器CHF的输出S的端子的逻辑状态发生改变。由于噪声根据定义是随机的，所以使信号s振荡，在比较器CHF的输入信号s1和s2不变的情况下传送连续的逻辑0和1。被包含到前置放大器1中的滞后装置通过每当由比较器CHF输出的信号s改变状态时修改信号s1的值来抑制由噪声引起的振荡的发生。每当信号s改变状态时，它向信号s1添加或从其减去偏移值Vdec。如果输出信号s等于1，则该偏移值被添加到s1，或者如果输出信号s等于0，则该偏移值从s1中被减去。该固定值被称为滞后值。信号s1的该偏移值防止在比较信号的每个变化小于或大于预定义的值Vdec时比较器的输出S发生翻转。然而，当由噪声产生的振荡是与通过比较器CHF的信号的第一传播持续时间Tp(例如约为5ns)的周期基本上相同的周期或者更短的周期时，包括偏移值的信号s11没有时间传播通过比较器CHF。然后使比较器的输出S振荡。图3示出了在其输入E1上受到噪声影响的比较器CHF的操作。由装置1和2输出的信号表现出与信号通过装置的传播持续时间相等的延迟，例如前置放大器装置1具有传播持续时间tg。信号s相对于由比较器CHF输出的信号s1的变化表现出等于第一传播持续时间Tp的延迟。因此，在信号s1和s2交叉的时间加上第一持续时间Tp的时刻处，滞后值Vdec被施加到信号s11。在时间tB处发生噪声的持续时间Tb比第一传播持续时间Tp短。因此，在扰动已通过比较器CHF之后，滞后被激活。在持续时间Tb内观察到信号s的变化。滞后不会使比较器免受噪声干扰。滤波装置、特别是放置在比较器的输出处的数字滤波器允许振荡被滤波。然而，滤波装置需要与比较器的操作频率相比更高的频率的附加时钟以便避免比较器的输出表现出延迟，并且滤波装置需要附加电路。这些附加元件导致比较器CHF的功耗的大约两倍的附加功耗，并且使比较器更复杂。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及比较器装置。特定实施例涉及在开关模式电源中使用的高频比较器装置，例如用于控制电动机、电池充电器和照明设备。本专利技术的实施例消除了由比较器、特别是高频比较器中的噪声引起的振荡，而不会在由比较器输出的信号中引入延迟并且同时控制其功耗。根据一个方面，提出了一种用于控制比较器的操作的方法，该比较器包括连接在比较器的输入处的放大器。该方法包括：从输出信号的状态的改变发生的每个时刻开始并且针对与放大器内的信号的传播持续时间相等的第二传播持续时间，对由比较器输出的信号的状态的任何改变进行中和。根据另一方面，提出了一种电路，其包括用于接收输入信号的输入接口、用于传送输出信号的输出接口、耦合在输入接口与输出接口之间的比较器、连接在输入接口与比较器之间的放大器、以及中和电路(即，补偿电路)，中和电路被配置为从输出信号的状态的改变发生的每个时刻开始针对与放大器内的信号的传播持续时间相等的第二传播持续时间对输出信号的状态的任何改变进行中和。第二传播持续时间例如等于第一传播持续时间，第一传播持续时间在一定公差内等于比较器内的信号的传播持续时间。该公差例如在0到5％之间。根据另一实现模式，中和电路包括被配置为具有第二传播持续时间的用于复制放大器的电路。信号的传播持续时间取决于比较器的频繁变化的多个参数。与已针对一组参数确定的固定的预定值不同，复制电路使得有可能考虑这些变化。比较器包括例如耦合到输出接口的锁存器级，并且中和电路耦合到锁存器级。根据另一实施例，锁存器级包括经由多路复用器耦合到输出接口的触发器，并且中和电路耦合在触发器的输出与输入之间。根据一个实施例，中和电路包括复制电路，复制电路具有与触发器的输入耦合的输入以及耦合在复制电路的输出与触发器的输入之间的逻辑门。根据另一实施例，放大器包括运算放大器，并且复制电路包括在一定比例因子内类似于运算放大器操作的辅助运算放大器。因此，复制电路使用例如放大器的架构，同时简化了放大器以降低其功耗并且减小由此占用的面积。比较器的操作频率例如高于200MHz，与该频率相关联的周期等于信号通过比较器的传播持续时间。附图说明通过研究完全非限制性实施例和附图的详细描述，本专利技术的其他优点和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制比较器的操作的方法，所述比较器包括连接在所述比较器的输入处的放大器，所述方法包括：中和从由所述比较器输出的信号的状态的任何改变发生的每个时刻开始并且持续第二传播持续时间的、输出的所述信号的状态的所述改变，以补偿所述放大器内的信号的传播持续时间。

【技术特征摘要】
2017.06.28 FR 17559221.一种用于控制比较器的操作的方法，所述比较器包括连接在所述比较器的输入处的放大器，所述方法包括：中和从由所述比较器输出的信号的状态的任何改变发生的每个时刻开始并且持续第二传播持续时间的、输出的所述信号的状态的所述改变，以补偿所述放大器内的信号的传播持续时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二传播持续时间等于所述放大器内的信号的传播持续时间。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二传播持续时间等于第一传播持续时间，所述第一传播持续时间在一定公差内等于所述比较器内的信号的传播持续时间。4.根据权利要求1所述的方法，其中由所述比较器输出的所述信号具有高于200MHz的频率。5.一种比较电路，包括：输入接口，被配置为接收输入信号；输出接口，被配置为传送输出信号；比较器，耦合在所述输入接口与所述输出接口之间；放大器，耦合在所述输入接口与所述比较器之间；以及中和电路，被配置为中和从所述输出信号的状态的任何改变发生的每个时刻开始并且持续第二传播持续时间的、所述输出信号的状态的所述改变，所述第二传播持续时间补偿所述放大器内的信号的传播持续时间。6.根据权利要求5所述的比较电路，其中所述第二传播持续时间等于所述放大器内的信号的传播持续时间。7.根据权利要求5所述的比较电路，其中所述第二传播持续时间等于第一传播持续时间，所述第一传播持续时间在一定公差内等于所述比较电路内的信号的传播持续时间。8.根据权利要求7所述的比较电路，其中所述公差在0到5％之间。9.根据权利要求5所述的比较电路，其中所述中和电路包括被配置为具有所述第二传播持续时间的复制电路。10.根据权利要求5所述的比较电路，其中所述比较器包括耦合到所述输出接口的锁存器级，所述中和电路耦合到所述锁存器级。11.根据权利要求10所述的比较电路，其中所述锁存器级包括经由多路复用器耦合到所述输出接口的触发器，并且其中所述中和电路耦合在所述触发器的输出与输入之间。12.根据权利要求11所述的比较电路，其中所述中和电路包括被配置为具有所述第二传播持续时间的复制电路。13.根据权利要求12所述的比较电路，其中所述复制电路具有与所述触发器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·比内，D·切斯诺，
申请(专利权)人：意法半导体格勒诺布尔二公司，意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR