自我修正的低偏差电压比较器制造技术

本实用新型专利技术公开一种自我修正的低偏差电压比较器，包括前置放大器，偏压移除器，闩锁型比较器，计数器和数位/类比转换器，所述前置放大器具有二个信号输入端和二个信号输出端，且二信号输出端均与偏压移除器的输入端电连接，偏压移除器的输出端与闩锁型比较器的输入端电连接，闩锁型比较器的输出端分成二路，一路当作比较器输出端、另一路与计数器的输入端电连接，计数器的输出端与数位/类比转换器的输入端电连接，数位/类比转换器的输出端与偏压移除器的输入端电连接。本新型的电压比较器，其能实现对偏差电压进行消除，无需额外的内存记忆卡，即可记录最终的校准结构，且整个电路能够将其嵌入芯片内进行任何处理，应用非常灵活。

【技术实现步骤摘要】
自我修正的低偏差电压比较器
本技术涉及比较器,特别涉及一种自我修正的低偏差电压比较器。
技术介绍
众所周知，电压偏差存在于各式电压比较器,造成的因素很多，如不匹配的器件多晶硅栅、CMOS器件的β值或设计不良的平面图布局设计均会导致偏差电压存在于比较器中；为此，工程师主要采用两种方式来解决偏差电压的问题，一、采用较大尺寸的组件，中心对称布置的较好的平面布局或特殊的布线方式可以改善偏差电压的问题，但不能消除它；二、采用校准和记录偏差的方式来补偿偏差量的方式，它虽可以消除偏差电压，但需要内存记忆空间来记录。有鉴于此，本专利技术人对上述问题进行深入研究，遂由本案产生。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种能对偏差电压进行消除，并无需额外的内存记忆卡，能直接集成在各种电路中，不会过多增大芯片面积的自我修正的低偏差电压比较器。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：自我修正的低偏差电压比较器，包括前置放大器，偏压移除器，闩锁型比较器，计数器和数位/类比转换器，所述前置放大器具有二个信号输入端，其一信号输入端为校准电压输入端，另一信号输入端为差分电压输入端，前置放大器的输出端相应具有二个信号输出端，其一信号输出端为校准电压增益输出端，另一信号输出端为差分电压增益输出端；所述偏压移除器具有三个信号输入端，该偏压移除器的三个信号输入端分别为第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端，所述第一信号输入端与校准电压增益输出端电连接，所述第二信号输入端与差分电压增益输出端电连接，所述第三信号输入端与数位/类比转换器的输出端电连接，所述偏压移除器为其输出数值是第一信号输入端的数值减去第二信号输入端的数值和第三信号输入端的数值的差值的电压求差电路，上述偏压移除器的输出端与上述闩锁型比较器的输入端电连接，所述闩锁型比较器的输出端分成二路，一路当作比较器输出端、另一路与计数器的输入端电连接，计数器的输出端与数位/类比转换器的输入端电连接。上述前置放大器为对电压值进行放大1.5-2倍的电压放大器。采用上述技术方案后，本技术的自我修正的低偏差电压比较器，将VIP和VIN一起连接至前置放大器中，校准根据闩锁型比较器的输出(VOUT)开始递增计数，并将计数器的数值输入数位/类比转换器中将记数器输出的数位值转换成类比电压值，反馈到偏压移除器内进行偏移值去除，实现了自我修正，同时，在完成128次时钟切换后，校准序列将停止。与现有技术相比，本新型的电压比较器，其能实现对偏差电压进行消除，无需额外的内存记忆卡，即可记录最终的校准结构，且整个电路能够将其嵌入芯片内进行任何处理，并可实现广大的输入电压范围，能应用于不同的应用场合，应用非常灵活。附图说明图1为本技术的电路图。具体实施方式为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。本技术的自我修正的低偏差电压比较器，如图1所示,包括包括前置放大器，偏压移除器，闩锁型比较器，计数器和数位/类比转换器；其中，所述前置放大器优佳的是能对输入的电压值进行放大1.5-2倍的电压放大器，此一功能的电压放大器是市面上的公知电组件，此前置放大器具有二个信号输入端，其一信号输入端为校准电压输入端(即VIN)，另一信号输入端为差分电压输入端(即VIP)，即前置放大器的输入分别与校准电压输出和差动电压输出电连接，前置放大器的输出端相应具有二个信号输出端，其一信号输出端为校准电压增益输出端，另一信号输出端为差分电压增益输出端，即校准电压增益输出端的电压输出值(PX)是校准电压值的1.5-2倍，差分电压增益输出端的电压输出值(NX)是差电电压值的1.5-2倍。利用此前置放大器主要功能为放大差动讯号，提高信噪比(SNR)，而且有转移原来差动讯号共模电压到最佳共模电压。所述偏压移除器具有三个信号输入端，该偏压移除器的三个信号输入端分别为第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端，第一信号输入端与校准电压增益输出端数据传送连接，第二信号输入端与差分电压增益输出端数据传送连接，所述第三信号输入端与所述数位/类比转换器的输出端数据传送连接，所述偏压移除器为其输出数值是第一信号输入端的输入数值减去第二信号输入端的输入数值和第三信号输入端输入数值的差值的电压求差电路，此电压求差电路的具体运算过程是，以数位/类比转换器输出的数值为A，电压求差电路具有三步计算步骤,1、计算出校准电压增出端的电压值(定义为PX)与数位/类比转换器输出端电压值一半的求差值，以此差值(定义为PX2)为PX-A/2，2、计算出差分电压增益输出端的电压值(定义为NX)与数位/类比转换器输出端电压值一半的求和值，以此求和值(定义为NX2)为NX+A/2，3、计算出求差值与求和值的差值，可得到差动值，即PX2-NX2＝PX-NX-A，另，在此之外，该偏压移除器还对此差值进行放大，约10-12db的放大倍率。本新型中该偏压移除器的电压运算方式是一个公知的技术，在此不再赘述。所述偏压移除器的信号输出端与闩锁型比较器的输入端电连接，闩锁型比较器是一个公知的电组件，闩锁型比较器的输出端分成二路，一路当作比较器输出端、另一路与计数器的输入端电连接，此闩锁型比较器在此处是提供最后的放大倍率，若输入的差动值微负则输出“0”，反之则为“1”，这结果会输入计数器进行累计，该计数器的输入端还与芯片的时钟脉冲信号(CLK)输出端电连接，计数器的输出端与数位/类比转换器的输入端电连接；此计数器累计闩锁型比较器的输出结果，若“1”则加一，“0”则减一，以8位输出为例，255/0为其输出最大，最小值，当计数器值达到0/255或两个值之间的阻尼很长时间时计数器停止校准并锁存最终值，所述数位/类比转换器的输出端与偏压移除器的第三信号输入端电连接，此数位/类比转换器是现市面上公知的电组件，此数位/类比转换器是将输出的数位值转换为类比电压值，将转动的类比电压值输送至偏压移除器内进行偏移值去除。本技术的自我修正的低偏差电压比较器，校准顺序为将VIP和VIN一起连接至连接到VREF(最佳共模电压)，经最佳共模电压输送至前置放大器中，校准根据闩锁型比较器的输出(VOUT)开始递增计数，并将计数器的数值输入数位/类比转换器中将记数器输出的数位值转换成类比电压值，反馈到偏压移除器内进行偏移值去除，实现了自我修正，同时，在完成128次时钟切换后，校准序列将停止。本新型的电压比较器，其能实现对偏差电压进行消除，无需额外的内存记忆卡，即可记录最终的校准结构，且整个电路能够将其嵌入芯片内进行任何处理，并可实现广大的输入电压范围，能应用于不同的应用场合，应用非常灵活。本新型的比较器通过蒙特卡洛模拟结果表明，其能以有效的芯片面积和灵活的输入范围来补偿偏移电压。上述实施例和附图并非限定本技术的产品形态和式样，任何所属
的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本技术的专利范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自我修正的低偏差电压比较器，其特征在于：包括前置放大器，偏压移除器，闩锁型比较器，计数器和数位/类比转换器，所述前置放大器具有二个信号输入端，其一信号输入端为校准电压输入端，另一信号输入端为差分电压输入端，前置放大器的输出端相应具有二个信号输出端，其一信号输出端为校准电压增益输出端，另一信号输出端为差分电压增益输出端；/n所述偏压移除器具有三个信号输入端，该偏压移除器的三个信号输入端分别为第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端，所述第一信号输入端与校准电压增益输出端电连接，所述第二信号输入端与差分电压增益输出端电连接，所述第三信号输入端与数位/类比转换器的输出端电连接，所述偏压移除器为其输出数值是第一信号输入端的数值减去第二信号输入端的数值和第三信号输入端的数值的差值的电压求差电路，上述偏压移除器的输出端与上述闩锁型比较器的输入端电连接，所述闩锁型比较器的输出端分成二路，一路当作比较器输出端、另一路与计数器的输入端电连接，计数器的输出端与数位/类比转换器的输入端电连接。/n

【技术特征摘要】
1.自我修正的低偏差电压比较器，其特征在于：包括前置放大器，偏压移除器，闩锁型比较器，计数器和数位/类比转换器，所述前置放大器具有二个信号输入端，其一信号输入端为校准电压输入端，另一信号输入端为差分电压输入端，前置放大器的输出端相应具有二个信号输出端，其一信号输出端为校准电压增益输出端，另一信号输出端为差分电压增益输出端；
所述偏压移除器具有三个信号输入端，该偏压移除器的三个信号输入端分别为第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端，所述第一信号输入端与校准电压增益输出端电连接，所述第二信号输入端与差分电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏国才，吴青正，
申请(专利权)人：信路达信息技术厦门有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35