一种低回踢噪声的动态比较器制造技术

本发明专利技术公开了一种低回踢噪声的动态比较器。所述动态比较器包括第一级无尾电流开关管双锁存器放大电路，第二级动态锁存器和延时触发器。预放大电路无尾电流源，差分输入管的源极接地，避免了传统动态比较器比较时源极电压从电源电压放电到地而引起的共模回踢噪声。第二级动态锁存器对第一级放大电路的输出进行比较，得到最终的比较结果。延时触发器负责在第一级预放大电路输出最高值处开启第二级动态锁存器。由于没有尾电流开关管，输入管的源极电位固定为地电位，漏极电位接近地电位，本发明专利技术不牺牲噪声与比较器速度的前提下，可以有效地减弱动态比较器的回踢噪声，适用于高精度的逐次逼近型模数转换器。的逐次逼近型模数转换器。的逐次逼近型模数转换器。

【技术实现步骤摘要】
一种低回踢噪声的动态比较器


[0001]本专利技术涉及模拟集成电路
，具体涉及一种低回踢噪声的动态比较器。

技术介绍

[0002]模数转换器是连接现实世界与数字世界的桥梁，在信号采集和处理领域有着广泛的应用。在信号采集领域，高精度模数转换器发挥着重要的作用。高精度模数转换器主要有过采样模数转换器和逐次逼近型模数转换器，而逐次逼近型模数转换器因其高度的数字化和低功耗而受到广泛的关注。随着逐次逼近型模数转换器的精度不断提高，比较器噪声成为限制模数转换器的主要限制因素。其中，动态比较器的回踢噪声严重影响比较器的噪声性能。
[0003]图1为传统的Strong
‑
Arm动态比较器电路图。复位阶段时，尾电流开关管关断，无电流流经输入管M1和M2，因此节点P的电位很高，节点X和Y的电位为高电平。当时钟信号上升沿来临时，尾电流开关管导通，节点P的电位放电到地，该节点的电压变化经过输入管M1和M2的栅源寄生电容耦合到比较器输入端，由于比较器输入端到地的阻抗不同，耦合到M1栅极与M2栅极的电压大小不同，即在比较器输入端产生了一个动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低回踢噪声的动态比较器，其特征在于：包括第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路、第二级动态锁存器和延时触发器；第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路包括第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点和第四输出节点；第二级动态锁存器包括第五输出节点、第六输出节点、第一输入节点、第二输入节点、第三输入节点和第四输入节点；延时触发器包括一个输出节点；第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路接收第一输入差分信号和第二输入差分信号；第二级动态锁存器的第一输入节点、第二输入节点、第三输入节点和第四输入节点分别连接第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点和第四输出节点；延时触发器分别连接第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点、第四输出节点、第五输出节点和第六输出节点。2.根据权利要求1所述的一种低回踢噪声的动态比较器，其特征在于：在时钟信号未到来之前，动态比较器处于复位阶段，第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路的第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点和第四输出节点被放电到地电位即低电平；延时触发器的输出节点被充电至高电平；第二级动态锁存器的第五输出节点和第六输出节点被放电至地电位；在时钟信号到来之后进入，动态比较器处于比较阶段，第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路放大输入的第一输入差分信号和第二输入差分信号，所述延时触发器触发第二级动态锁存器将第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路的输出电压进行比较并锁存，作为比较结果输出。3.根据权利要求1所述的一种低回踢噪声的动态比较器，其特征在于：所述第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路包括多个输入管、多个时钟信号控制的复位放电管、第一锁存器、第二锁存器以及多个失调电压注入晶体管；第一锁存器和第二锁存器以差分输入管作为源极负反馈电阻，由反相器首尾相接组成；第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路中，在复位阶段，第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点和第四输出节点被放电到地电位；在比较阶段，多个复位放电管关断，多个失调电压注入晶体管导通，向第一锁存器和第二锁存器注入相等大小的失调电压，当第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点和第四输出节点的电压升高至NMOS管阈值电压时，第一锁存器和第二锁存器开启并对第一输出节点、第二输出节点、第三输出节点和第四输出节点的失调电压进行快速放大。4.根据权利要求1所述的一种低回踢噪声的动态比较器，其特征在于：第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路中的输入管工作在线性电阻区，作为第一锁存器和第二锁存器中NMOS管的源极负反馈电阻，影响第一锁存器和第二锁存器的电压放大速度；输入管的栅极电压越高，线性电阻越小，第一锁存器和第二锁存器放大速度越快。5.根据权利要求3所述的一种低回踢噪声的动态比较器，其特征在于：第一级无尾电流开关管双锁存器预放大电路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第
十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管和第六PMOS管；其中，第一NMOS管为第一输入管，第二NMOS管为第二输入管，第三NMOS管为第三输入管，第四NMOS管为第四输入管；第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管以及第十四NMOS管均为复位放电管；第五NMOS管、第六NMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管组成第一锁存器；第七NMOS管、第八NMOS管、第五PMOS管和第六PMOS管组成第二锁存器；第一PMOS管和第二PMOS管均为失调电压注入晶体管。6.根据权利要求5所述的一种低回踢噪声的动态比较器，其特征在于：第一NMOS管和第二NMOS管的栅极接第一输入差分信号，第一NMOS管和第二NMOS管的源极接地，第一NMOS管的漏极接第五NMOS管的源极，第二NMOS管的漏极接第六NMOS管的源极；第三NMOS管和第四NMOS管的栅极接第二输入差分信号，第三NMOS管和第四NMOS管的源极接地，第三NMOS管的漏极接第七NMOS管的源极，第四NMOS管的漏极接第八NMOS管的源极；第五NMOS管的栅极作为第二输出节点，漏极作为第一输出节点；第六NMOS管的栅极接第一输出节点，漏极接第二输出节点；第七NMOS管的栅极作为第四输出节点，漏极作为第三输出节点；第八NMOS管的栅极接第三输出节点，漏极接第四输出节点；第九NMOS管的漏极接第一输出节点，栅极接时钟信号的反相信号；第十NMOS管的漏极接第二输出节点，栅极接时钟信号的反相信号；第十一NMOS管的漏极接第三输出节点，栅极接时钟信号的反相信号；第十二NMOS管的漏极接第四输出节点，栅极接时钟信号的反相信号；第十三NMOS管的栅极接时钟信号的反相信号，源极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，贺小勇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
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