[發明專利]一種低功耗動態比較器

在審

• 申請號: 202310351312.6
• 申請日: 2023-04-03
• 公開（公告）號: CN116488622A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 簡明朝;張春華;符業聰;郭春炳
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H03K5/24
• 分類號: H03K5/24
• 代理公司: 佛山市君創知識產權代理事務所(普通合伙) 44675
• 代理人: 羅偉富

1.一種低功耗動態比較器，其特征在于，包括：預放大級和latch鎖存級，所述預放大級的A1端連接所述latch鎖存級的A2端，所述預放大級的B1端連接所述latch鎖存級的B2端；

所述latch鎖存級的電容C1的上極板與MOS管M5的源極相連，電容C1的下極板接地，電容C2的上極板與MOS管M6的源極相連，電容C2的下極板接地，MOS管M12的源極接地、MOS管M13的源極接地、傳輸門I2的VOP2端連接latch鎖存級的VOP1，傳輸門I2的VON2端連接latch鎖存級的VON1。

2.根據權利要求1所述的一種低功耗動態比較器，其特征在于，所述預放大級包括：

MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3和MOS管M4；

MOS管M0的柵極接輸入信號VIP，MOS管M0的源極連接MOS管M4的漏極，MOS管M1的柵極接輸入信號VIN，MOS管M1的源極連接MOS管M4的漏極，MOS管M4的柵極接時鐘信號CLK，MOS管M4的源極接地；

MOS管M0的漏極與MOS管M2的漏極相連，MOS管M1的漏極與MOS管M3漏極相連，MOS管M2的柵極接時鐘信號CLK，MOS管M2的源極接VDD，MOS管M3的柵極接時鐘信號CLK，MOS管M3的的源極接VDD。

3.根據權利要求1所述的一種低功耗動態比較器，其特征在于，所述latch鎖存級包括：

MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7、MOS管M8、MOS管M9、MOS管M10、MOS管M11、MOS管M12、MOS管M13、電容C1、電容C2、反相器I1和傳輸門I2；

MOS管M5的柵極接預放大級的輸出端A2，MOS管M6的柵極接預放大級的輸出端B2，MOS管M5的源極與MOS管M12的漏極、電容C1上極板相連，MOS管M6的源極與MOS管M13、電容C2的上極板相連，MOS管M12的源極接地，MOS管M13的源極接地，電容C1下極板接地，電容C2下極板接地，MOS管M7的柵極和MOS管M10的漏極相連，MOS管M8的柵極和MOS管M10的漏極相連，MOS管M9的漏極和MOS管M10的漏極相連，MOS管M10的柵極和MOS管M8的漏極相連，MOS管M9的柵極和MOS管M8的漏極相連，MOS管M7的漏極和MOS管M8的漏極相連，MOS管M11的漏極與MOS管M7、MOS管M10的源極相連，MOS管M11的源極接VDD，MOS管M11的柵極接反相器的輸出CLKB，反相器I1的輸入接時鐘信號CLK，傳輸門I2的VOP2端接鎖存級的VOP1，傳輸門I2的VON2端接鎖存級的VON1，傳輸門I2NMOS控制端接CLKB，傳輸門I2PMOS控制端接CLK。

4.一種低功耗動態比較器控制方法，其特征在于，包括：使用所述的低功耗動態比較器進行復位和鎖存。

5.根據權利要求4所述的一種低功耗動態比較器控制方法，其特征在于，所述使用所述的低功耗動態比較器進行復位包括：

復位階段，時鐘信號CLK為低電平，MOS管M4關閉，MOS管M2和MOS管M3導通，將預放大級的輸出端A1、B1復位至VDD。；

latch鎖存級的輸入管M5和M6導通，而MOS管M12和M13關閉，傳輸門I2導通，輸出端VOP和VON連通，輸出端VOP和VON的等效電容在上一工作階段保存的電荷與電容C1、C2共享，使得在復位階段輸出端VOP和VON的電壓復位到0.3VDD。

6.根據權利要求4所述的一種低功耗動態比較器控制方法，其特征在于，所述使用所述的低功耗動態比較器進行鎖存包括：

在鎖存階段，時鐘信號CLK為高電平，CLKB為低電平，MOS管M2和M3關閉，MOS管M4導通，輸入管M0和M1根據輸入信號的大小以不同的速度對輸出端A1、B1放電；

latch鎖存級的MOS管M11、M12和M13導通，輸出端VOP、VON在0.3VDD的基礎上被充電，直至其中一端被充電至閾值電壓，觸發latch正反饋效應，一端上拉至VDD一端下拉至地，鎖存輸出結果。