[實用新型]自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022668927.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN213547472U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝鋒民;肖川
• 申請（專利權(quán)）人: 上海匯瑞半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H03K5/22
• 分類號: H03K5/22
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 施婷婷

本實用新型提供一種自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器，包括：第一開關(guān)電路，采樣階段短接差分輸入放大級的輸入端；差分輸入放大級，將第一開關(guān)電路的輸出信號差分放大；第二開關(guān)電路，采樣階段將負載電路的輸出傳輸至差分輸入輔助放大級，比較階段將負載電路的輸出端與差分輸入輔助放大級斷開；差分輸入輔助放大級，采樣階段采樣得到失調(diào)電壓，比較階段將失調(diào)電壓轉(zhuǎn)化為偏置電流；負載電路，輸入端同時連接差分輸入放大級及差分輸入輔助放大級，輸出比較結(jié)果。本實用新型在自動消除比較器輸入失調(diào)的同時通過將輸入級、輔助輸入級都設(shè)計為完全對稱的電路結(jié)構(gòu)從而抑制電源噪聲對比較器的影響，具有抗干擾能力強、適應(yīng)性和可靠性高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及集成電路設(shè)計領(lǐng)域，特別是涉及一種自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器。

背景技術(shù)

隨著集成電路的普及以及人們社會生活的提升，對精確需求日益提升。如高價值貴金屬的測量中，高速高精度的ADC(Analog to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)需求日益增長；5G通訊中，寬帶解調(diào)都需要高精度比較器的參與；大功率電源中的過流過壓保護，也是高精度抗干擾比較器的應(yīng)用場合；數(shù)據(jù)中心設(shè)備中的各個供電環(huán)節(jié)的電流電壓檢測，也離不開高精度抗干擾的比較器的應(yīng)用。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有技術(shù)過分依賴于電源VDD的1/2(即1/2VDD)作為參考電壓進行比較，因此，ADC或比較器在抗電源噪聲方面有較大的不足。當然，隨著差分比較器的引入，可以很好地規(guī)避電源噪聲的影響，但會引入數(shù)字處理技術(shù)和各種邏輯處理工作，電路的難度和復(fù)雜度增加。

因此，如何用簡單實用的電路規(guī)避電源噪聲的影響、提高比較器的精度，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員樂于深入研究的問題之一。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中比較器抗電源噪聲能力弱、精度低等問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器，所述自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器至少包括：

第一開關(guān)電路、差分輸入放大級、第二開關(guān)電路、差分輸入輔助放大級及負載電路；

所述第一開關(guān)電路連接所述差分輸入放大級的輸入端，在采樣階段所述第一開關(guān)電路將所述差分輸入放大級的差分輸入端短接，在比較階段所述第一開關(guān)電路將輸入信號連接至所述差分輸入放大級的差分輸入端；

所述差分輸入放大級接收所述第一開關(guān)電路的輸出信號，并進行差分放大后輸出；

所述第二開關(guān)電路連接所述負載電路的輸出端，在采樣階段將所述負載電路的輸出信號傳輸至所述差分輸入輔助放大級，在比較階段將所述負載電路的輸出端與所述差分輸入輔助放大級斷開；

所述差分輸入輔助放大級的差分輸入端分別連接所述第二開關(guān)電路的輸出端及一參考信號，在采樣階段所述差分輸入輔助放大級采樣得到所述自帶失調(diào)消除的抗電源噪聲比較器的失調(diào)電壓，在比較階段所述差分輸入輔助放大級將采集到的失調(diào)電壓與所述參考信號進行比較并轉(zhuǎn)化為所述負載電路的偏置電流；

所述負載電路的輸入端同時連接所述差分輸入放大級及所述差分輸入輔助放大級的輸出端，用于輸出比較結(jié)果。

可選地，所述差分輸入放大級為折疊式共柵-共柵結(jié)構(gòu)。

更可選地，所述差分輸入放大級包括第一、第二、第三三極管以及第一、第二、第三MOS管；

所述第一三級管的發(fā)射極連接所述第一開關(guān)電路的第一輸出端，集電極連接所述第一MOS管的源極；所述第二三級管的發(fā)射極連接所述第一開關(guān)電路的第二輸出端，集電極連接所述第二MOS管的源極；所述第一MOS管及所述第二MOS管的漏極作為所述差分輸入放大級的差分輸出端；