快速上电的比较器制造技术

一种电路方法包括周期性地增大比较器的差分级的尾电流以周期性地将差分级上电至通电状态，并且周期性地减小差分级的尾电流以周期性地将差分级降低功率至低功率状态。周期性地增大尾电流和周期性地减小尾电流是用于将差分级上电至通电状态并且将差分级降低功率至低功率状态的异步操作。用于将差分级上电至通电状态并且将差分级降低功率至低功率状态的异步的周期性地增大尾电流和周期性地减小尾电流用于在信号比较期间提供低噪声和高速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速上电的比较器相关申请的交叉引用本申请要求享有2010年12月10日提交的题为“FastPowerUpComparator”的美国临时申请案号61/421,784的优先权，并且在此为了所有目的全文引用以作参考。
本申请通常涉及一种放大器，并且更具体地涉及一种包括在放大器内并且配置为分别由上游和下游控制信号进行上电和降低功率的比较器。
技术介绍
除非在此给出相反指示，
技术介绍
部分所述的方法并非构成本申请中权利要求的现有技术并且并非因包含在
技术介绍
部分中而承认为现有技术。音频放大器是已知的并且广泛应用于放大音频信号。设计音频放大器通常要求平衡两个相互竞争的问题。第一个问题是保真度，其涉及音频放大器再现包含在音频信号中声音的精确度。第二个问题是功率效率，涉及音频放大器在各种工作条件下的功耗。图1是放大器200的结构图，诸如D类放大器。放大器200可以配置为放大一组模拟信号以便输出放大的模拟信号到负载210(即扬声器)上。更具体地，放大器200可以包括信号生成器220，该信号生成器可配置为处理所接收的数字信号(Dinp，例如数字音频信号)并且输出具有对数字信号进行编码的不同脉冲宽度的第一和第二脉冲宽度调制(PWM)信号225a和225b。信号生成器220可以是数字信号处理器(DSP)并且可以包括各种电路，诸如具有后续脉冲宽度调制器的∑-Δ电路，用于处理接收到的数字信号并且产生第一和第二脉冲宽度调制(PWM)信号。第一PWM信号225a可以输出在正输出端230a上，而第二PWM信号225b可以输出在负输出端230b上。DSP的输出级235可以配置为将第一PWM信号225a从正输出端230a传输至输出端240上、或者将第二PWM信号225b从负输出端230b传输至输出端240上。施加至开关245a和245b的正和负信号将第一PWM信号或者第二PWM信号布置在输出端240上。上拉电流源250a可以耦合至正输出端230a而下拉电流源250b可以耦合至负输出端230b。输出端240可以耦合至输入电阻器255以用于将第一和第二PWM信号的电压转换为PWM电流信号(Ipwm)。放大器200包括积分器260，该积分器260可以包括多个放大器，并且配置为将Ipwm和反馈信号的反馈电流(Ifb)之间的差值进行积分。积分的结果由积分器260提供至比较器265。比较器265的输出端提供至单触发电路270，其经由一组控制信号而控制输出级275。反馈电压从输出级经由反馈电阻器280反馈，反馈电阻器280将反馈电压转换为反馈电流Ifb。如上所述，Ifb被反馈回积分器260，该积分器260对电流Ipwm和Ifb之间的差值进行积分。积分器260也配置为对积分电容器(Cint)285累积的电流进行积分，这积分了Ipwm。对于放大器200的无数应用，放大器的电路工作在相对高频并且消耗了相对大量的功率。例如，比较器265是耗费了相对大量功率的相对高频电路。在各种装置中，诸如使用小型可再充电电池的手持移动设备，这些放大器的相对高耗能电路可以使得存储在电池上的电荷相对快速地消耗，这通常是不期望的。因此，需要具有相对高功效的新放大器，并且需要提供相对减低功率的操作放大器的新方法，例如以延长手持移动设备在电池充电之间所能工作的时间。
技术实现思路
本申请通常涉及放大器，并且更具体地涉及一种包含在放大器中并且配置为分别由上游和下游控制信号进行上电和降低功率的比较器。根据一个实施例，一种电路方法包括周期性地增大比较器的差分级的尾电流以周期性地将差分级上电至通电状态，以及周期性地减小差分级的尾电流以周期性地将差分级降低功率至低功率状态。周期性地增大尾电流和周期性地减小尾电流是用于将差分级上电至通电状态以及将差分级降低功率至低功率状态的异步操作。根据特定实施例，周期性地增大尾电流和周期性地减小尾电流异步地提供了在信号比较期间的低噪声和高速度以便将差分级上电至通电状态以及将差分级降低功率至低功率状态。根据另一特定实施例，电路方法进一步包括周期性地增大耦合至第一所述差分级的比较器的第二差分级的头电流以周期性地将第二差分级上电至通电状态，以及周期性地减小第二差分级的头电流以周期性地将差分级降低功率至低功率状态。周期性地增大头电流和周期性地减小头电流是用于将差分级上电至通电状态以及将差分级降低功率至低功率状态的异步操作。根据另一特定实施例，第一差分级是比较器的负级，而第二差分级是比较器的正级。根据另一实施例，比较器包括差分级，差分级包括具有第一源-漏极区的第一下拉晶体管、以及具有耦合至第一源-漏极区的第二源-漏极区的第二下拉晶体管。比较器进一步包括耦合至第一和第二源-漏极区的第一电流源，以及选择性耦合至第一和第二源-漏极区的第二电流源。比较器进一步包括配置为提供选择性耦合第二电流源的开关组。开关组被配置为接收用于周期性闭合开关组以便上电差分级的一组上游控制信号。开关组被配置为接收用于周期性断开差分级以便将差分级降低功率至低功率状态的一组下游控制信号。根据特定实施例，比较器进一步包括第二差分级，包括具有第三源-漏极区的第一上拉晶体管，以及具有耦合至第三源-漏极区的第四源-漏极区的第二上拉晶体管。比较器进一步包括耦合至第三和第四源-漏极区的第三电流源，以及选择性耦合至第三和第四源-漏极区的第四电流源。比较器进一步包括配置为提供选择性耦合第四电流源的第二开关组。第二开关组配置为接收用于周期性闭合第二开关组以上电第二差分级的一组上游控制信号。第二开关组配置为接收用于周期性断开第二开关组以将第二差分级降低功率至低功率状态的一组下游控制信号。根据另一特定实施例，第一上述差分级是负差分级，而第二差分级是正差分级。根据另一特定实施例，周期性地上电第一前述差分级的步骤周期性地增大了尾电流用于比较器在信号比较期间的低噪声和高速度。根据另一特定实施例，周期性地上电第二前述差分级的步骤周期性地增大了尾电流用于比较器在信号比较期间的低噪声和高速度。。根据另一特定实施例，第一下拉晶体管和第一上拉晶体管是互补输入级。第二下拉晶体管和第二下拉晶体管是互补参考级。根据另一特定实施例，第一下拉和第二下拉晶体管的第一和第二源-漏极区是源极，并且第三源-漏极区和第四源-漏极区是源极。根据另一特定实施例，第一下拉晶体管的漏极耦合至第一上拉晶体管的漏极，并且第一下拉晶体管和第一上拉晶体管的漏极是第一输出节点。根据另一特定实施例，第二下拉晶体管的漏极耦合至第二上拉晶体管的漏极，并且第二下拉晶体管的漏极和第二上拉晶体管的漏极是第二输出节点。根据另一特定实施例，比较器进一步包括串联布置在第一输出节点和第二输出节点之间的第一电阻器和第二电阻器。第一电阻器和第二电阻器之间的节点连接到参考电压。根据另一特定实施例，第一电阻器和第二电阻器的阻抗小于第一上拉晶体管和第一下拉晶体管的所耦合的漏极区的阻抗，并且小于第二上拉晶体管和第二下拉晶体管的所耦合的漏极区的阻抗。根据另一特定实施例，连接到参考电压的第一电阻器和第二电阻器抑制了比较器的不稳定性。根据另一特定实施例，第一电阻器是晶体管而第二电阻器是另一晶体管。根据另一特定实施例，第一下拉晶体管的源极耦合至第二下拉晶体管的源极以及第一电流源，并且第一和第二下拉晶体管的源极选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路方法，包括：周期性地增大比较器的差分级的尾电流以周期性地将所述差分级上电为通电状态；以及周期性地减小所述差分级的所述尾电流以周期性地将所述差分级降低功率至低功率状态，其中所述周期性地增大所述尾电流以及所述周期性地减小所述尾电流是用于将所述差分级上电至所述通电状态并将所述差分级降低功率至所述低功率状态的异步操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.10 US 61/421,7841.一种电路，包括：全差分比较器，具有正输出和负输出；输出级，耦合至所述全差分比较器，其中所述输出级被配置为组合所述正输出和所述负输出以提供单一输出；第一电流源，耦合至所述全差分比较器和所述输出级；第二电流源，其(i)与所述第一电流源是分开的，以及(ii)选择性地耦合至所述全差分比较器和所述输出级；第三电流源，其(i)与所述第一电流源和所述第二电流源是分开的，以及(ii)耦合至所述全差分比较器和所述输出级；以及第四电流源，其(i)与所述第一电流源、所述第二电流源和第三电流源是分开的，以及(ii)选择性地耦合至所述全差分比较器和所述输出级，其中：所述第一电流源和所述第三电流源被配置为在所述全差分比较器处于低功率状态时向(i)所述全差分比较器供电，以及在所述输出级处于低功率状态时向(ii)所述输出级供电，以及所述第二电流源和所述第四电流源被配置为周期性地供电以将(i)所述全差分比较器从所述全差分比较器的所述低功率状态转变至通电状态；以及(ii)将所述输出级从所述输出级的所述低功率状态转变至通电状态。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述全差分比较器包括第一差分级和第二差分级。3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述第一差分级和所述第二差分级共同提供：输入级，其包括第一输入，其中所述输入级的所述第一输入被配置为接收输入信号；以及参考级，其包括第二输入，其中所述参考级的所述第二输入被配置为接收参考电压。4.根据权利要求3所述的电路，其中，所述输出级包括：第一组合器级，被配置为从所述全差分比较器接收正输入；以及第二组合器级，被配置为从所述全差分比较器接收负输入。5.根据权利要求4所述的电路，其中：所述第一组合器级被配置为耦合至所述第一电流源并且选择性地耦合至所述第二电流源；以及所述第二组合器级被配置为耦合至所述第二电流源并且选择性地耦合至所述第四电流源。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述第二电流源和所述第四电流源被配置为提供比所述第一电流源和所述第三电流源更多的功率。7.根据权利要求1所述的电路，所述全差分比较器包括：第一差分级，包括：第一下拉晶体管，具有第一源-漏极区，以及第二下拉晶体管，具有第二源-漏极区，其中所述第二源-漏极区被连接至所述第一源-漏极区，其中所述第一电流源连接至所述第一源-漏极区和所述第二源-漏极区，以及其中所述第二电流源选择性地连接至所述第一源-漏极区和所述第二源-漏极区；以及第一开关组，被配置为提供所述第二电流源到所述第一源-漏极区和所述第二源-漏极区的选择性连接，其中所述第一开关组被配置为接收第一控制信号组，以周期性地闭合所述第一开关组和上电所述第一差分级，以及第二控制信号组，以周期性地断开所述第一开关组和将所述第一差分级降低功率至低功率状态。8.根据权利要求7所述的电路，其中所述全差分比较器包括：第二差分级，包括：第一上拉晶体管，具有第三源-漏极区；以及第二上拉晶体管，具有第四源-漏极区，其中所述第四源-漏极区连接至所述第三源-漏极区；其中所述第三电流源连接至所述第三源-漏极区和所述第四源-漏极区；以及其中所述第四电流源选择性地连接至所述第三源-漏极区和所述第四源-漏极区；以及第二开关组，被配置为提供所述第四电流源到所述第三源-漏极区和所述第四源-漏极区的选择性连接，其中，所述第二开关组被配置为接收所述第一控制信号组，以周期性地...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·希鲁贤，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB