一种数值比较器制造技术

本发明专利技术公开了一种数值比较器，涉及电路领域，包括第一电流型DAC，第二电流型DAC，比较电路和逻辑电路，通过引入两个电流型比较器将需要进行比较的第一数值转换为对应的第一电流，第二数值转换为对应的第二电流，在模拟域中通过对电流型DAC的输出电流进行比较从而判断输入数值的大小，降低了数值复杂情况下的电路复杂度和芯片面积，节约成本，并且两个电流信号包括了对应数值的全部信息，可通过调节偏置电流的方法来调节传输延时，不受传统逻辑门延时的限制，易于其他应用电路进行调用，进一步扩展了数值比较器的应用范围，确保数值比较器的准确应用。准确应用。准确应用。

【技术实现步骤摘要】
一种数值比较器


[0001]本专利技术涉及电路领域，特别是涉及一种数值比较器。

技术介绍

[0002]在芯片和设计过程中，经常需要对两个二进制数进行比较，判断它们的大小或者是否相等，输出大于，小于或等于这三种不同的状态，而这两个二进制数可以是1位或者是多位的数，实现这一功能的电路叫做数值比较器。现有的数值比较器大多采用纯数字电路的方法，用各种门电路搭建成组合电路来实现两个数进行比较的逻辑功能。当这两个输入的数是多位的，且字长位数较多时，数值比较器需要的门电路数量也会随之增加，此时数值比较器会呈现出指数级上升的电路复杂度和芯片的面积开销。此外，由于现有的数值比较器在进行比较时，通常是从数值的最高位开始逐位进行比较，直至可以区分出两个数值的大小为止，因此不同位数以及相近程度不同的两个数值所需的比较时间也存在差异，这种纯数字电路的数值比较器会体现出和输入信号相关的传输延时，这是电路设计以及实际应用过程中所不希望的，不利于数值比较器的准确应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种数值比较器，把数值信号转换成电流信号，在模拟域中通过对电流型DAC的输出电流进行比较从而判断输入数值的大小，降低了数值复杂情况下的电路复杂度和芯片面积，节约成本，并且两个电流信号包括了对应数值的全部信息，可通过调节偏置电流的方法来调节传输延时，不受传统逻辑门延时的限制，易于其他应用电路进行调用，进一步扩展了数值比较器的应用范围，确保数值比较器的准确应用。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种数值比较器，包括第一电流型DAC，第二电流型DAC，比较电路和逻辑电路，所述第一电流型DAC的输入端作为所述数值比较器的第一输入端，与第一数值连接，输出端与所述比较电路的第一输入端连接，所述第二电流型DAC的输入端作为所述数值比较器的第二输入端，与第二数值连接，输出端与所述比较电路的第二输入端连接，所述比较电路的第三输入端接入预设电流，第一输出端与所述逻辑电路第一输入端连接，第二输出端与所述逻辑电路第二输入端连接，所述逻辑电路的输出端作为所述数值比较器的输出端；
[0005]所述第一电流型DAC用于将所述第一数值转换为第一电流，所述第一电流的大小与所述第一数值的大小成正线性相关；
[0006]所述第二电流型DAC用于将所述第二数值转换为第二电流，所述第二电流的大小与所述第二数值的大小成正线性相关；
[0007]所述比较电路用于利用所述预设电流比较所述第一电流和所述第二电流，以当所述第一电流大于所述第二电流时，第一输出端和第二输出端均输出第一电平，当所述第一电流小于所述第二电流时，第一输出端和第二输出端均输出第二电平，当所述第一电流等于所述第二电流时，第一输出端输出第一电平，第二输出端输出第二电平，所述第一电平和
所述第二电平相反；
[0008]所述逻辑电路用于基于所述比较电路的输出结果对所述第一数值和所述第二数值进行比较。
[0009]可选地，所述逻辑电路包括第一非门，第二非门，第一与门，第二与门和第三与门，所述第一非门的输入端分别与所述比较电路的第一输出端和所述第三与门的第一输入端连接，输出端分别与所述第一与门的第一输入端和所述第二与门的第一输入端连接，所述第二非门的输入端分别与所述比较电路的第二输出端，所述第二与门的第二输入端和所述第三与门的第二输入端连接，输出端与所述第一与门的第二输入端连接。
[0010]可选地，还包括基准电流模块，所述基准电流模块分别与所述第一电流型DAC，所述第二电流型DAC和所述比较电路连接。
[0011]可选地，所述基准电流模块包括电流源，基准电流晶体管，第一电流模块，第二电流模块和第三电流模块，所述电流源的第一端与供电电源连接，第二端分别与所述基准电流晶体管的第一端和所述基准电流晶体管的控制端连接，且分别与所述第一电流模块，所述第二电流模块和所述第三电流模块的输入端连接，所述基准电流晶体管的第二端接地，所述第一电流模块的输出端与所述第一电流型DAC连接，所述第二电流模块的输出端与所述第二电流型DAC连接，所述第三电流模块的输出端与所述比较电路连接。
[0012]可选地，当所述数值比较器为4位时，所述第一电流模块包括第一电流晶体管，第二电流晶体管，第三电流晶体管和第四电流晶体管，所述第一电流晶体管，所述第二电流晶体管，所述第三电流晶体管和所述第四电流晶体管的控制端分别与所述基准电流晶体管的控制端连接，所述第一电流晶体管，所述第二电流晶体管，所述第三电流晶体管和所述第四电流晶体管的第一端分别与所述第一电流型DAC连接，所述第一电流晶体管，所述第二电流晶体管，所述第三电流晶体管和所述第四电流晶体管的第二端分别接地。
[0013]可选地，当所述数值比较器为4位时，所述第一电流型DAC包括第一转换晶体管，第二转换晶体管，第三转换晶体管，第四转换晶体管和第一镜像模块，所述第一转换晶体管的控制端与所述第一数值的第一位连接，所述第二转换晶体管的控制端与所述第一数值的第二位连接，所述第三转换晶体管的控制端与所述第一数值的第三位连接，所述第四转换晶体管的控制端与所述第一数值的第四位连接，所述第一转换晶体管的第一端与所述第一电流晶体管的第一端连接，所述第二转换晶体管的第一端与所述第二电流晶体管的第一端连接，所述第三转换晶体管的第一端与所述第三电流晶体管的第一端连接，所述第四转换晶体管的第一端与所述第四电流晶体管的第一端连接，所述第一镜像模块的输入端分别与所述第一转换晶体管的第二端，所述第二转换晶体管的第二端，所述第三转换晶体管的第二端和所述第四转换晶体管的第二端连接，输出端与所述比较电路的第一输入端连接。
[0014]可选地，当所述数值比较器为4位时，所述第二电流模块包括第五电流晶体管，第六电流晶体管，第七电流晶体管和第八电流晶体管，所述第五电流晶体管，所述第六电流晶体管，所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管的控制端分别与所述基准电流晶体管的控制端连接，所述第五电流晶体管，所述第六电流晶体管，所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管的第一端分别与所述第二电流型DAC连接，所述第五电流晶体管，所述第六电流晶体管，所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管的第二端分别接地。
[0015]可选地，当所述数值比较器为4位时，所述第二电流型DAC包括第五转换晶体管，第
六转换晶体管，第七转换晶体管，第八转换晶体管和第二镜像模块，所述第五转换晶体管的控制端与所述第二数值的第一位连接，所述第六转换晶体管的控制端与所述第二数值的第二位连接，所述第七转换晶体管的控制端与所述第二数值的第三位连接，所述第八转换晶体管的控制端与所述第二数值的第四位连接，所述第五转换晶体管的第一端与所述第五电流晶体管的第一端连接，所述第六转换晶体管的第一端与所述第六电流晶体管的第一端连接，所述第七转换晶体管的第一端与所述第七电流晶体管的第一端连接，所述第八转换晶体管的第一端与所述第八电流晶体管的第一端连接，所述第二镜像模块的输入端分别与所述第五转换晶体管的第二端，所述第六转换晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数值比较器，其特征在于，包括第一电流型DAC，第二电流型DAC，比较电路和逻辑电路，所述第一电流型DAC的输入端作为所述数值比较器的第一输入端，与第一数值连接，输出端与所述比较电路的第一输入端连接，所述第二电流型DAC的输入端作为所述数值比较器的第二输入端，与第二数值连接，输出端与所述比较电路的第二输入端连接，所述比较电路的第三输入端接入预设电流，第一输出端与所述逻辑电路第一输入端连接，第二输出端与所述逻辑电路第二输入端连接，所述逻辑电路的输出端作为所述数值比较器的输出端；所述第一电流型DAC用于将所述第一数值转换为第一电流，所述第一电流的大小与所述第一数值的大小成正线性相关；所述第二电流型DAC用于将所述第二数值转换为第二电流，所述第二电流的大小与所述第二数值的大小成正线性相关；所述比较电路用于利用所述预设电流比较所述第一电流和所述第二电流，以当所述第一电流大于所述第二电流时，第一输出端和第二输出端均输出第一电平，当所述第一电流小于所述第二电流时，第一输出端和第二输出端均输出第二电平，当所述第一电流等于所述第二电流时，第一输出端输出第一电平，第二输出端输出第二电平，所述第一电平和所述第二电平相反；所述逻辑电路用于基于所述比较电路的输出结果对所述第一数值和所述第二数值进行比较。2.如权利要求1所述的数值比较器，其特征在于，所述逻辑电路包括第一非门，第二非门，第一与门，第二与门和第三与门，所述第一非门的输入端分别与所述比较电路的第一输出端和所述第三与门的第一输入端连接，输出端分别与所述第一与门的第一输入端和所述第二与门的第一输入端连接，所述第二非门的输入端分别与所述比较电路的第二输出端，所述第二与门的第二输入端和所述第三与门的第二输入端连接，输出端与所述第一与门的第二输入端连接。3.如权利要求1至2任一项所述的数值比较器，其特征在于，还包括基准电流模块，所述基准电流模块分别与所述第一电流型DAC，所述第二电流型DAC和所述比较电路连接。4.如权利要求3所述的数值比较器，其特征在于，所述基准电流模块包括电流源，基准电流晶体管，第一电流模块，第二电流模块和第三电流模块，所述电流源的第一端与供电电源连接，第二端分别与所述基准电流晶体管的第一端和所述基准电流晶体管的控制端连接，且分别与所述第一电流模块，所述第二电流模块和所述第三电流模块的输入端连接，所述基准电流晶体管的第二端接地，所述第一电流模块的输出端与所述第一电流型DAC连接，所述第二电流模块的输出端与所述第二电流型DAC连接，所述第三电流模块的输出端与所述比较电路连接。5.如权利要求4所述的数值比较器，其特征在于，当所述数值比较器为4位时，所述第一电流模块包括第一电流晶体管，第二电流晶体管，第三电流晶体管和第四电流晶体管，所述第一电流晶体管，所述第二电流晶体管，所述第三电流晶体管和所述第四电流晶体管的控制端分别与所述基准电流晶体管的控制端连接，所述第一电流晶体管，所述第二电流晶体管，所述第三电流晶体管和所述第四电流晶体管的第一端分别与所述第一电流型DAC连接，所述第一电流晶体管，所述第二电流晶体管，所述第三电流晶体管和所述第四电流晶体管
的第二端分别接地。6.如权利要求5所述的数值比较器，其特征在于，当所述数值比较器为4位时，所述第一电流型DAC包括第一转换晶体管，第二转换晶体管，第三转换晶体管，第四转换晶体管和第一镜像模块，所述第一转换晶体管的控制端与所述第一数值的第一位连接，所述第二转换晶体管的控制端与所述第一数值的第二位连接，所述第三转换晶体管的控制端与所述第一数值的第三位连接，所述第四转换晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，李建军，帅柏林，
申请(专利权)人：广芯微电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：