[發明專利]一種動態比較器及其失調校準的方法

有效

• 申請號: 201610933177.6
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108011635B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 李福樂;裴蕊寒
• 申請（專利權）人: 深圳市中興微電子技術有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

1.一種動態比較器，其特征在于，所述動態比較器包括：鎖存器和包括預放大電路和校準輔助電路的預放大器；

所述校準輔助電路包括存儲失調電壓的電荷存儲電容、充放電開關、共模開關、第一校準控制開關和第二校準控制開關；

所述預放大電路的輸入差分NMOS管的柵極分別與所述電荷存儲電容的第一端和所述充放電開關的第一端連接，所述電荷存儲電容的第二端分別與所述共模開關的第一端和所述動態比較器的輸入端連接，所述共模開關的第二端與所述預放大電路的輸入共模電壓電源連接，所述充放電開關的第二端連接至所述預放大器的輸出端；

所述輸入差分NMOS管的漏極與所述第一校準控制開關的第一端連接；

所述輸入差分NMOS管的源極與所述第二校準控制開關的第一端連接；

所述預放大器的輸出端與所述鎖存器的輸入級連接；

所述充放電開關的導通和關斷通過將所述共模開關的控制信號取反后得到的控制信號和所述輸出端的電壓信號進行與運算得到的信號進行控制。

2.根據權利要求1所述的動態比較器，其特征在于，所述第一校準控制開關的導通和關斷通過校準觸發時鐘信號進行控制，所述第二校準控制開關的導通和關斷通過對所述校準觸發時鐘信號取反進行控制；其中，所述第一校準控制開關為PMOS管，所述第二校準控制開關為NMOS管。

3.根據權利要求1所述的動態比較器，其特征在于，所述電荷存儲電容的第二端與所述預放大電路的差分輸入開關的第一端連接，所述差分輸入開關的第二端與所述動態比較器的輸入端連接；其中，所述差分輸入開關在失調校準狀態為關斷狀態且在比較狀態為導通狀態。

4.根據權利要求1或2所述的動態比較器，其特征在于，所述第一校準控制開關的第二端與所述預放大電路的第一比較控制開關的第一端連接，其中，所述第一比較控制開關的第二端與所述校準電壓電源連接；

所述第二校準控制開關的第一端與所述預放大電路的第二比較控制開關的第一端連接，所述第二校準控制開關的第二端分別與所述第二比較控制開關的第二端和所述預放大電路的接地端連接。

5.根據權利要求4所述的動態比較器，其特征在于，所述第一比較控制開關的導通和關斷通過比較觸發時鐘信號進行控制，所述第二比較控制開關的導通和關斷通過對所述比較觸發時鐘信號的取反進行控制；其中，所述第一比較控制開關為PMOS管，所述第二比較控制開關為NMOS管。

6.一種動態比較器的失調校準的方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求1所述的動態比較器，所述方法包括：

在失調校準狀態，置所述第一校準控制開關導通，分別置所述第二校準控制開關、所述共模開關和所述充放電開關關斷，所述預放大電路的校準電壓電源向所述輸入差分NMOS管充電使所述輸入差分NMOS管的漏極的電壓值達到校準電壓；

置所述第一校準控制開關關斷，分別置所述第二校準控制開關、所述共模開關和所述充放電開關導通，所述輸入差分NMOS管的漏極電壓經由所述輸入差分NMOS管進行共模放電，向所述電荷存儲電容充電，在所述電荷存儲電容中進行失調電荷的存儲；

通過將所述共模開關的控制信號取反后得到的控制信號和所述輸出端的電壓信號進行與運算后得到的信號控制所述充放電開關的導通和關斷。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

分別置所述第一校準控制開關和充放電開關關斷，分別置所述第二校準控制開關和所述共模開關導通，所述輸入差分NMOS管的漏極電壓經由所述輸入差分NMOS管進行共模放電并停止向所述電荷存儲電容充電。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在比較狀態，置所述第一校準控制開關導通，分別置所述共模開關、所述充放電開關、所述第二校準控制開關關斷，將動態比較器的輸入端輸入的差分放大信號和所述電荷存儲電容中存儲的失調電荷對應的失調電壓進行疊加后得到等效電壓，將所述等效電壓經過所述預放大電路的放大和所述鎖存器的放大判決得到對所述差分放大信號的比較結果。