[發明專利]具有偏移補償的比較器

有效

• 申請號: 201010173069.6
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101841335A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: M·S·桑托羅;F·伯蒂尼利
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;唐文靜

1.一種比較器，包括第一級(10)和第二級(20)，

第一級配置為接收電壓輸入信號和產生電流信號，

第二級包括：

第一和第二輸出晶體管(M7，M8)，分別連接到參考電勢線與第一和第二比較器輸出節點(21，22)之間；

一對偏置器件(M5，M6)，連接在相應的比較器輸出節點和輸出偏置電流源(29)之間；

第一存儲器單元(C3)，連接在第一輸出晶體管的控制端和第二比較器輸出節點(22)之間；

第二存儲器單元(C4)，連接在第二輸出晶體管的控制端和第一比較器輸出節點(21)之間；以及

偏置開關(S9，S10)，連接在相應的輸出晶體管的控制端和相應的比較器輸出節點之間。

2.根據權利要求1的比較器，其中第一級包括第一和第二轉換器輸出節點(13，14)，該比較器進一步包括插入在相應的轉換器輸出節點(13，14)和相應的比較器輸出節點之間的一對連接開關(S7，S8)，該連接開關和偏置開關被配置為：在跟蹤步驟中，第一級連接到第二級并且第一和第二存儲器單元存儲相應的輸出晶體管的控制電壓，以及在評估步驟中，第一級從第二級斷開并且存儲器單元接收所述電流信號并根據所述電流信號切換所述第一和第二輸出節點。

3.根據權利要求1的比較器，其中第一和第二存儲器單元(C3，C4)為電容器。

4.根據權利要求1的比較器，其中第一級包括插入在參考電勢線和輸入偏置電流源(19)之間的第一和第二輸入晶體管(M1，M2)以及第一和第二負載晶體管(M3，M4)，所述第一和第二輸入晶體管在相應的轉換器輸出節點處被連接到所述第一和第二負載晶體管。

5.根據權利要求4的比較器，進一步包括分別插入在第一和第二負載晶體管(M3，M4)的控制端和參考電勢線之間的第三和第四存儲器單元(C1，C2)。

6.根據權利要求5的比較器，其中第一級進一步包括：

輸入電路(S1-S4)，連接到所述輸入晶體管，并且配置為在自調零步驟中提供參考信號以及在比較步驟中提供所述輸入信號；

第一和第二自調零開關(S5，S6)，插入在相應的負載晶體管的控制端和相應的轉換器輸出節點之間，并且配置為接收自調零信號，使得在該自調零步驟中，負載晶體管為跨二極管式連接，第三和第四存儲器單元存儲與第一級的偏移相關的信號，以及在比較步驟中，該第一和第二自調零開關打開，并且第一級向轉換器輸出節點提供電流信號。

7.根據權利要求1的比較器，其中輸入電路包括插入在第一比較器輸入端和第一輸入晶體管的控制端之間的第一開關(S1)，插入在第二比較器輸入端和第二輸入晶體管的控制端之間的第二開關(S2)，插入在第一輸入晶體管的控制端和共模電壓之間的第三開關(S3)，以及插入在第二輸入晶體管的控制端和共模電壓之間的第四開關(S4)，該第一和第二開關配置為關于第三和第四開關而反相切換。

8.一種ADC?SAR轉換器，其特征在于包括權利要求1所述的比較器。

9.一種比較提供給比較器的電壓信號的方法，該比較器包括接收輸入信號的第一級和輸出輸出信號的第二級，該方法包括跟蹤步驟和評估步驟，該跟蹤步驟包括：

由第一級產生與輸入信號相關的電流信號；

在參考電勢線和相應的比較器輸出節點之間連接第二級的一對輸出晶體管；

通過相應的比較器輸出節點向一對輸出晶體管提供電流信號；

將輸出晶體管的控制端連接到相應的比較器輸出節點；

存儲在輸出晶體管的每個控制端和相對的輸出節點之間存在的控制電壓；以及

該評估步驟包括：

相互斷開第一級和第二級；

從相應的輸出節點斷開輸出晶體管的控制端；以及

檢測比較器輸出節點上的輸出信號。

10.根據權利要求9的方法，包括自調零步驟，該自調零步驟包括：

相互斷開第一級和第二級；

給連接到相應的轉換器輸出節點上的一對輸入晶體管提供參考信號；

在相應的轉換器輸出節點和參考電勢線之間連接一對負載晶體管；以及

存含儲在相應的輸入晶體管的控制端和參考電勢線之間的偏置電壓。