[發(fā)明專利]一種比較器電路、模擬數(shù)字轉換器以及電子設備

在審

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• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116470889A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 祝潤坤;魯文高;周飛;王俊杰;張雅聰;陳中建
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H03K5/24
• 分類號: H03K5/24;H03M1/34
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種比較器電路，其特征在于，所述比較器電路包括：電壓轉電流放大模塊、電流積分模塊、結果鎖存判斷模塊；

所述電壓轉電流放大模塊分別接收兩個電壓值不相同的輸入電壓，并將兩個輸入電壓轉換為兩路對應的電流，輸出至所述電流積分模塊；

所述電流積分模塊對兩路電流分別進行積分，并根據(jù)兩路電流的積分結果輸出兩個數(shù)字信號至所述結果鎖存判斷模塊；

所述結果鎖存判斷模塊對兩個數(shù)字信號進行鎖存和判斷，并根據(jù)判斷結果輸出比較結果，所述比較結果表征兩個輸入電壓之間的大小關系。

2.根據(jù)權利要求1所述的比較器電路，其特征在于，所述電壓轉電流放大模塊包括：第一尾電流源、第二尾電流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管；

所述第一PMOS管、所述第二PMOS管的源極均與所述第一尾電流源的第二端連接，所述第一尾電流源的第一端接收電源電壓；

所述第一NMOS管、所述第二NMOS管的源極均與所述第二尾電流源的第一端連接，所述第二尾電流源的第二端接地；

所述第一PMOS管、所述第一NMOS管的柵極均接收兩個輸入電壓中的第一輸入電壓；

所述第二PMOS管、所述第二NMOS管的柵極均接收兩個輸入電壓中的第二輸入電壓；

所述第一PMOS管、所述第一NMOS管的漏極輸出兩路電流中的第一路電流；

所述第二PMOS管、所述第二NMOS管的漏極輸出兩路電流中的第二路電流。

3.根據(jù)權利要求2所述的比較器電路，其特征在于，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的尺寸相同；

所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的尺寸相同；

流經(jīng)所述第一尾電流源的電流，大于流經(jīng)所述第二尾電流源的電流。

4.根據(jù)權利要求2所述的比較器電路，其特征在于，所述電壓轉電流放大模塊具有的輸出共模電流差值

上式中，I₁表示流經(jīng)所述第一尾電流源的電流，I₂表示流經(jīng)所述第二尾電流源的電流；

兩路電流的輸出差值ΔI_o＝G_m(V_inP-V_inN)；

上式中，V_inP表示所述第一輸入電壓，V_inN表示所述第二輸入電壓，G_m＝g_m1+g_m2＝g_m3+g_m4，g_mi(i＝1，2，3，4)分別表示四個MOS管的電壓轉電流放大系數(shù)。

5.根據(jù)權利要求2所述的比較器電路，其特征在于，所述電流積分模塊包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一開關、第二開關、第三開關、第一電容、第二電容、第一數(shù)字驅動器以及第二數(shù)字驅動器，每個數(shù)字驅動器由兩級反相器級聯(lián)構成；

所述第三PMOS管、所述第四PMOS管、所述第五PMOS管、所述第六PMOS管的柵極均接收偏置電壓；

所述第三PMOS管的源極接收所述第一路電流，所述第五PMOS管的源極接收所述第二路電流；

所述第三PMOS管的漏極與所述第四PMOS管的源極連接，所述第五PMOS管的漏極與所述第六PMOS管的源極連接；

所述第四PMOS管的漏極與所述第一開關的第一端、所述第一電容的第一端、所述第二開關的第一端、所述第一數(shù)字驅動器的輸入端分別連接；

所述第六PMOS管的漏極與所述第一開關的第二端、所述第二電容的第一端、所述第三開關的第一端、所述第二數(shù)字驅動器的輸入端分別連接；

所述第二開關的第二端與所述第一電容的第二端連接，并接地；

所述第三開關的第二端與所述第二電容的第二端連接，并接地；

所述第一數(shù)字驅動器的輸出端輸出兩個數(shù)字信號中第一數(shù)字信號；

所述第二數(shù)字驅動器的輸出端輸出兩個數(shù)字信號中第二數(shù)字信號；

其中，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關的控制時序相同，尺寸大小相同；

所述第一電容、所述第二電容的容值相同。