一种提高比较器电路比较速度的方法及比较器电路技术

本发明专利技术公开了一种提高比较器电路比较速度的方法、一种电荷泵以及一种改进型比较器电路，涉及比较器电路领域，减少了电源电压对比较器速度的限制，提高了低电源电压下比较器的比较速度。一种电荷泵，包括：第一开关，第二开关，第三开关，电荷泵电容，其中所述第一开关一端连接电荷泵抬升电压源，所述第一开关的另一端连接比较器电路；所述第二开关一端接地，所述第二开关的另一端连接所述电荷泵电容；所述第三开关一端连接电源电压，所述第三开关另一端连接所述电荷泵电容，所述第二开关和第三开关连接所述电荷泵电容的同侧；所述电荷泵电容未连接所述第二开关的一端连接所述比较器电路。本发明专利技术用于比较器电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及比较器电路领域，尤其涉及一种提高比较器电路比较速度的方法、一种电荷泵以及一种改进型比较器电路。
技术介绍
集成电路系统中，比较器电路是一个非常常见且非常重要的模块，它的比较速度是电路的主要性能指标，在高速模数转换器/数模转换器电路中，比较器的速度是影响电路性能的主要因素之一。现有技术中，比较器电路实现的方式不一样，但主要的功能模块相似，主要由预放大电路与锁存器电路组成，比较器的比较时间由预放大电路与锁存器电路共同决定。在实现上述技术方案的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题比较器电路的比较速度受电源电压的影响，电源电压越低，比较器速度越慢，在低电源电压的应用场合，比较器的速度慢，从而影响电路的整体性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种提高比较器电路比较速度的方法、一种电荷泵以及一种改进型比较器电路，减少了电源电压对比较器速度的限制，提高了低电源电压下比较器的比较速度。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案第一方面，本专利技术实施例提供了一种电荷泵，包括第一开关，第二开关，第三开关，电荷泵电容；其中所述第一开关一端连接电荷泵抬升电压源，所述第一开关的另一端连接比较器电路；所述第二开关一端接地，所述第二开关的另一端连接所述电荷泵电容；所述第三开关一端连接电源电压，所述第三开关另一端连接所述电荷泵电容，所述第二开关和第三开关连接所述电荷泵电容的同侧；所述电荷泵电容未连接所述第二开关的一端连接所述比较器电路。在结合第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电荷泵还包括所述第一开关，第二开关，第三开关的开关状态由第一时钟信号和第二时钟信号控制，在所述第一开关和所述第二开关上施加所述第一时钟信号，在所述第三开关上施加所述第二时钟信号，当所述第一时钟信号为高电平，所述第二时钟信号为低电平时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开；当所述第一时钟信号为低电平，所述第二时钟信号为高电平时，所述第一开关和所述第二开关断开，所述第三开关闭合。第二方面，本专利技术实施例提供了一种改进型比较器电路，包括比较器电路和电荷泵，所述比较器电路包含预放大电路、锁存器电路和反相器，所述电荷泵包括第一开关，第二开关，第三开关，电荷泵电容，其中所述第一开关一端连接电荷泵抬升电压源，所述第一开关的另一端连接比较器电路；所述第二开关一端接地，所述第二开关的另一端连接所述电荷泵电容；所述第三开关一端连接电源电压，所述第三开关另一端连接所述电荷泵电容，所述第二开关和第三开关连接所述电荷泵电容的同侧；所述电荷泵电容未连接所述第二开关的一端连接所述比较器电路；所述改进型比较器电路还包括时钟信号发生器；所述第一开关，第二开关，第三开关的开关状态由所述时钟信号发生器输入的第一时钟信号和第二时钟信号控制，在所述第一开关和所述第二开关上施加所述第一时钟信号，在所述第三开关上施加所述第二时钟信号，当所述第一时钟信号为高电平，所述第二时钟信号为低电平时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述改进型比较器电路工作在复位阶段；当所述第一时钟信号为低电平，所述第二时钟信号为高电平时，所述第一开关和所述第二开关断开，所述第三开关闭合，所述改进型比较器电路工作在比较阶段。在结合第二方面的第一种可能的实现方式中，所述反相器包括与非门、或非门或施密特触发器。第三方面，本专利技术实施例提供了一种提高比较器电路比较速度的方法，包括在第一开关和第二开关上施加第一时钟信号，在第三开关上施加第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号相位相反；当所述第一时钟信号为高电平，所述第二时钟信号为低电平时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，电荷泵电容充电，直至充电电压达到电荷泵抬升电压；当所述第一时钟信号为低电平，所述第二时钟信号为高电平时，所述第一开关和所述第二开关断开，所述第三开关闭合，所述电荷泵电容与所述第二开关、所述第三开关相连的极板电压从OV (地电平)抬升至电源电压，所述电荷泵电容与所述比较器电路相连的极板电压从电荷泵抬升电压抬升至所述电荷泵抬升电压与电源电压之和。本专利技术实施例提供的一种提高比较器电路比较速度的方法、一种电荷泵以及一种改进型比较器电路，当第一时钟信号为高电平，所述第二时钟信号为低电平时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，电荷泵电容充电，直至充电电压达到电荷泵抬升电压，当所述第一时钟信号为低电平，所述第二时钟信号为高电平时，所述第一开关和所述第二开关断开，所述第三开关闭合，所述电荷泵电容与所述第二开关、所述第三开关相连的极板电压从OV(地电平)抬升至电源电压，所述电荷泵电容与所述比较器电路相连的极板电压从电荷泵抬升电压抬升至所述电荷泵抬升电压与电源电压之和，提高了比较器电路的工作电压，从而加快了比较器的比较速度。附图说明图I为本专利技术实施例提供的一种电荷泵电路结构图；图2为本专利技术实施例提供的一种改进型比较器电路结构图；图3为本专利技术实施例提供的一种改进型比较器电路实现图；图4为本专利技术实施例提供的一种改进型比较器电路的工作时序图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术实施例提供了一种电荷泵，如图I所示，包括第一开关SI，第二开关S2，第三开关S3，电荷泵电容Cp。其中第一开关SI —端连接电荷泵抬升电压源VB00ST，第一开关SI的另一端连接比较器电路；第二开关S2 —端接地，第二开关S2的另一端连接电荷泵电容Cp ;第三开关S3一端连接电源电压VDD，第三开关S3另一端连接电荷泵电容Cp。在图2中，第二开关S2和第三开关S3连接电荷泵电容Cp的同侧。电荷泵电容Cp—端连接比较器电路，另一端连接了第二开关S2和第三开关S3。电荷泵输出的电压为VDDH。所述第一开关SI，第二开关S2，第三开关S3的开关状态由输入的第一时钟信号CLKB和第二时钟信号CLK控制，本电荷泵中，所述第一开关SI和所述第二开关S2上施加所述第一时钟信号CLKB，在所述第三开关S3上施加所述第二时钟信号CLK，当所述第一时钟信号CLKB为高电平，所述第二时钟信号CLK为低电平时，所述第一开关SI和所述第二开关S2闭合，所述第三开关S3断开；当所述第一时钟信号CLKB为低电平，所述第二时钟信号CLK为高电平时，所述第一开关SI和所述第二开关S2断开，所述第三开关S3闭合。通过以上结构构成的电荷泵，在比较器电路进入比较状态之前可以抬升比较器电路的工作电压，进而加快比较器的比较速度。具体的，当第一时钟信号CLKB为高电平第二时钟信号CLK为低电平时，第一开关SI和第二开关S2闭合，第三开关S3断开，此时电荷泵工作在预充电状态，电荷泵输出电压VDDH为电荷泵抬升电压VBOOST ;当第一时钟信号CLKB为低电平第二时钟信号CLK为高电平时，第一开关SI和第二开关S2断开，第三开关S3闭合，此时电荷泵工作在电压抬升阶段，电荷泵输出电压VDDH为VDD与VBOOST之和。进一步的，本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵，其特征在于，包括：第一开关，第二开关，第三开关，电荷泵电容，其中所述第一开关一端连接电荷泵抬升电压源，所述第一开关的另一端连接比较器电路；所述第二开关一端接地，所述第二开关的另一端连接所述电荷泵电容；所述第三开关一端连接电源电压，所述第三开关另一端连接所述电荷泵电容，所述第二开关和第三开关连接所述电荷泵电容的同侧；所述电荷泵电容未连接所述第二开关的一端连接所述比较器电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶云彬，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：