[發明專利]一種提高比較器電路比較速度的方法及比較器電路

有效

• 申請號: 201210417125.5
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102946193A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 陶云彬
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及比較器電路領域，尤其涉及一種提高比較器電路比較速度的方法、一種電荷泵以及一種改進型比較器電路。

背景技術

集成電路系統中，比較器電路是一個非常常見且非常重要的模塊，它的比較速度是電路的主要性能指標，在高速模數轉換器/數模轉換器電路中，比較器的速度是影響電路性能的主要因素之一。

現有技術中，比較器電路實現的方式不一樣，但主要的功能模塊相似，主要由預放大電路與鎖存器電路組成，比較器的比較時間由預放大電路與鎖存器電路共同決定。

在實現上述技術方案的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

比較器電路的比較速度受電源電壓的影響，電源電壓越低，比較器速度越慢，在低電源電壓的應用場合，比較器的速度慢，從而影響電路的整體性能。

發明內容

本發明的實施例提供一種提高比較器電路比較速度的方法、一種電荷泵以及一種改進型比較器電路，減少了電源電壓對比較器速度的限制，提高了低電源電壓下比較器的比較速度。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供了一種電荷泵，包括：

第一開關，第二開關，第三開關，電荷泵電容；

其中所述第一開關一端連接電荷泵抬升電壓源，所述第一開關的另一端連接比較器電路；所述第二開關一端接地，所述第二開關的另一端連接所述電荷泵電容；所述第三開關一端連接電源電壓，所述第三開關另一端連接所述電荷泵電容，所述第二開關和第三開關連接所述電荷泵電容的同側；所述電荷泵電容未連接所述第二開關的一端連接所述比較器電路。

在結合第一方面的第一種可能的實現方式中，所述電荷泵還包括：

所述第一開關，第二開關，第三開關的開關狀態由第一時鐘信號和第二時鐘信號控制，在所述第一開關和所述第二開關上施加所述第一時鐘信號，在所述第三開關上施加所述第二時鐘信號，當所述第一時鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關和所述第二開關閉合，所述第三開關斷開；當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關和所述第二開關斷開，所述第三開關閉合。

第二方面，本發明實施例提供了一種改進型比較器電路，包括比較器電路和電荷泵，所述比較器電路包含預放大電路、鎖存器電路和反相器，所述電荷泵包括：

第一開關，第二開關，第三開關，電荷泵電容，

其中所述第一開關一端連接電荷泵抬升電壓源，所述第一開關的另一端連接比較器電路；所述第二開關一端接地，所述第二開關的另一端連接所述電荷泵電容；所述第三開關一端連接電源電壓，所述第三開關另一端連接所述電荷泵電容，所述第二開關和第三開關連接所述電荷泵電容的同側；所述電荷泵電容未連接所述第二開關的一端連接所述比較器電路；

所述改進型比較器電路還包括時鐘信號發生器；

所述第一開關，第二開關，第三開關的開關狀態由所述時鐘信號發生器輸入的第一時鐘信號和第二時鐘信號控制，在所述第一開關和所述第二開關上施加所述第一時鐘信號，在所述第三開關上施加所述第二時鐘信號，當所述第一時鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關和所述第二開關閉合，所述第三開關斷開，所述改進型比較器電路工作在復位階段；當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關和所述第二開關斷開，所述第三開關閉合，所述改進型比較器電路工作在比較階段。

在結合第二方面的第一種可能的實現方式中，所述反相器包括與非門、或非門或施密特觸發器。

第三方面，本發明實施例提供了一種提高比較器電路比較速度的方法，包括：

在第一開關和第二開關上施加第一時鐘信號，在第三開關上施加第二時鐘信號，所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號相位相反；

當所述第一時鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關和所述第二開關閉合，所述第三開關斷開，電荷泵電容充電，直至充電電壓達到電荷泵抬升電壓；

當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關和所述第二開關斷開，所述第三開關閉合，所述電荷泵電容與所述第二開關、所述第三開關相連的極板電壓從0V(地電平)抬升至電源電壓，所述電荷泵電容與所述比較器電路相連的極板電壓從電荷泵抬升電壓抬升至所述電荷泵抬升電壓與電源電壓之和。