本发明专利技术提供的一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，在电路中采用降压模块将输入端的大电压进行降压，从而将大电压比较域转换为小电压来实现比较功能，降低了大电压域信号比较的难度，采用检测模块将降压模块降压后的电压大小，反映为对应比较开关栅极和源极电压差的大小，使得比较模块不仅能比较正电压域的电压信号，还能比较负电压域的电压信号，规避了现有技术中负电压无法正常比较的问题；同时在检测模块的第一检测回路和第二检测回路分别设置对应的电流源和电阻，使得可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路的信号翻转阈值人为可控，在比较模块中采用电阻来实现电流控制，使其具备实际可实现性。使其具备实际可实现性。使其具备实际可实现性。
【技术实现步骤摘要】
一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路
[0001]本专利技术涉及电子芯片
，尤其涉及一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路。
技术介绍
[0002]比较器是模拟电路中的基本模块之一，一般用于比较一个模拟信号和另一个模拟信号(或参考信号)的大小，输出代表信号大小的电压信息。比较器是多个模拟电路模块中必不可少的一部分，因此它成为了混合信号处理系统中的关键电路之一。常见的比较器类型主要分为静态比较器和动态锁存比较器。其中，如图1所示的开环运算放大器可作为最基础的静态比较器，其工作过程中不会出现稳定性的问题，同时也不需要频率补偿，响应速度相对较快。考虑单级运放的时间域响应时，开环运算放大器对小信号的放大速度较快，同时建立时间越长建立精度越高。再此基础上的进一步改进，如图2所示，采用正负反馈结构替代电阻负载的方式，可以有效提升比较器的速度。当输出端Von与Vop进行比较结果建立时，加入的正反馈结构可以加快比较速度、减少比较时间，同时为了保证输出端的一致，电流源两侧的MOS管跨导相同，跨导之间的相对强度可以由改变MOS管的宽来实现。比较开关M4相对于比较开关M3较强时，可实现迟滞比较器的功能；比较开关M4相对于比较开关M3较弱时，可实现增益提升。
[0003]上述两种静态比较器的设计均为目前常见的比较器设计电路，上述两种设计方式是把需要比较的输入电压接入MOS管的栅极，在MOS管可以正常工作的一定电压范围内对输入信号进行比较，最终输出比较的电压结果，这种工作方式不适用于负电压域比较的场合与电压范围变化较大的场合，当输入信号的共模电压变化较大且需要对负电压进行比较时，上述两种设计的比较器均无法正常工作。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，包括：降压模块、比较模块、检测模块，比较模块和检测模块还包括电流补偿模块。
[0006]降压模块，连接于比较模块和检测模块，降压模块包括第一降压回路和第二降压回路。
[0007]比较模块，包括镜像设置的第一比较回路和第二比较回路，第一比较回路包括第一比较开关M3，第二比较回路包括第二比较开关M4；第一比较回路和第二比较回路的一端连接正电源，第一比较回路的另一端连接于第一降压回路，第二比较回路的另一端连接于第二降压回路。
[0008]检测模块，包括第一检测回路和第二检测回路，第一检测回路包括第一检测开关M1，第二检测回路包括第二检测开关M2；第一检测开关M1的栅极与漏极相连，且其栅极连接
于第一比较开关M3的栅极，其源极连接于第一降压回路；第二检测开关M2的栅极和漏极相连，且其栅极连接于第二比较开关M4的栅极，其源极连接于第二降压回路。
[0009]本专利技术提供的一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，包括：降压模块、比较模块、检测模块，比较模块和检测模块还包括电流补偿模块。
[0010]降压模块，连接于比较模块和检测模块，包括第一降压回路和第二降压回路；
[0011]比较模块，包括镜像设置的第一比较回路和第二比较回路，第一比较回路包括第一比较开关M3，第二比较回路包括第二比较开关M4；第一比较开关M3的源极与第二比较开关M4的源极相连，且第一比较开关M3的源极连接于第一降压回路，第二比较开关M4的源极连接与第二降压回路。
[0012]检测模块，包括第一检测回路和第二检测回路，第一检测回路包括第一检测开关M1，第二检测回路包括第二检测开关M2；第一检测开关M1的栅极与漏极相连，且其栅极连接于第一比较开关M3的栅极，其源极连接于第一降压回路；第二检测开关M2的栅极和漏极相连，且其栅极连接于第二比较开关M4的栅极，其源极连接于第二降压回路。
[0013]本专利技术提供的一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，其特征在于，包括：降压模块、比较模块、检测模块，比较模块还包括恒流源模块，检测模块还包括电流补偿模块。
[0014]降压模块，连接于比较模块和检测模块，包括第一降压回路和第二降压回路；
[0015]比较模块，包括镜像设置的第一比较回路和第二比较回路，第一比较回路包括第一比较开关M3，第二比较回路包括第二比较开关M4；第一比较开关M3和第二比较开关M4的源极相连，第一比较回路和第二比较回路的一端连接正电源，第一比较回路的另一端连接于第一降压回路，第二比较回路的另一端连接于第二降压回路。
[0016]检测模块，包括第一检测回路和第二检测回路，第一检测回路包括第一检测开关M1，第二检测回路包括第二检测开关M2；第一检测开关M1的栅极与漏极相连，且其栅极连接于第一比较开关M3的栅极，其源极连接于第一降压回路；第二检测开关M2的栅极和漏极相连，且其栅极连接于第二比较开关M4的栅极，其源极连接于第二降压回路。
[0017]优选的，恒流源模块包括：
[0018]第一恒流源，其连接于第一比较开关M3和第一降压回路之间；
[0019]第二恒流源，其连接于第二比较开关M4和第二降压回路之间，第一恒流源用于固定第一比较开关M3的电流流向，为第一比较回路提供偏置，第二恒流源用于固定第二比较开关M4的电流流向，为第二比较回路提供偏置；
[0020]优选的，第一检测回路还包括：电阻R1和电流源I1，电阻R1连接于第一检测开关M1的源极和第一降压回路之间，电流源I1连接于第一检测开关M1的漏极与电源之间；第二检测回路还包括：电阻R4和电流源I2，电阻R4连接于第二检测开关M2的源极与第二降压回路之间，电流源I2连接于第二检测开关M2的漏极和电源之间。
[0021]优选的，每个降压回路包括至少两个电阻，比较模块和检测模块分别连接于两个电阻之间。
[0022]优选的，降压模块输入端接收的信号的电压域为正电压域或者负电压域。
[0023]优选的，第一检测回路还包括：电阻R1和电流源I1，电阻R1连接于第一检测开关M1的源极和第一降压回路之间，电流源I1连接于第一检测开关M1的漏极与电源之间；第二检
测回路还包括：电阻R4和电流源I2，电阻R4连接于第二检测开关M2的源极与第二降压回路之间，电流源I2连接于第二检测开关M2的漏极和电源之间；第一比较回路还包括：电阻R2，其连接于第一比较开关M3的源极与第一降压回路之间，第二比较回路还包括：电阻R3，其连接于第二比较开关M4的源极与第二降压回路之间。
[0024]优选的，第一检测开关M1和第二检测开关M2的宽长比相等。
[0025]优选的，电流补偿模块包括：
[0026]第一电流源，其一端连接电源，另一端连接第二检测开关M2的源极与R4之间，用于人为调控比较器的翻转阈值。
[0027]第二电流源，其一端连接电源，另一端连接于第一降压回路和电阻R1之间，用于补偿由第一电流源引入的电流；
[0028]第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，其特征在于，包括：降压模块、比较模块、检测模块，所述比较模块和检测模块还包括电流补偿模块；降压模块，连接于比较模块和检测模块，所述降压模块包括第一降压回路和第二降压回路；比较模块，包括镜像设置的第一比较回路和第二比较回路，第一比较回路包括第一比较开关M3，第二比较回路包括第二比较开关M4；第一比较回路和第二比较回路的一端连接正电源，第一比较回路的另一端连接于第一降压回路，第二比较回路的另一端连接于第二降压回路；检测模块，包括第一检测回路和第二检测回路，第一检测回路包括第一检测开关M1，第二检测回路包括第二检测开关M2；所述第一检测开关M1的栅极与漏极相连，且其栅极连接于第一比较开关M3的栅极，其源极连接于第一降压回路；第二检测开关M2的栅极和漏极相连，且其栅极连接于第二比较开关M4的栅极，其源极连接于第二降压回路。2.一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，其特征在于，包括：降压模块、比较模块、检测模块，所述比较模块和检测模块还包括电流补偿模块；降压模块，连接于比较模块和检测模块，包括第一降压回路和第二降压回路；比较模块，包括镜像设置的第一比较回路和第二比较回路，第一比较回路包括第一比较开关M3，第二比较回路包括第二比较开关M4；第一比较开关M3的源极与第二比较开关M4的源极相连，且第一比较开关M3的源极连接于第一降压回路，第二比较开关M4的源极连接与第二降压回路；检测模块，包括第一检测回路和第二检测回路，第一检测回路包括第一检测开关M1，第二检测回路包括第二检测开关M2；所述第一检测开关M1的栅极与漏极相连，且其栅极连接于第一比较开关M3的栅极，其源极连接于第一降压回路；第二检测开关M2的栅极和漏极相连，且其栅极连接于第二比较开关M4的栅极，其源极连接于第二降压回路。3.一种可用于大输入共模范围与负压比较的比较器电路，其特征在于，包括：降压模块、比较模块、检测模块，所述比较模块还包括恒流源模块，所述检测模块还包括电流补偿模块；降压模块，连接于比较模块和检测模块，包括第一降压回路和第二降压回路；比较模块，包括镜像设置的第一比较回路和第二比较回路，第一比较回路包括第一比较开关M3，第二比较回路包括第二比较开关M4；第一比较开关M3和第二比较开关M4的源极相连，第一比较回路和第二比较回路的一端连接正电源，第一比较回路的另一端连接于第一降压回路，第二比较回路的另一端连接于第二降压回路；检测模块，包括第一检测回路和第二检测回路，第一检测回路包括第一检测开关M1，第二检测回路包括第二检测开关M2；所述第一检测开关M1的栅极与漏极相连，且其栅极连接于第一比较开关M3的栅极，其源极连接于第一降压回路；第二检测开关M2的栅极和漏极相连，且其栅极连接于第二比较开关M4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，陈琛，方利泉，梁译丹，赖大伟，
申请(专利权)人：杭州傲芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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