四输入端比较器制造技术

本发明专利技术公开了一种四输入端比较器，具有四个输入端，当应用在类似多节电池方案中时只需要一个基准源，节省了芯片面积和成本，提高了电路性能。其技术方案为：比较器具有第一ＭＯＳ管、第二ＭＯＳ管、第三ＭＯＳ管和第四ＭＯＳ管，其中第一ＭＯＳ管和第二ＭＯＳ管的栅极分别连接第一输入电压和第二输入电压，第一ＭＯＳ管和第二ＭＯＳ管的源极分别连接第三输入电压和第四输入电压。第三ＭＯＳ管和第四ＭＯＳ管构成电流镜结构，第三ＭＯＳ管构成二极管连接方式，第三ＭＯＳ管的漏极连接至第一ＭＯＳ管的漏极，第四ＭＯＳ管的漏极连接至第二ＭＯＳ管的漏极且为比较器的输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种比较器，尤其涉及一种具有四个输入端的比较器，并且适于在单片式集成电路芯片中使用。
技术介绍
在模拟集成电路领域，比较器的应用非常广泛。比较器是通过将两个电压进行比较并且输出高低电平信号供后级电路处理。传统的比较器如图1所示，比较器由第一级和第二级组成，第一级由输入对管M1和M2、负载对管M3和M4、以及电流源Ib1构成，第二级由MOS管M5以及电流源Ib构成。比较电压分别连接至M1、M2的栅极，从图1中看，即第一输入电压Vin输入至M1的栅极，第二输入电压Vip输入至M2的栅极。传统比较器的输入比较电压Vin和Vip都是相对于同一个电位(Vgnd)的，这种比较器是对Vin-Vgnd和Vig-Vgnd两个电压差进行比较。当Vin-Vgnd＝Vip-Vgnd，即当Vin＝Vip时比较器输出电压Vout翻转。如果不考虑比较器的电源电位VDD以及地电位Vgnd，传统比较器的输入电压有两个Vin和Vip，因此可以称传统电压比较器为双输入端电压比较器，亦可表示为如图2所示。在实际应用过程中，图2所示的比较器的其中一个输入端连接到基准电压Vref，另一端连接到需要检测的电压。由于传统比较器两个输入端都是相对于同一个电位，因此当需要检测的电压的相对电位改变时，对应的基准电压Vref也同样需要改变。例如在多节锂离子电池应用方案中，需要对多节电池电压进行检测，采用传统比较器的实现方法是需要在每节电池之间提供一个基准电压，然后将多节电池的分压与对应的基准电压相比较。例如如图3所示，由于是四节电池，因此需要四个基准电压。图3中VC1～VC4分别代表四节电池的正输入端，Vd1～Vd4分别代表四节电池各自的分压，Vref1～Vref4分别代表每一节电池对应的基准电压，满足关系式：Vref4-Vgnd＝Vref3-Vc4＝Vref2-Vc3＝Vref1-Vc2这种实现方式存在一定的局限性：(1)每一节电池需要一个基准电压，随着电池数量的增加，基准源电路也随之增加，对应芯片的面积和成本会随之增加。(2)每节电池之间的基准源电路的不匹配性(Mismatch)会引入额外的误差，对整体的精度会带来影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种四输入端比较器，具有四个输入端，当应用在类似多节电池方案中时只需要一个基准源，节省了芯片面积和成本，提高了电路性能。-->本专利技术的技术方案为：本专利技术揭示了一种四输入端比较器，包括：第一MOS管和第二MOS管，其中第一MOS管的栅极连接第一输入电压，第二MOS管的栅极连接第二输入电压，第一MOS管的源极连接第三输入电压，第二MOS管的源极连接第四输入电压；第三MOS管和第四MOS管，其中第三MOS管的栅极和漏极短接，第三MOS管的源极连接电源电压，第三MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极，第四MOS管的栅极和第三MOS管的栅极相连，第四MOS管的源极连接电源电压，第四MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极且是四输入端比较器的输出。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一MOS管和第二MOS管的尺寸相同，第三MOS管和第四MOS管的尺寸相同。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，该四输入端比较器还包括：第五MOS管，其栅极连接第四MOS管的漏极，其源极连接电源电压，其漏极连接一电流源且是四输入端比较器的输出，电流源的另一端接地。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一MOS管的源极连有第一电阻，第二MOS管的源极连有第二电阻。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一MOS管的源极接地。本专利技术还揭示了一种四输入端比较器，包括：第一MOS管和第二MOS管，其中第一MOS管的栅极连接第一输入电压，第二MOS管的栅极连接第二输入电压，第一MOS管的源极连接第三输入电压，第二MOS管的源极连接第四输入电压；第三MOS管和第四MOS管，其中第三MOS管的漏极和栅极短接，第三MOS管的源极接地，第三MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极，第四MOS管的栅极和第三MOS管的栅极相连，第四MOS管的源极接地，第四MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极且是四输入端比较器的输出。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一MOS管和第二MOS管的尺寸相同，第三MOS管和第四MOS管的尺寸相同。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，该四输入端比较器还包括：第五MOS管，其栅极连接第四MOS管的漏极，其源极接地，其漏极连接一电流源且是四输入端比较器的输出，电流源的另一端接电源电压。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一MOS管的源极连有第一电阻，第二MOS管的源极连有第二电阻。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第二MOS管的栅极连接一基准电压。本专利技术又揭示了一种四输入端比较器，包括：第一三极管和第二三极管，其中第一三极管的基极连接第一输入电压，第二三极管的基极连接第二输入电压，第一三极管的发射极连接第三输入电压，第二三极管的发射极连接第四输入电压；第三三极管和第四三极管，其中第三三极管的基极和集电极短接，第三三极管的发射极连接电源电压，第三三极管的集电极连接第一三极管的集电极，第四三极管的基极和第三三极管的基极相连，第四三极管的发射极连接电源电压，第四三极管的集电极和第-->二三极管的集电极相连且是四输入端比较器的输出。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一三极管和第二三极管的尺寸相同，第三三极管和第四三极管的尺寸相同。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，该四输入端比较器还包括：第五三极管，其基极连接第四三极管的集电极，其发射极连接电源电压，其集电极连接一电流源且是四输入端比较器的输出，电流源的另一端接地。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一三极管的发射极连有第一电阻，第二三极管的发射极连有第二电阻。本专利技术另外揭示了一种四输入端比较器，包括：第一三极管和第二三极管，其中第一三极管的基极连接第一输入电压，第二三极管的基极连接第二输入电压，第一三极管的发射极连接第三输入电压，第二三极管的发射极连接第四输入电压；第三三极管和第四三极管，其中第三三极管的集电极和基极短接，第三三极管的集电极连接第一三极管的集电极，第三三极管的发射极接地，第四三极管的基极和第三三极管的基极相连，第四三极管的发射极接地，第四三极管的集电极与第二三极管的集电极相连且是四输入端比较器的输出。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一三极管和第二三极管的尺寸相同，第三三极管和第四三极管的尺寸相同。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，该四输入端比较器还包括：第五三极管，其基极连接第四三极管的集电极，其发射极接地，其集电极连接一电流源且是四输入端比较器的输出，电流源的另一端接电源电压。根据本专利技术的四输入端比较器的一实施例，第一三极管的发射极连有第一电阻，第二三极管的发射极连有第二电阻。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术的比较器具有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，其中第一MOS管和第二MOS管的栅极分别连接第一输入电压和第二输入电压，第一MOS管和第二MOS管的源极分别连接第三输入电压和第四输入电压。第三MOS管和第四MOS管构成电流镜结构，第三MOS管构成二极管连接方式，第三M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四输入端比较器，包括：第一ＭＯＳ管和第二ＭＯＳ管，其中第一ＭＯＳ管的栅极连接第一输入电压，第二ＭＯＳ管的栅极连接第二输入电压，第一ＭＯＳ管的源极连接第三输入电压，第二ＭＯＳ管的源极连接第四输入电压；第三ＭＯＳ管和第四ＭＯＳ管，其中第三ＭＯＳ管的栅极和漏极短接，第三ＭＯＳ管的源极连接电源电压，第三ＭＯＳ管的漏极连接第一ＭＯＳ管的漏极，第四ＭＯＳ管的栅极和第三ＭＯＳ管的栅极相连，第四ＭＯＳ管的源极连接电源电压，第四ＭＯＳ管的漏极连接第二ＭＯＳ管的漏极且是四输入端比较器的输出。

【技术特征摘要】
1.一种四输入端比较器，包括：第一MOS管和第二MOS管，其中第一MOS管的栅极连接第一输入电压，第二MOS管的栅极连接第二输入电压，第一MOS管的源极连接第三输入电压，第二MOS管的源极连接第四输入电压；第三MOS管和第四MOS管，其中第三MOS管的栅极和漏极短接，第三MOS管的源极连接电源电压，第三MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极，第四MOS管的栅极和第三MOS管的栅极相连，第四MOS管的源极连接电源电压，第四MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极且是四输入端比较器的输出。2.根据权利要求1所述的四输入端比较器，其特征在于，第一MOS管和第二MOS管的尺寸相同，第三MOS管和第四MOS管的尺寸相同。3.根据权利要求1所述的四输入端比较器，其特征在于，该四输入端比较器还包括：第五MOS管，其栅极连接第四MOS管的漏极，其源极连接电源电压，其漏极连接一电流源且是四输入端比较器的输出，电流源的另一端接地。4.根据权利要求1～3中任一项所述的四输入端比较器，其特征在于，第一MOS管的源极连有第一电阻，第二MOS管的源极连有第二电阻。5.根据权利要求4所述的四输入端比较器，其特征在于，第一MOS管的源极接地。6.一种四输入端比较器，包括：第一MOS管和第二MOS管，其中第一MOS管的栅极连接第一输入电压，第二MOS管的栅极连接第二输入电压，第一MOS管的源极连接第三输入电压，第二MOS管的源极连接第四输入电压；第三MOS管和第四MOS管，其中第三MOS管的漏极和栅极短接，第三MOS管的源极接地，第三MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极，第四MOS管的栅极和第三MOS管的栅极相连，第四MOS管的源极接地，第四MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极且是四输入端比较器的输出。7.根据权利要求6所述的四输入端比较器，其特征在于，第一MOS管和第二MOS管的尺寸相同，第三MOS管和第四MOS管的尺寸相同。8.根据权利要求6所述的四输入端比较器，其特征在于，该四输入端比较器还包括：第五MOS管，其栅极连接第四MOS管的漏极，其源极接地，其漏极连接一电流源且是四输入端比较器的输出，电流源的另一端接电源电压。9.根据权利要求6～8中任一项所述的四输入端比较器，其特征在于，第一MOS管的源极连有第一电阻，第二MOS管的源极连有第二电阻。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：白胜天，陈建兴，罗彦，邢巍，
申请(专利权)人：中颖电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31