高性能CMOS集成電壓比較器設計
加入技術交流群
電壓比較器是對輸入信號進行鑒幅與比較的電路，其功能是比較一個模擬信號和另一個模擬信號(參考信號)，并以輸出比較得到的二進制信號。其在A／D轉換器、數據傳輸器、切換功率調節器等設備中有著廣泛的應用。在高速度、高精度A／D轉換器中，比較器的精度和速度直接影響轉換電路的轉換精度和轉換速度等關鍵指標；在數據傳輸器中，比較器的性能對數據傳輸的誤碼率有著很大的影響；在切換功率調節器中，調節器的功率調節性能在很大程度上依賴于電壓比較器的性能。因此，是高工作頻率、高增益、低失調電壓、高性能的電壓比較器，在模擬集成電路和數／模混合集成電路中十分重要。仿真結果表明，該電壓比較器適用于高速A／D轉換器、高速數據傳輸器及高性能切換功率調節器等設備中。
1 比較器電路設計
這里介紹的電壓比較器是傳統的預放大鎖存比較器，采用預放大器、鎖存比較器和輸出緩沖級級聯的方式來實現，其原理框圖如圖1所示。
|
如圖2中第一部分所示，M20和M21構成差分放大管；M4，M6組成有源負載。M2，M3分別與M4，M6并聯，以向差分放大管注人大電流，同時也減小了M4和M6的寬長比，降低了電路的輸入電容，以利于電路提高頻率特性。該放大器的增益可表示為：
從式(1)可以看出，在管子寬長比確定后，Av與(1+ISD2／ISD4)1/2成正比，若M2向M21注入大電流，則在保證高頻時能提高放大器的增益。該放大器的增益為12．9 dB(4．415 7倍)，3 dB帶寬為582．64 MHz。 相關推薦技術專區 |
評論