[發明專利]低功耗軌到軌襯底驅動比較器

在審

• 申請號: 201811158839.2
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109546996A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 徐江濤;趙希陽;高靜;史再峰;聶凱明
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H03K5/24
• 分類號: H03K5/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種低功耗軌到軌襯底驅動比較器，其特征是，結構如下：PMOS管Min+的襯底是正輸入端IN+，其柵極和漏極接地，源極接PMOS管M1的漏極，M1的柵漏極相連，源極接電源VDD，M1的柵極接PMOS管M2和M3的柵極，M2源極接VDD，漏極接NMOS管M4的漏極、柵極和NMOS管M5的柵極，M4和M5的源極接地，M5的漏極命名為diff并接到PMOS管M6的漏極，M6源極接VDD，M6柵極接PMOS管M7的柵極和PMOS管M8的柵極和漏極，M7和M8的源極接電源VDD，M8的漏極接PMOS管Min-的源極，Min-的柵極和漏極接地，襯底是負輸入端IN-，M7的漏極接NMOS管M10的柵極、漏極和NMOS管M9的柵極，M9和M10的源極接地，M9的漏極接M3的漏極，diff節點，即M5和M6的漏極，接兩個串聯的緩沖器，得到正輸出端OUT+；后一個緩沖器接到反相器，得到負輸出端OUT-。

2.如權利要求1所述的低功耗軌到軌襯底驅動比較器，其特征是，輸入信號IN+和IN-的差別導致輸入管Min+和Min-的襯源電壓的不同，從而閾值電壓不同，IN+更高，則Min+的閾值電壓的絕對值更大，而其柵源電壓不變，從而過驅動電壓，即柵源電壓的絕對值與閾值電壓的絕對值的差更小，所以Min+的漏電流更小，該電流通過M1和M2、M1和M3、M4和M5組成的電流鏡復制到MOS管M3和M5；同理Min-的稍大些的電流復制到M6和M9。M5和M6電流的差異導致diff節點的電壓不得不上升以使M5的漏源電壓上升，M6的漏源電壓下降，從而強制二者電流相等，diff節點上升的電壓通過緩沖器和反相器得到高電平和低電平，并通過輸出端OUT+和OUT-輸出，當輸入情況相反時，亦然。