[發(fā)明專利]一種零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710307691.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN107196629B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李琰;俞航;姜來;黃隆錦;劉少華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): H03K5/24
• 分類號(hào): H03K5/24;H03M1/12
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

本發(fā)明公開了一種零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器，包括：第一晶體管和多條并聯(lián)的閥值調(diào)節(jié)支路，每條閥值調(diào)節(jié)支路均與第一晶體管和電壓比較器的數(shù)字使能位連接，每條閥值調(diào)節(jié)支路均根據(jù)數(shù)字使能位接收到的數(shù)字化控制信號(hào)調(diào)節(jié)電壓比較器的閥值電壓。本發(fā)明在電壓比較器中，設(shè)置多條并聯(lián)的閥值調(diào)節(jié)支路，并依靠數(shù)字使能位接收到的數(shù)字化控制信號(hào)來調(diào)節(jié)其閥值電壓，實(shí)現(xiàn)了電壓比較器閾值電壓的數(shù)字化控制，由于該電壓比較器利用了數(shù)字化控制閥值電壓調(diào)節(jié)，消除了靜態(tài)功耗，實(shí)現(xiàn)了閾值電壓數(shù)字可調(diào)的零靜態(tài)功耗離散閾值電壓比較器，還避免了復(fù)位操作，消除了系統(tǒng)死時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬電壓比較器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器。

背景技術(shù)

比較器是模擬信號(hào)處理電路的核心器件，不論是精確采樣電路還是模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter，簡(jiǎn)稱“ADC”)，比較器的技術(shù)參數(shù)是保證系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵。

在模擬電壓比較的技術(shù)領(lǐng)域，高精度、高速比較器都采用多級(jí)信號(hào)處理架構(gòu)。其中，輸入級(jí)采用多個(gè)放大器級(jí)聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與閾值信號(hào)之差的快速高增益放大，輸出級(jí)采用信號(hào)鎖存器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的快速轉(zhuǎn)換。因此，傳統(tǒng)電壓比較器需要高增益、大帶寬的放大電路以提高信號(hào)比較的精度與速度，而提高模擬放大電路的增益與帶寬會(huì)引起系統(tǒng)功耗的顯著提升，并且傳統(tǒng)電壓比較器需要直流偏置，因而無法消除靜態(tài)功耗。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器，包括：第一晶體管和多條并聯(lián)的閥值調(diào)節(jié)支路，

每條閥值調(diào)節(jié)支路均與第一晶體管和電壓比較器的數(shù)字使能位連接，每條閥值調(diào)節(jié)支路均根據(jù)數(shù)字使能位接收到的數(shù)字化控制信號(hào)調(diào)節(jié)電壓比較器的閥值電壓。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器中，每條所述閥值調(diào)節(jié)支路包括：第二晶體管和第三晶體管，

第一晶體管的柵極、每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第二晶體管的柵極均與電壓比較器的輸入端連接，第一晶體管的源極與電源電壓連接，第一晶體管的漏極分別與每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第二晶體管的源極以及電壓比較器的輸出端連接，第二晶體管的漏極與第三晶體管的源極連接，每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第三晶體管的柵極均與電壓比較器的數(shù)字使能位連接，每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第三晶體管的漏極接地。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器中，還包括：用于提高電壓比較器的驅(qū)動(dòng)能力及控制電壓比較器輸出邏輯的極性的緩沖器(Buffer，簡(jiǎn)稱“BUF”)器件，所述BUF器件的輸入端分別與第一晶體管的漏極以及每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第二晶體管的源極連接，所述BUF器件的輸出端與電壓比較器的輸出端連接。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器中，所述BUF器件為模擬或者數(shù)字電路的形式制備。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器中，所述第一晶體管為P型MOS管，所述第二晶體管和第三晶體管均為N型MOS管。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的零靜態(tài)功耗的離散閾值電壓比較器中，每條所述閥值調(diào)節(jié)支路包括：第二晶體管和第三晶體管，

第一晶體管的柵極、每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第二晶體管的柵極均與電壓比較器的輸入端連接，第一晶體管的漏極與電源電壓連接，第一晶體管的源極分別與每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第二晶體管的漏極以及電壓比較器的輸出端連接，第二晶體管的源極與第三晶體管的漏極連接，每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第三晶體管的柵極均與電壓比較器的數(shù)字使能位連接，每條所述閥值調(diào)節(jié)支路中第三晶體管的源極接地。