高性能CMOS集成電壓比較器設(shè)計(jì)
電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒幅與比較的電路,其功能是比較一個(gè)模擬信號(hào)和另一個(gè)模擬信號(hào)(參考信號(hào)),并以輸出比較得到的二進(jìn)制信號(hào)。其在A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)傳輸器、切換功率調(diào)節(jié)器等設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。在高速度、高精度A/D轉(zhuǎn)換器中,比較器的精度和速度直接影響轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度等關(guān)鍵指標(biāo);在數(shù)據(jù)傳輸器中,比較器的性能對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率有著很大的影響;在切換功率調(diào)節(jié)器中,調(diào)節(jié)器的功率調(diào)節(jié)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(diào)電壓、高性能的電壓比較器,在模擬集成電路和數(shù)/?;旌?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/集成">集成電路中十分重要。仿真結(jié)果表明,該電壓比較器適用于高速A/D轉(zhuǎn)換器、高速數(shù)據(jù)傳輸器及高性能切換功率調(diào)節(jié)器等設(shè)備中。
1 比較器電路設(shè)計(jì)
這里介紹的電壓比較器是傳統(tǒng)的預(yù)放大鎖存比較器,采用預(yù)放大器、鎖存比較器和輸出緩沖級(jí)級(jí)聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn),其原理框圖如圖1所示。
如圖2中第一部分所示,M20和M21構(gòu)成差分放大管;M4,M6組成有源負(fù)載。M2,M3分別與M4,M6并聯(lián),以向差分放大管注人大電流,同時(shí)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(shí)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(guān)推薦技術(shù)專區(qū)
|
評(píng)論