动态预放大电路和动态比较器制造技术

本申请涉及一种动态预放大电路和动态比较器。动态预放大电路包括第一信号转换模块以及信号放大模块，第一信号转换模块与信号放大模块连接；第一信号转换模块用于接入时钟信号，并将时钟信号进行翻转，得到时钟转换信号并输出至信号放大模块；信号放大模块用于连接动态锁存电路，信号放大模块用于接入第一比较电压以及第二比较电压；信号放大模块根据时钟转换信号对第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大并输出至动态锁存电路。上述动态预放大电路，通过信号放大模块能够对大第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大，使得第一比较电压以及第二比较电压在进行比较时，两者的电压差值也会相应的被放大，从而提高比较器的比较精度。

Dynamic pre amplification circuit and dynamic comparator

【技术实现步骤摘要】
动态预放大电路和动态比较器
本申请涉及比较器
，特别是涉及一种动态预放大电路和动态比较器。
技术介绍
随着集成电路工艺的日益发展，集成电路中各种元器件越来越小型化，集成电路的也集成度越来越高，提供给集成电路的电源电压也越来越低，以避免过高的电源电压对集成电路造成损坏，而比较器作为一种能够进行电压比较的器件，在低电源低压下实现高精度低功耗的比较器是非常重要的，尤其是在逐次逼近型模数转换器中，比较器的精度决定了模数转换器的转换精度。而比较器在工作的过程中，其一般是先通过预放大电路来对输入信号Vin以及Vip进行增益放大，其增益越大，就能够放大越小的信号差，从而使得比较器的比较精度越高。传统的比较器仅仅是采用一组输入对管来控制输入信号Vin以及Vip的输入，而无法对输入信号Vin以及Vip进行增益放大，使得比较器的精度低。
技术实现思路
基于此，有必要针对比较器比较精度低问题，提供一种动态预放大电路和动态比较器。一种动态预放大电路，包括：第一信号转换模块以及信号放大模块，第一信号转换模块与信号放大模块连接；第一信号转换模块用于接入时钟信号，并将时钟信号进行翻转，得到时钟转换信号并输出至信号放大模块；信号放大模块用于连接动态锁存电路，信号放大模块用于接入第一比较电压以及第二比较电压；信号放大模块根据时钟转换信号对第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大并输出至动态锁存电路。上述动态预放大电路，通过信号放大模块能够对大第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大，使得第一比较电压以及第二比较电压在进行比较时，两者的电压差值也会相应的被放大，从而提高比较器的比较精度。在其中一个实施例中，动态预放大电路还包括第一开关管模块，与信号放大模块以及接地端连接，第一开光管模块用于接入时钟信号，并根据时钟信号导通或关断。在其中一个实施例中，第一信号转换模块包括第一反相器组件，第一反相器组件的输入端接入时钟信号，第一反相器组件的输出端与信号放大模块连接。在其中一个实施例中，信号放大模块包括第一信号放大单元以及第二信号放大单元，第一信号放大单元与第一信号转换模块连接，第一信号放大单元用于接入第一比较电压，且第一信号放大单元还用于与动态锁存电路连接；第二信号放大单元与第一信号转换模块连接，第二信号放大单元用于接入第二比较电压，且第二信号放大单元还用于与动态锁存电路连接。在其中一个实施例中，第一信号放大单元包括第二反相器组件，第二反相器组件的电源端与第一信号转换模块连接，第二反相器组件的输入端用于接入第一比较电压，第二反相器组件的输出端用于与动态锁存电路连接，第一反相器组件的接地端接地。在其中一个实施例中，第二信号放大单元包括第三反相器组件，第三反相器组件的电源端与第一信号转换模块连接，第三反相器组件的输入端用于连接第二比较电压，第三反相器组件的输出端用于与动态锁存电路连接，第三反相器组件的接地端与接地。在其中一个实施例中，一种动态比较器，包括动态锁存电路以及上述的动态预放大电路，动态锁存电路包括第二信号转换模块以及动态锁存模块，第二信号转换模块与动态预放大电路中的信号放大模块以及动态锁存模块连接；当第二信号转换模块接入增益放大之后的第一比较电压以及第二比较电压时，对增益放大之后的第一比较电压以及第二比较电压进行翻转，输出翻转信号至动态锁存模块以使得动态锁存模块根据翻转信号输出锁存结果。上述动态比较器，通过第二信号转换模块与动态预放大电路连接，将增益放大之后的第一比较电压以及第二比较电压进行翻转，输出翻转信号至动态锁存模块，使得动态锁存模块能够输出最终精确度高的比较结果。在其中一个实施例中，第二信号转换模块包括第四反相器组件以及第五反相器组件，第四反相器组件的输入端接入增益放大之后的第一比较电压，第四反相器组件的输出端与动态锁存模块连接，第五反相器组件的输入端接入增益放大之后的第二比较电压，第五反相器组件的输出端与动态锁存模块连接。在其中一个实施例中，动态锁存模块包括第六反相器组件以及第七反相器组件，第六反相器组件的电源端与第四反相器的输出端连接，第六反相器组件的输出端与第七反相器组件的输入端连接，第七反相器组件的电源端与第五反相器的输出端连接，第七反相器组件的输出端与第六反相器的输入端连接。在其中一个实施例中，动态锁存电路还包括第二开关管模块以及第三开关管模块，第二开关管模块的输入端与动态锁存模块连接，第二开关管模块的控制端用于接入时钟转换信号，第二开关管的输出端用于接地；第三开关管模块的输入端与动态锁存模块连接，第三开关管模块的控制端用于接入时钟转换信号，第三开关管模块的输出端用于接地。附图说明图1为传统的动态比较器内部电路结构示意图；图2为一实施例提供的动态预放大电路的结构框图；图3为一实施例提供的动态预放大电路的电路结构示意图；图4为一实施例提供的动态预放大电路的等效电路原理图；图5为一实施例提供的动态比较器的结构框图；图6为一实施例提供的动态比较器的电路结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一实施例中，如图1所示，图1提供了一种传统的动态比较器，其中，Vip以及Vin作为输入端，Vdd作为电源电压，M1-M15为开关管,M3以及M4为NMOS管，clkc作为时钟信号，在初始状态时，clkc为“0”(即低电平)，此时比较器处于复位状态，当clkc从“0”(即低电平)变为“1”(即高电平)时，比较器开始工作，由于输入端vip和vin之间的输入信号存在差异，会导致vop1和von1的下降速度(即从“1”变为“0”的下降速度)存在差异，从而导致A和B两端的上升速度(即从“0”变为“1”的上升速度)存在差异，最终使得输出的比较结果vop和von之间的值存在差异。在一个实施例中，如图2所示，本申请的动态预放大电路包括第一信号转换模块100以及信号放大模块200，第一信号转换模块100与信号放大模块200连接；第一信号转换模块100用于接入时钟信号clk_c，并将时钟信号clk_c进行翻转，得到时钟转换信号clk_cb并输出至信号放大模块200；信号放大模块200用于连接动态锁存电路，信号放大模块200用于接入第一比较电压以及第二比较电压；信号放大模块200根据时钟转换信号clk_cb对第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大并输出至动态锁存电路。其中，Vip以及Vin作为输入端，输入端Vin输入第一比较电压，输入端Vip输入第二比较电压，第一信号转换模块100将时钟信号clk_c进行翻转之后，得到时钟转换信号clk_cb，时钟转换信号clk_cb与时钟信号clk_c的状态正好相反(即当时钟信号clk_c为“0”时，转换时钟信号clk_cb对应为“1”。当时钟信号clk_c为“1”时，转换时钟信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态预放大电路，其特征在于，所述动态预放大电路包括：第一信号转换模块以及信号放大模块，所述第一信号转换模块与所述信号放大模块连接；/n所述第一信号转换模块用于接入时钟信号，并将所述时钟信号进行翻转，得到时钟转换信号并输出至所述信号放大模块；/n所述信号放大模块用于连接动态锁存电路，所述信号放大模块用于接入第一比较电压以及第二比较电压；所述信号放大模块根据所述时钟转换信号对所述第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大并输出至所述动态锁存电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态预放大电路，其特征在于，所述动态预放大电路包括：第一信号转换模块以及信号放大模块，所述第一信号转换模块与所述信号放大模块连接；
所述第一信号转换模块用于接入时钟信号，并将所述时钟信号进行翻转，得到时钟转换信号并输出至所述信号放大模块；
所述信号放大模块用于连接动态锁存电路，所述信号放大模块用于接入第一比较电压以及第二比较电压；所述信号放大模块根据所述时钟转换信号对所述第一比较电压以及第二比较电压进行增益放大并输出至所述动态锁存电路。


2.根据权利要求1所述的动态预放大电路，其特征在于，所述动态预放大电路还包括第一开关管模块，与所述信号放大模块以及接地端连接，所述第一开光管模块用于接入所述时钟信号，并根据所述时钟信号导通或关断。


3.根据权利要求1所述的动态预放大电路，其特征在于，所述第一信号转换模块包括第一反相器组件，所述第一反相器组件的输入端接入所述时钟信号，所述第一反相器组件的输出端与所述信号放大模块连接。


4.根据权利要求1所述的动态预放大电路，其特征在于，所述信号放大模块包括第一信号放大单元以及第二信号放大单元，所述第一信号放大单元与所述第一信号转换模块连接，所述第一信号放大单元用于接入所述第一比较电压，且所述第一信号放大单元还用于与所述动态锁存电路连接；所述第二信号放大单元与所述第一信号转换模块连接，所述第二信号放大单元用于接入所述第二比较电压，且所述第二信号放大单元还用于与所述动态锁存电路连接。


5.根据权利要求4所述的动态预放大电路，其特征在于，所述第一信号放大单元包括第二反相器组件，所述第二反相器组件的电源端与所述第一信号转换模块连接，所述第二反相器组件的输入端用于接入所述第一比较电压，所述第二反相器组件的输出端用于与所述动态锁存电路连接，所述第一反相器组件的接地端接地。


6.根据权利要求5所述的动态预放大电路，其特征在于，所述第二信号放大单元包括第三反相器组件，所述第三反相器组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：周述，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43