[發明專利]一種比較時間動態調整的低功耗比較器電路

有效

• 申請號: 202011244609.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112332848B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 莊浩宇;曹啟富;唐鶴;彭析竹
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03M1/50
• 分類號: H03M1/50;H03K5/24
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種比較時間動態調整的低功耗比較器電路，其特征在于，包括正向輸入處理模塊、負向輸入處理模塊和取出比較結果模塊，

所述正向輸入處理模塊包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一反相器和第二反相器，

第二NMOS管的柵極作為所述低功耗比較器電路的正向輸入端，其源極連接第一NMOS管的漏極，其漏極連接第一PMOS管的漏極并作為第一結點連接第一反相器和第二反相器的輸入端；

第一PMOS管的柵極連接偏置電壓，其源極連接第二PMOS管的漏極；

第三NMOS管的柵極連接第二反相器的輸出端，其漏極連接第四NMOS管和第三PMOS管的漏極、以及第一NMOS管和第二PMOS管的柵極，其源極連接第一NMOS管和第四NMOS管的源極并接地；

第三PMOS管的柵極連接第一反相器的輸出端，其源極連接第四PMOS管的漏極；

第四PMOS管的柵極連接第四NMOS管的柵極并連接時鐘信號，其源極連接第二PMOS管的源極并連接電源電壓；

所述負向輸入處理模塊包括第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第三反相器和第四反相器，

第六NMOS管的柵極作為所述低功耗比較器電路的負向輸入端，其源極連接第五NMOS管的漏極，其漏極連接第五PMOS管的漏極并作為第二結點連接第三反相器和第四反相器的輸入端；

第五PMOS管的柵極連接偏置電壓，其源極連接第六PMOS管的漏極；

第七NMOS管的柵極連接第四反相器的輸出端，其漏極連接第八NMOS管和第七PMOS管的漏極、以及第五NMOS管和第六PMOS管的柵極，其源極連接第五NMOS管和第八NMOS管的源極并接地；

第七PMOS管的柵極連接第三反相器的輸出端，其源極連接第八PMOS管的漏極；

第八PMOS管的柵極連接第八NMOS管的柵極并連接時鐘信號，其源極連接第六PMOS管的源極并連接電源電壓；

第一反相器和第三反相器的翻轉閾值電壓相等，第二反相器和第四反相器的翻轉閾值電壓相等且小于第一反相器和第三反相器的翻轉閾值電壓；

所述取出比較結果模塊包括第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第九PMOS管和第十PMOS管，

第十二NMOS管和第十PMOS管的柵極互連并連接第一反相器的輸出端，第九NMOS管和第九PMOS管的柵極互連并連接第三反相器的輸出端，第十一NMOS管的柵極連接第二反相器的輸出端，第十四NMOS管的柵極連接第四反相器的輸出端；

第十NMOS管的柵極連接所述時鐘信號，其漏極連接第九NMOS管的漏極和第十一NMOS管的源極并作為所述低功耗比較器電路的正向輸出端；

第十三NMOS管的柵極連接所述時鐘信號，其漏極連接第十二NMOS管的漏極和第十四NMOS管的源極并作為所述低功耗比較器電路的負向輸出端；

第九NMOS管、第十NMOS管、第十二NMOS管和第十三NMOS管的源極接地；

第九PMOS管的漏極連接第十一NMOS管的漏極，其源極連接電源電壓；

第十PMOS管的漏極連接第十四NMOS管的漏極，其源極連接電源電壓；

所述低功耗比較器電路的正向輸入端信號與所述低功耗比較器電路的負向輸入端信號不同，導致所述第一結點和所述第二結點電壓下降的速度不同；

若低功耗比較器電路的正向輸入端信號大于所述低功耗比較器電路的負向輸入端信號，則所述第一結點電壓下降的速度比所述第二結點電壓下降的速度快，在所述第一結點的電壓小于第二反相器的翻轉閾值電壓，所述第二結點的電壓大于第三反相器的翻轉閾值電壓時，所述低功耗比較器電路的正向輸出端輸出高電平，所述低功耗比較器電路的負向輸出端輸出低電平，所述低功耗比較器電路產生比較結束標志信號；

若低功耗比較器電路的正向輸入端信號小于所述低功耗比較器電路的負向輸入端信號，則所述第二結點電壓下降的速度比所述第一結點電壓下降的速度快，在所述第一結點的電壓大于第一反相器的翻轉閾值電壓，所述第二結點的電壓小于第四反相器的翻轉閾值電壓時，所述低功耗比較器電路的正向輸出端輸出低電平，所述低功耗比較器電路的負向輸出端輸出高電平，所述低功耗比較器電路產生比較結束標志信號；

所述比較結束標志信號用于控制所述低功耗比較器電路停止工作。

2.根據權利要求1所述的比較時間動態調整的低功耗比較器電路，其特征在于，第一反相器和第三反相器的翻轉閾值電壓為0.9V，第二反相器和第四反相器的翻轉閾值電壓為0.2V。