【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子电路，特别是涉及一种可调节输出共模电压的比较器及模数转换器。
技术介绍
1、在模拟前端(analog front end，afe)的信号处理中，通常包括模拟信号的输入、放大、滤波和模拟数字转换(analog-to-digital converter，adc)等功能模块，整个信号链的共模电压包括afe的共模电压及adc中比较器的共模电压，这两个共模电压又通过adc的dac电容阵列连接。如何保证信号链中每一个模块都具有合适的共模电平是电路设计的关键问题，在共模电平合适的情况下，可以提高每个模块及整个系统的性能或能效比。然而，在实际应用中各个模块的共模电平都是互相关联的，为了使得模拟前端有更好的摆幅并降低整个系统的功耗，通常优先确定位于信号链前端的功能模块的共模电平，而位于信号链后端的功能模块，如adc的比较器的共模电平根据前端功能模块的输出信号确定，这使得后端的功能模块的电路结构被极大地限制。
技术实现思路
1、在本实施例中提供了一种可调节输出共模电压的比较器及模数转换器，以解决相关技术中存在的adc的比较器的共模电平需要根据前端功能模块的输出信号确定，导致电路结构被限制的问题。
2、第一个方面，在本实施例中提供了一种可调节输出共模电压的比较器，包括电平移位单元和差分放大单元，
3、所述电平移位单元，用于接收差分输入信号对，并根据预先设置的参考电压对，调节所述差分放大单元的输出共模电压；
4、所述差分放大单元，用于基于所述输出共模电压，
5、在其中的一些实施例中，所述差分输入信号对包括第一差分输入信号和第二差分输入信号，所述参考电压对包括第一参考电压和第二参考电压，所述电平移位单元包括：
6、第一电平移位电路，用于基于所述第一差分输入信号和所述参考电压对的电压差值，确定第一偏置电压；
7、第二电平移位电路，用于基于所述第二差分输入信号和所述参考电压对的电压差值，确定第二偏置电压。
8、在其中的一些实施例中，所述第一电平移位电路包括：
9、第一开关电路，用于控制第一储能电路在充电状态与稳压状态之间切换，以及在所述充电状态下接入所述第一参考电压和第二参考电压，在所述稳压状态下接入所述第一差分输入信号；
10、第一储能电路，用于在所述充电状态下，获取所述第一参考电压和所述第二参考电压的电压差值；以及在所述稳压状态下，基于所述第一差分输入信号和所述电压差值获取所述第一偏置电压，并发送至所述差分放大单元。
11、在其中的一些实施例中，所述第一开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关，所述第一开关的一端连接所述第一差分输入信号的输入端，所述第一开关的另一端连接所述第二开关的一端、所述差分放大单元的第一输入端、所述第一储能电路的一端；所述第二开关的另一端连接所述第一参考电压的输入端；所述第三开关的一端连接所述第二参考电压的输入端，所述第三开关的另一端连接所述第一储能电路的另一端和所述差分放大单元的第二输入端。
12、在其中的一些实施例中，所述差分放大单元包括：
13、第一差分放大电路，用于对所述差分输入信号对进行放大，输出所述差分放大信号；
14、第二差分放大电路，用于对所述第一偏置电压和第二偏置电压进行放大，输出所述差分放大信号；
15、失调校准电路，用于对所述第一差分放大电路和第二差分放大电路的失调电压进行抑制和校准。
16、在其中的一些实施例中，所述第一差分放大电路包括pmos管mp1、mp2、mp3、mp4，
17、所述pmos管mp1的栅极连接所述第一电平移位电路，所述pmos管mp1的源极连接第一尾电流源，所述pmos管mp1的漏极连接所述pmos管mp2的源极；所述pmos管mp2的栅极连接预设的第三偏置电压，所述pmos管mp2的漏极连接所述差分放大信号的第一输出端；
18、所述pmos管mp3的栅极连接所述第二电平移位电路，所述pmos管mp3的源极连接第一尾电流源，所述pmos管mp3的漏极连接所述pmos管mp4的源极；所述pmos管mp4的栅极连接预设的第三偏置电压，所述pmos管mp4的漏极连接所述差分放大信号的第二输出端。
19、在其中的一些实施例中，所述第二差分放大电路包括nmos管mn1、mn2、mn3、mn4，
20、所述nmos管mn1的栅极连接所述第一电平移位电路，所述nmos管mn1的源极连接第二尾电流源，所述nmos管mn1的漏极连接所述nmos管mn2的源极和所述失调校准电路；所述nmos管mn2的栅极连接预设的第四偏置电压，所述nmos管mn2的漏极连接所述差分放大信号的第一输出端；
21、所述nmos管mn3的栅极连接所述第二电平移位电路，所述nmos管mn3的源极连接第二尾电流源，所述nmos管mn3的漏极连接所述nmos管mn4的源极和所述失调校准电路；所述nmos管mn4的栅极连接预设的第四偏置电压，所述nmos管mn4的漏极连接所述差分放大信号的第二输出端。
22、在其中的一些实施例中，所述失调校准电路包括pmos管mp7、mp8，电容c3、c4，开关s7、s8，
23、所述电容c3的一端连接第一尾电流源，所述电容c3的另一端连接所述pmos管mp7的栅极和所述开关s7的一端，所述pmos管mp7的源极连接第三尾电流源，所述pmos管mp7的漏极连接所述第二差分放大电路，所述开关s7的另一端连接所述差分放大信号的第一输出端；
24、所述电容c4的一端连接第一尾电流源，所述电容c4的另一端连接所述pmos管mp8的栅极和所述开关s8的一端，所述pmos管mp8的源极连接第三尾电流源，所述pmos管mp8的漏极连接所述第二差分放大电路，所述开关s8的另一端连接所述差分放大信号的第二输出端。
25、在其中的一些实施例中，所述失调校准电路的工作状态包括失调存储状态与失调校准状态，所述失调校准电路的工作状态的切换时序与所述电平移位单元的工作状态的切换时序相同。
26、第二个方面，在本实施例中提供了一种模数转换器，所述模数转换器包括如第一个方面所述的可调节输出共模电压的比较器。
27、与相关技术相比，在本实施例中提供的可调节输出共模电压的比较器，包括电平移位单元和差分放大单元，通过电平移位单元接收差分输入信号对，并根据差分输入信号对和预先设置的参考电压对，调节差分放大单元的输出共模电压，在差分输入信号对的信号已经确定的情况下，基于参考电压对中参考电压的大小确定输出共模电压的大小；差分放大单元基于该输出共模电压对差分输入信号对进行放大，生成差分放大信号，解决了相关技术中存在的比较器的共模电平需要根据前端功能模块的输出信号确定，导致电路结构被限制的问题。
28、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调节输出共模电压的比较器，其特征在于，包括电平移位单元(10)和差分放大单元(20)，
2.根据权利要求1所述的比较器，其特征在于，所述差分输入信号对包括第一差分输入信号和第二差分输入信号，所述参考电压对包括第一参考电压和第二参考电压，所述电平移位单元(10)包括：
3.根据权利要求2所述的比较器，其特征在于，所述第一电平移位电路(101)包括：
4.根据权利要求3所述的比较器，其特征在于，所述第一开关电路(110)包括第一开关、第二开关、第三开关，所述第一开关的一端连接所述第一差分输入信号的输入端，所述第一开关的另一端连接所述第二开关的一端、所述差分放大单元(20)的第一输入端、所述第一储能电路(120)的一端；所述第二开关的另一端连接所述第一参考电压的输入端；所述第三开关的一端连接所述第二参考电压的输入端，所述第三开关的另一端连接所述第一储能电路(120)的另一端和所述差分放大单元(20)的第二输入端。
5.根据权利要求2所述的比较器，其特征在于，所述差分放大单元(20)包括：
6.根据权利要求5所述的比较
7.根据权利要求5所述的比较器，其特征在于，所述第二差分放大电路(202)包括NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4，
8.根据权利要求5所述的比较器，其特征在于，所述失调校准电路(203)包括PMOS管MP7、MP8，电容C3、C4，开关S7、S8，
9.根据权利要求5所述的比较器，其特征在于，所述失调校准电路(203)的工作状态包括失调存储状态与失调校准状态，所述失调校准电路(203)的工作状态的切换时序与所述电平移位单元(10)的工作状态的切换时序相同。
10.一种模数转换器，其特征在于，所述模数转换器包括如权利要求1至权利要求9中任一所述的可调节输出共模电压的比较器。
...【技术特征摘要】
1.一种可调节输出共模电压的比较器，其特征在于，包括电平移位单元(10)和差分放大单元(20)，
2.根据权利要求1所述的比较器，其特征在于，所述差分输入信号对包括第一差分输入信号和第二差分输入信号，所述参考电压对包括第一参考电压和第二参考电压，所述电平移位单元(10)包括：
3.根据权利要求2所述的比较器，其特征在于，所述第一电平移位电路(101)包括：
4.根据权利要求3所述的比较器，其特征在于，所述第一开关电路(110)包括第一开关、第二开关、第三开关，所述第一开关的一端连接所述第一差分输入信号的输入端，所述第一开关的另一端连接所述第二开关的一端、所述差分放大单元(20)的第一输入端、所述第一储能电路(120)的一端；所述第二开关的另一端连接所述第一参考电压的输入端；所述第三开关的一端连接所述第二参考电压的输入端，所述第三开关的另一端连接所述第一储能电路(120)的另一端和所述差分放大单元(20)的第二输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：王博，邬蓉，姚志宇，
申请(专利权)人：上海联影微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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