[實用新型]一種全差分開關電容比較器

有效

• 申請號: 201821768927.X
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN209001930U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 鄒睿;李洪芹;劉海珊;吳健珍
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

本實用新型公開了一種全差分開關電容比較器，是由六只開關、兩個電容和一個比較器組成，其中：在正向電壓的輸入端與正向電壓的輸出端之間依次串聯有第一開關、第一電容和比較器的正輸入端，在反向電壓的輸入端與反向電壓的輸出端之間依次串聯有第二開關、第二電容和比較器的負輸入端，并且，在第一開關與第一電容之間、第一電容與比較器的正輸入端之間、第二開關與第二電容之間、第二電容與比較器的負輸入端之間分別并聯有一開關支路。本實用新型具有高精度、低功耗、電路結構簡單、占用面積小等優點，可滿足模數轉換器對高速、高精度和低功耗的性能要求。

技術領域

本實用新型是涉及一種全差分開關電容比較器，屬于微電子技術領域。

背景技術

近年來，高速高精度低功耗模擬數字轉換器(ADC)在無線通信、測量儀器、高清電視等應用中有著廣泛應用，而比較器是ADC的核心模塊之一，比較器的響應速度直接決定了ADC的轉換速度，而比較器的失調情況則會影響ADC的信噪比(SNR)、無雜散動態范圍(SFDR)、非線性誤差等特性。因此，在高速高精度ADC中，高性能的比較器始終是整個ADC系統的設計難點之一，比較器較大的失調電壓會造成ADC的轉換錯誤；比較器速度不夠，則不能在要求的時間內完成正確的比較輸出，出現亞穩態輸出，因此，本領域急需開發一種能滿足模擬數字轉換器(ADC)對高速、高精度和低功耗要求的高性能比較器。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述問題和需求，本實用新型的目的是提供一種全差分開關電容比較器，以滿足模擬數字轉換器(ADC)對高速、高精度和低功耗的要求。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種全差分開關電容比較器，是由六只開關、兩個電容和一個比較器組成，其中：在正向電壓的輸入端與正向電壓的輸出端之間依次串聯有第一開關、第一電容和比較器的正輸入端，在反向電壓的輸入端與反向電壓的輸出端之間依次串聯有第二開關、第二電容和比較器的負輸入端，并且，在第一開關與第一電容之間、第一電容與比較器的正輸入端之間、第二開關與第二電容之間、第二電容與比較器的負輸入端之間分別并聯有一開關支路。

作為優選方案，六只開關均為NMOS開關。

作為優選方案，兩個電容相對稱且電容值相等。

作為優選方案，第三開關并聯在第一開關與第一電容之間，第四開關并聯在第二開關與第二電容之間，第五開關并聯在第一電容與比較器的正輸入端之間，第六開關并聯在第二電容與比較器的負輸入端之間；并且，所述第三開關的輸入端與正向參考電壓相連接，所述第四開關的輸入端與反向參考電壓相連接，所述第五開關和第六開關的輸入端均與共模偏置電壓相連接。

作為進一步優選方案，第三開關、第四開關、第五開關和第六開關的柵極均與第一時鐘信號相連接，第一開關和第二開關的柵極均與第二時鐘信號相連接，且第一時鐘信號與第二時鐘信號為相反信號。

作為進一步優選方案，所述第二時鐘信號是由第一時鐘信號串接一反相器得到。

相較于現有技術，本實用新型的有益技術效果在于：

本實用新型提供的全差分開關電容比較器，通過采用全差分電路，不僅可以消除偶次諧波和共模干擾，具有高精度和低功耗優點，而且電路結構簡單、占用面積小，因此，本實用新型可滿足模數轉換器對高速、高精度和低功耗的性能要求，具有明顯工業應用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種全差分開關電容比較器的電路結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的采樣相電路結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的比較相電路結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的第二時鐘信號的結構示意圖。