一种低功耗的高速比较器电路制造技术

技术编号:42659522 阅读:35 留言:0更新日期:2024-09-10 12:18
本发明专利技术公开了一种低功耗的高速比较器电路,包括交叉耦合对管、预放大器和动态锁存器,所述预放大器包括晶体管MP1、MP2、MN8、MN9、MN10、MN11和MN12,所述MP1和MP2的发射极相接,所述晶体管MP1和MP2的基极相接,所述所述晶体管MP1和MP2的集电极和晶体管MN8的基极电性连接,所述晶体管MN8、MN10的发射极之间电性连接,本发明专利技术所提出的一种新型低失调低功耗动态比较器,可有效适用于低功耗、低失调、高精度、高速率的模数转换电路中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及比较器,尤其涉及一种低功耗的高速比较器电路


技术介绍

1、传统的双尾动态比较器在预放大阶段,fp、fn两个节点的电荷被直接通过mtail1、m1、m2构成的回路全部放电到地,在接下来的预放大阶段被重新充电到vdd,引起功耗增加,在动态锁存模块,由于inn和inp长时间工作在比较状态,输出端outp、outn的电位随着inn和inp的大小在vdd和gnd之间不断切换,每切换一次,尾电流端的电位由vdd放电至m7、m8的阈值电压或者由阈值电压充电至vdd,导致功耗增加,速率降低。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种低功耗的高速比较器电路,以解决现有技术中的技术问题。

2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:

3、一种低功耗的高速比较器电路,包括交叉耦合对管、预放大器和动态锁存器,所述预放大器包括晶体管mp1、mp2、mn8、mn9、mn10、mn11和mn12,所述mp1和mp2的发射极相接,所述晶体管mp1和mp2的基极相接,所述所述晶体管mp1和mp2的集电极和晶体管mn8的基极电性连接,所述晶体管mn8、mn10的发射极之间电性连接,所述晶体管mn9、mn8的发射极和集电极之间电性连接,所述mn10和mn11的发射极和集电极之间电性连接,所述晶体管mn9的基极外接有晶体管mp3,所述晶体管mn10的基极外接有晶体管mp4,所述晶体管mp4的基极、集电极分别和晶体管mp3的集电极、基极电性连接。

4、所述晶体管mn9、mn10的基极分别和晶体管mp4、mp3的集电极电性连接。

5、作为本专利技术的优选技术方案,所述动态锁存器包括nmos对管、晶体管mp3、mp4和mp5,所述晶体管mp5的集电极、发射极分别与晶体管mp3、mp4的发射极电性连接,所述nmos对管包括晶体管mn6、mn7,所述mn6、mn7的集电极之间电性连接,所述晶体管mn6、nmn7的发射极分别和晶体管mp3、mp4的发射极电性连接。

6、作为本专利技术的优选技术方案,所述交叉耦合对管包括晶体管mn3、mn4、mn1和mn2,所述晶体管mn1、mn2的集电极分别与晶体管mp1和mp2的集电极相互连接,所述晶体管mn1、mn2的发射极分别与晶体管mn3和mn4的集电极相互连接,所述晶体管mn3和mn4的发射极并接后经晶体管mn5输出。

7、作为本专利技术的优选技术方案,由小信号分析得其预放大器的增益av=gmn1/(gmp1+gmp2-gmn3-gmn4)。

8、本专利技术提供了一种低功耗的高速比较器电路,具备以下有益效果:

9、1、本文提出的一种新型低失调低功耗动态比较器,与传统预放大器相比,在尾电流端加入一对交叉耦合的nmos晶体管(mn3和mn4),用来增大预放大器的增益和实现电荷再利用,减小功耗;

10、2、本专利技术所提出的一种新型低失调低功耗动态比较器,可有效适用于低功耗、低失调、高精度、高速率的模数转换电路中。

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【技术保护点】

1.一种低功耗的高速比较器电路,包括交叉耦合对管、预放大器和动态锁存器,其特征在于,所述预放大器包括晶体管MP1、MP2、MN8、MN9、MN10、MN11和MN12,所述MP1和MP2的发射极相接,所述晶体管MP1和MP2的基极相接,所述所述晶体管MP1和MP2的集电极和晶体管MN8的基极电性连接,所述晶体管MN8、MN10的发射极之间电性连接,所述晶体管MN9、MN8的发射极和集电极之间电性连接,所述MN10和MN11的发射极和集电极之间电性连接,所述晶体管MN9的基极外接有晶体管MP3,所述晶体管MN10的基极外接有晶体管MP4,所述晶体管MP4的基极、集电极分别和晶体管MP3的集电极、基极电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速比较器电路,其特征在于,所述晶体管MN9、MN10的基极分别和晶体管MP4、MP3的集电极电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速比较器电路,其特征在于,所述动态锁存器包括NMOS对管、晶体管MP3、MP4和MP5,所述晶体管MP5的集电极、发射极分别与晶体管MP3、MP4的发射极电性连接,所述NMOS对管包括晶体管MN6、MN7,所述MN6、MN7的集电极之间电性连接,所述晶体管MN6、NMN7的发射极分别和晶体管MP3、MP4的发射极电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速比较器电路,其特征在于,所述交叉耦合对管包括晶体管MN3、MN4、MN1和MN2,所述晶体管MN1、MN2的集电极分别与晶体管MP1和MP2的集电极相互连接,所述晶体管MN1、MN2的发射极分别与晶体管MN3和MN4的集电极相互连接,所述晶体管MN3和MN4的发射极并接后经晶体管MN5输出。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速比较器电路,其特征在于,由小信号分析得其预放大器的增益AV=gmn1/(gmp1+gmp2-gmn3-gmn4)。

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【技术特征摘要】

1.一种低功耗的高速比较器电路,包括交叉耦合对管、预放大器和动态锁存器,其特征在于,所述预放大器包括晶体管mp1、mp2、mn8、mn9、mn10、mn11和mn12,所述mp1和mp2的发射极相接,所述晶体管mp1和mp2的基极相接,所述所述晶体管mp1和mp2的集电极和晶体管mn8的基极电性连接,所述晶体管mn8、mn10的发射极之间电性连接,所述晶体管mn9、mn8的发射极和集电极之间电性连接,所述mn10和mn11的发射极和集电极之间电性连接,所述晶体管mn9的基极外接有晶体管mp3,所述晶体管mn10的基极外接有晶体管mp4,所述晶体管mp4的基极、集电极分别和晶体管mp3的集电极、基极电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速比较器电路,其特征在于,所述晶体管mn9、mn10的基极分别和晶体管mp4、mp3的集电极电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速比较器电...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡伟波石方敏
申请(专利权)人:江苏谷泰微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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