[發(fā)明專利]一種遲滯比較器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710991998.X
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107634741A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃世震;洪爾曦;羅志聰;林偉;林錦州
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: H03K5/24
• 分類號: H03K5/24
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遲滯比較器。

背景技術(shù)

在模擬集成電路應(yīng)用領(lǐng)路中，為了使芯片在運行過程當(dāng)中能實現(xiàn)自我保護(hù)提升芯片可靠性或者是控制模塊電路為了實現(xiàn)監(jiān)視功能，往往需要檢測電路來輔助實現(xiàn)，而檢測電路當(dāng)中最重要的電路之一就是比較器。檢測電路可以通過對電路不同狀態(tài)的檢測使芯片具備自我調(diào)節(jié)的能力，使其可以根據(jù)不同的工作狀態(tài)做出合適的反應(yīng)。

傳統(tǒng)的遲滯比較器以反向比較器為例如圖1所示，信號和外接電壓分別串聯(lián)電阻R和R1后接到比較器的負(fù)輸入端和正輸入端，而輸出端Vout則串聯(lián)電阻R2后接到比較器的正輸入端形成一個正反饋，從而產(chǎn)生兩個閾值電壓，也就是Vth有兩個值，其值大小由電阻R、R1、R2、Vref和Vom（峰值電壓）值共同決定。比較器在Vsignal單方向增加或減小的過程當(dāng)中只發(fā)生一次越變，兩次越變的點即閾值電壓Vth1和Vth2值不一樣所以會產(chǎn)生遲滯的效果。相比較于單限比較器，遲滯比較器具有抗干擾能力強的優(yōu)點。由于遲滯比較器具有以上的特性和特點使得其經(jīng)常運用于矩形波、鋸齒波等非正弦信號發(fā)生電路當(dāng)中，也可以實現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換。

在芯片的制造過程當(dāng)中，電阻本身會占用很大的面積，加上如果電阻在畫layout的時候布局不合理會使制作出來的電阻值存在誤差，而且芯片在使用過程當(dāng)中電阻本身溫度的上升會進(jìn)一步影響電阻的阻值的精確性，由于電阻存在這些種種的不足會最終影響比較器的精度和電路的面積。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種遲滯比較器，既可以避免電阻的使用又能實現(xiàn)遲滯的特性，提高了精確度，同時減小電路芯片的面積。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種遲滯比較器，包括電壓比較器、RS觸發(fā)器和電壓復(fù)用器，所述電壓比較器的正輸入端作為所述遲滯比較器的輸入端，所述電壓比較器的正輸出端連接所述RS觸發(fā)器的輸入端，其負(fù)輸出端連接所述RS觸發(fā)器的輸入端，所述RS觸發(fā)器的Q端作為所述遲滯比較器的輸出端，其端連接電壓復(fù)用器的時鐘輸入端；所述電壓復(fù)用器的輸出端連接所述電壓比較器的負(fù)輸入端。

進(jìn)一步地，所述電壓復(fù)用器的第一輸入端用于接收第一參考電壓，其第二輸入端用于接收第二參考電壓，所述電壓復(fù)用器用于根據(jù)時鐘輸入端的信號對第一參考電壓和第二參考電壓進(jìn)行選擇輸出。

進(jìn)一步地，所述電壓比較器為鎖存比較器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在能完成遲滯比較器功能的同時，避免使用大量的電阻，既提高了比較器的準(zhǔn)確性又能減小電路的面積。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)遲滯比較器的電路示意圖；

圖2是本發(fā)明一種遲滯比較器的電路示意圖；

圖3是本發(fā)明一實施例電壓比較器原理圖；

圖4是本發(fā)明一實施例RS觸發(fā)器原理圖；

圖5是本發(fā)明一實施例電壓復(fù)用器原理圖；

圖6是本發(fā)明一種遲滯比較器整體原理圖；

圖7是本發(fā)明一實施例電壓比較器仿真結(jié)果圖；

圖8是本發(fā)明一實施例RS觸發(fā)器仿真結(jié)果圖；

圖9是本發(fā)明一實施例電壓復(fù)用器仿真結(jié)果圖；

圖10是本發(fā)明一實施例遲滯比較器仿真結(jié)果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖 2所示，一種遲滯比較器，采用三級的結(jié)構(gòu)，第一級為電壓比較器，第二級為RS觸發(fā)器，第三級為電壓復(fù)用器，電壓比較器的正輸入端作為遲滯比較器的輸入端，接收輸入信號Vsignal，電壓比較器的正輸出端連接RS觸發(fā)器的輸入端，其負(fù)輸出端連接RS觸發(fā)器的輸入端，RS觸發(fā)器的Q端作為遲滯比較器的輸出端，輸出信號Vout，其端連接電壓復(fù)用器的時鐘輸入端，接收；電壓復(fù)用器的輸出端連接電壓比較器的負(fù)輸入端。

電壓復(fù)用器的第一輸入端用于接收第一參考電壓Vhigh，其第二輸入端用于接收第二參考電壓Vlow，電壓復(fù)用器根據(jù)時鐘輸入端的信號對第一參考電壓Vhigh和第二參考電壓Vlow進(jìn)行選擇輸出，作為電壓比較器的最終參考電壓Vref。