一种高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器制造技术

本发明专利技术公开了一种高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器，其包括有前置全差分放大器、限流反相器和再生正反馈锁存器，前置全差分放大器包括有第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，第二PMOS管和第三PMOS管交互连接而形成负电阻，其与第一PMOS管和第四PMOS管的电阻相互抵消，使得前置放大器的增益大大提高；限流反相器用于对前置全差分放大器的输出信号进行二级放大；再生正反馈锁存器用于将限流反相器输出的模拟信号转换为数字信号。本发明专利技术实现了在低电流条件下增加前置放大器的增益，提高了后置锁存器的再生正反馈速度，以及实现了在低电源电压与低静态电流条件下的高速高精度信号处理。

A fully differential low power comparator operating at low voltage on a high voltage device

The invention discloses a high voltage device working under low voltage differential low power comparator, which comprises a front differential amplifier, current limit inverter and regenerative feedback latch, the front differential amplifier comprises a first PMOS tube, second PMOS tube, third PMOS tube, PMOS tube, fourth the first NMOS tube, second NMOS tube, third NMOS tube and fourth NMOS tube, second PMOS tube and third PMOS tube interaction connected to form a negative resistance, with the first fourth PMOS tube and PMOS tube resistance offset each other, making the gain of the preamplifier is greatly improved; limiting inverter for output signal of the front differential the two amplifier amplifier; regenerative feedback analog signal conversion latch for limiting an output of the inverter for digital signal. The invention can increase the gain of the preamplifier in low current conditions, improve the post regeneration of the latch positive feedback speed, and achieve the high speed and high precision of signal processing in low voltage and low static current conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器
本专利技术涉及高压器件应用于低电压电路的比较器电路，尤其涉及一种高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器。
技术介绍
现有技术中，常用的全差分CMOS时钟控制比较器电路结构请参照图1至图3，为了减少静态功耗，通常由一个前置放大器和一个后置锁存器组成，其中前置放大器用于将输入信号和参考电压的差值放大，为了实现高速比较，前置放大器的放大倍数一般在10dB左右，而后置锁存器将放大后的信号通过时钟控制的再生正反馈实现快速翻转，以产生比较器输出结果。图1至图3所列举的几种CMOS时钟控制比较器，在正常工艺和正常电源电压下能够工作，但是当5V中高压CMOS器件用于2.4V低电源电压环境时，容易出现如下问题：首先，由于5V器件的VTH值会超过1V，加上源端衬底偏置效应，导致低电源电压下前置放大器会发生失效或者增益很低；同时，制造成本较高，其次，后置锁存器在低电源电压下的再生正反馈减弱，导致比较器输出翻转很慢。受这两种情况的影响，致使常用的时钟控制比较器在大驱动电流条件下难以正常工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器，其特征在于，包括有前置全差分放大器(1)、限流反相器(2)和再生正反馈锁存器(3)，其中：：所述前置全差分放大器(1)包括有第一PMOS管(MP0)、第二PMOS管(MP1)、第三PMOS管(MP2)、第四PMOS管(MP3)、第一NMOS管(MNA)、第二NMOS管(MNB)、第三NMOS管(MNC)和第四NMOS管(MND)，所述第一PMOS管(MP0)的发射极、第二PMOS管(MP1)的发射极、第三PMOS管(MP2)的发射极和第四PMOS管(MP3)的发射极均连接于高电位(VDDA)，所述第二PMOS管(MP1)的栅极、第三PMOS管(M...

【技术特征摘要】
1.一种高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器，其特征在于，包括有前置全差分放大器(1)、限流反相器(2)和再生正反馈锁存器(3)，其中：：所述前置全差分放大器(1)包括有第一PMOS管(MP0)、第二PMOS管(MP1)、第三PMOS管(MP2)、第四PMOS管(MP3)、第一NMOS管(MNA)、第二NMOS管(MNB)、第三NMOS管(MNC)和第四NMOS管(MND)，所述第一PMOS管(MP0)的发射极、第二PMOS管(MP1)的发射极、第三PMOS管(MP2)的发射极和第四PMOS管(MP3)的发射极均连接于高电位(VDDA)，所述第二PMOS管(MP1)的栅极、第三PMOS管(MP2)的漏极、第四PMOS管(MP3)的漏极和第四PMOS管(MP3)的栅极相连接后作为前置全差分放大器(1)的第一输出端，所述第一PMOS管(MP0)的栅极、第一PMOS管(MP0)的漏极、第二PMOS管(MP1)的漏极和第三PMOS管(MP2)的栅极相连接后作为前置全差分放大器(1)的第二输出端，所述第二NMOS管(MNB)的漏极和第四NMOS管(MND)的漏极均连接于前置全差分放大器(1)的第一输出端，所述第一NMOS管(MNA)的漏极和第三NMOS管(MNC)的漏极均连接于前置全差分放大器(1)的第二输出端，所述第一NMOS管(MNA)的栅极和第二NMOS管(MNB)的栅极分别用于接收输入电压信号，所述第三NMOS管(MNC)的栅极和第四NMOS管(MND)的栅极分别用于接入参考电压信号，所述第一NMOS管(MNA)的源极、第二NMOS管(MNB)的源极、第三NMOS管(MNC)的源极和第四NMOS管(MND)的源极均连接于低电位(VSSA)；所述限流反相器(2)连接于前置全差分放大器(1)的第一输出端和第二输出端，所述限流反相器(2)用于对前置全差分放大器(1)的输出信号进行二级放大；所述再生正反馈锁存器(3)连接于限流反相器(2)的第一输出端和第二输出端，所述再生正反馈锁存器(3)用于将限流反相器(2)输出的模拟信号转换为数字信号。2.如权利要求1所述的高压器件工作在低电压下的全差分低功耗比较器，其特征在于，所述前置全差分放大器(1)还包括有第一限流NMOS管(MN0)和第二限流NMOS管(MN1)，所述第一NMOS管(MNA)的源极和第二NMOS管(MNB)的源极均连接于第一限流NMOS管(MN0)的漏极，所述第三NMOS管(MNC)的源极和第四NMOS管(MND)的源极均连接于第二限流NMOS管(MN1)的漏极，所述第一限流NMOS管(MN0)的源极和第二限流NMOS管(MN1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思伟，余佳，
申请(专利权)人：深圳贝特莱电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44