一种高精度的电流比较器制造技术

该发明专利技术公开了一种高精度电流比较器，涉及集成电路领域，特别涉及到比较器。针对传统比较器复杂的问题，本发明专利技术通过设计第一电流镜、第二电流镜、控制电容充电开关管M

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的电流比较器


[0001]本专利技术涉及集成电路领域，特别涉及到比较器。

技术介绍

[0002]在无线通讯、信号处理等领域，模数转换器(Analog
‑
to
‑
Digital Converter，ADC)作为连接模拟与数字信号之间的桥梁，它的性能直接影响着整个系统，而比较器作为ADC中重要一环，对其的性能要求也更高。随着VLSI的不断发展，器件尺寸以及电压越来越小，IC中所集成的管子也越来越多，功耗也随着增加，在比较器的应用中，为了得到其高速度而牺牲了输入电压范围，器件的失配也会影响电压范围，这种情况下，电流式比较器逐渐出现，与电压式相比，电流式可以实现更快的速度以及更低的功耗。
[0003]Ro
‑
Min Weng and Chia
‑
Wei Chiang,"A low power and high
‑
speed current latched comparator for weak current operations,"The 2004IEEE Asia
‑
Pacific Conference on Circuits and Systems,2004.Proceedings.,2004,pp.245
‑
247vol.1,doi:10.1109/APCCAS.2004.1412738，提出了一种电流比较器的比较方法，该方法的比较过程是由M
A5
、M/>A7
、M
A8
、M
A10
、M
A11
组成的跨阻放大器TIA1，由M
A18
、M
A19
、M
A20
、M
A21
、M
A22
组成的跨阻放大器TIA2以及由M
A13
、M
A14
、M
A15
、M
A16
、M
A17
组成的差分运放将其电流差值I
in
‑
I
ip
转换为电压差值V
in
‑
V
ip
，最后进入由M
A23
、M
A24
、M
A25
、M
A26
、M
A27
、M
A28
、M
A29
、M
A30
、M
A31
、M
A32
、M
A33
、M
A34
、M
A35
、M
A36
组成的高速锁存电路，当CLK为低电平时，比较器输出置地，等待CLK高电平到来，当CLK为高电平时，latch进入正反馈，将模拟信号转换为满量程数字信号输出，该结构较为复杂，功耗较大，并且比较器的精度不能满足一些微小电流的比较，针对以上传统电流比较器的精度以及功耗，本专利技术提出一种更为简单的电流比较方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中比较器复杂的问题，提出了一种相对简单的电流比较器。
[0005]本专利技术技术方案包为一种高精度电流比较器，该电路比较器包括：第一电流镜、第二电流镜、控制电容充电开关管M
B9
、M
B10
、开关M
B12
、NMOS管M
B11
、电容C1、理想电流源I
ref
以及电压比较器CMP；
[0006]所述第一电流镜包括：第一PMOS管M
B1
、第二PMOS管M
B2
、第三PMOS管M
B3
、第四PMOS管M
B4
；所述M
B1
与M
B2
的源极共同连接电源VDD，M
B1
的栅极和漏极共接后连接M
B2
的栅极以及M
B3
的源级，M
B3
的栅极和漏极共接后连接M
B4
的栅极，M
B2
的漏极连接M
B4
的源级，M
B3
的漏极连接输入信号I1；
[0007]所述第二电流镜包括：第一NMOS管M
B5
、第二NMOS管M
B6
、第三NMOS管M
B7
、第四NMOS管M
B8
，M
B7
和M
B8
的源级共同连接GND，M
B5
的漏级和栅极共接后连接M
B6
的栅极，M
B7
的漏极和栅极共接后连接M
B5
的源级以及M
B8
的栅极，M
B8
的漏极连接M
B6
的源级，M
B5
的漏极连接输入信号I2；
[0008]第一电流镜中M
B4
的漏极和第二电流镜中M
B6
的漏极共接后连接到开关管M
B9
的漏极，M
B9
的栅极由信号S1控制，M
B9
的源级连接到M
B10
的漏极以及理想电流源的输出，M
B10
的栅极
由信号S1控制，M
B11
的栅极与漏极共接后连接M
B10
的源级以及电压比较器CMP的正输入端V
PB
，M
B11
的源级连接GND，M
B12
的漏极连接到M
B9
的源级，M
B12
由信号S2控制，M
B12
的源级连接电容C1以及电压比较器CMP负输入端V
NB
，电容C1的下极板接GND，电压比较器CMP的输出端为电流比较器的输出。
[0009]本专利技术比较器提升了精度，降低了功耗。
附图说明
[0010]图1是传统电流比较器的预放大级。
[0011]图2是传统电流比较器的锁存输出电路。
[0012]图3是本专利技术提出的电流比较器。
[0013]图4是本专利技术提出电流比较器的仿真结果。
具体实施方式
[0014]以下结合附图，详细说明本专利技术的内容：
[0015]图1、图2是传统的电流比较器的两个部分，该方法的比较过程是由M
A5
、M
A7
、M
A8
、M
A10
、M
A11
组成的跨阻放大器TIA1，由M
A18
、M
A19
、M
A20
、M
A21
、M
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度电流比较器，该电路比较器包括：第一电流镜、第二电流镜、控制电容充电开关管M
B9
、M
B10
、开关M
B12
、NMOS管M
B11
、电容C1、理想电流源I
ref
以及电压比较器CMP；所述第一电流镜包括：第一PMOS管M
B1
、第二PMOS管M
B2
、第三PMOS管M
B3
、第四PMOS管M
B4
；所述M
B1
与M
B2
的源极共同连接电源VDD，M
B1
的栅极和漏极共接后连接M
B2
的栅极以及M
B3
的源级，M
B3
的栅极和漏极共接后连接M
B4
的栅极，M
B2
的漏极连接M
B4
的源级，M
B3
的漏极连接输入信号I1；所述第二电流镜包括：第一NMOS管M
B5
、第二NMOS管M
B6
、第三NMOS管M
B7
、第四NMOS管M
B8
，M
B7
和M
B8
的源级共同连接GN...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊华，李宗霖，邓倩倩，赵攀峰，冯全源，苏华英，王国松，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：