比较器电路、快闪电路结构、流水线单元电路、流水线型ADC和电子设备制造技术

本申请涉及比较器技术领域，公开一种比较器电路，包括放大电路通过开关电路连接转换电路；放大电路用于接收输入信号，并对输入信号进行放大；开关电路用于受控于第二时钟信号开启或关闭，使得放大电路与转换电路在比较周期形成通路，在采样周期断开通路；转换电路用于接收放大后的输入信号，并根据放大后的输入信号转换数字信号；锁存器电路用于接收数字信号，并根据第一时钟信号锁存数字信号。这样，能够使得比较器电路在一个系统时钟周期能够完成两次比较，从而降低流水线型模数转换器中的比较器电路的数量，进而降低流水线型模数转换器的功耗。本申请还公开一种快闪电路结构、流水线单元电路、流水线型ADC和电子设备。流水线型ADC和电子设备。流水线型ADC和电子设备。

【技术实现步骤摘要】
比较器电路、快闪电路结构、流水线单元电路、流水线型ADC和电子设备


[0001]本申请涉及比较器
，例如涉及一种比较器电路、快闪电路结构、流水线单元电路、流水线型ADC和电子设备。

技术介绍

[0002]模数转换器（ADC）作为模拟信号和数字信号之间的桥梁，是电子技术发展过程中不可或缺的组成部分，在不同的环境下需使用不同结构类型的ADC，以使功耗、速率、分辨率、芯片面积等实现最优化。常见的ADC类型包括快闪式（Flash）、流水线型（Pipeline）、逐次逼近型（SAR）和过采样型（Σ
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Δ）。其中，流水线型模数转换器由于其能在较低的功耗和较小的面积下实现较高的速度、较高分辨精度而被广泛应用。相关技术中，多级流水线型模数转换器中，每一级流水线单元电路都采用半个时钟周期采样，半个时钟周期进行信号保持和量化的工作方式。使得快闪式ADC和运算放大器只在半个时钟周期真正处于有效工作时间。因此，随着流水线级数上升，导致流水线型模数转换器的功耗较高。

技术实现思路

[0003]为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
[0004]本公开实施例提供一种比较器电路、快闪电路结构、流水线单元电路、流水线型ADC和电子设备，以能够降低流水线型模数转换器的功耗。
[0005]在一些实施例中，比较器电路，包括：放大电路，通过开关电路连接转换电路；所述放大电路用于接收输入信号，并对输入信号进行放大；开关电路，用于受控于第二时钟信号开启或关闭，使得放大电路与转换电路在比较周期形成通路，在采样周期断开通路；转换电路，连接锁存器电路；所述转换电路用于接收放大后的输入信号，并根据放大后的输入信号转换数字信号；锁存器电路，用于接收数字信号，并根据第一时钟信号锁存数字信号。
[0006]在一些实施例中，所述放大电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管、第一电容和第二电容；第一开关的一端接收第一输入信号，第一开关的另一端连接第一电容的一端和第二开关的一端；第二开关的另一端用于接收第一设定电压；第一电容的另一端连接第三开关的一端和第三MOS管的栅极；第三开关的另一端连接第三MOS管的漏极、第一电压输出端、第一MOS管的漏极、第一MOS管的栅极、第二MOS管的漏极和第四MOS管的栅极；第一电压输出端通过开关电路连接转换电路；第一MOS管的源极、第二MOS管的源极、第四MOS管的源极和第五MOS管的源极连接第一电源端口；第二电压输出端连接第四MOS管的漏极、第五MOS管的漏极、第五MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第六MOS管的漏极和第四开关的一端；第二电压输出端通过开关电路连接转换电路；第四开关的另一端连接
第六MOS管的栅极和第二电容的一端；第二电容的另一端连接第五开关的一端和第六开关的一端；第五开关的另一端接收第二输入信号；第六开关的另一端接收第二设定电压；第六MOS管的源极和第三MOS管的源极连接第七MOS管的漏极；第七MOS管的栅极接收第三设定电压；第七MOS管的源极接地。
[0007]在一些实施例中，所述开关电路包括：第七开关和第八开关；第七开关的一端连接放大电路，另一端连接转换电路；第八开关的一端连接放大电路，另一端连接转换电路；第七开关和第八开关均受控于预设的第二时钟信号开启或关闭。
[0008]在一些实施例中，所述转换电路包括：第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管、第十八MOS管；第八MOS管的源极、第九MOS管的源极、第十MOS管的源极、第十一MOS管的源极、第十二MOS管的源极和第十三MOS管的源极连接第二电源端口；第八MOS管的栅极连接第九MOS管的栅极，并接收第一时钟信号；第八MOS管的漏极连接第十四MOS管的源极和第十六MOS管的漏极；第三输出端口连接第九MOS管的漏极、第十MOS管的漏极、第十一MOS管的栅极、第十四MOS管的漏极、第十五MOS管的栅极和锁存器电路；第四输出端口连接第十MOS管的栅极、第十一MOS管的漏极、第十二MOS管的漏极、第十四MOS管的栅极、第十五MOS管的漏极和锁存器电路；第十三MOS管的栅极连接第十二MOS管的栅极，并接收第一时钟信号；第十三MOS管的漏极连接第十五MOS管的源极和第十七MOS管的漏极；第十六MOS管的栅极通过开关电路连接放大电路；第十七MOS管的栅极通过开关电路连接放大电路；第十六MOS管的源极连接第十七MOS管的源极和第十八MOS管的漏极；第十八MOS管的栅极接收第一时钟信号，第十八MOS管的源极接地。
[0009]在一些实施例中，所述锁存器电路包括：第一与非门和第二与非门；第一与非门的第一输入端口连接转换电路；第一与非门的第二输入端口连接第二与非门的输出端口；第一与非门的输出端口连接第二与非门的第一输入端口；第二与非门的第二输入端口连接转换电路。
[0010]在一些实施例中，第二时钟信号是第一时钟信号的反相信号。
[0011]在一些实施例中，快闪电路结构包括上述的比较器电路。
[0012]在一些实施例中，流水线单元电路包括：运算放大器、采样单元电路、数模转换器和上述的快闪电路结构；采样单元电路连接快闪电路结构和运算放大器的输入端；快闪电路结构连接数模转换器；数模转换器连接运算放大器的输入端；运算放大器的输出端连接采样单元电路。
[0013]在一些实施例中，流水线型ADC，包括：信号采样保持电路和多个上述的流水线单元电路；信号采样保持电路连接流水线单元电路；各流水线单元电路之间依次连接。
[0014]在一些实施例中，所述电子设备包括上述的流水线型ADC。
[0015]本公开实施例提供的比较器电路、快闪电路结构、流水线单元电路、流水线型ADC和电子设备，可以实现以下技术效果：通过放大电路通过开关电路连接转换电路；放大电路用于接收输入信号，并对输入信号进行放大。开关电路用于受控于第二时钟信号开启或关闭，使得放大电路与转换电路在比较周期形成通路，在采样周期断开通路。转换电路连接锁存器电路；转换电路用于接收放大后的输入信号，并根据放大后的输入信号转换数字信号。锁存器电路用于接收数字信号，并根据第一时钟信号锁存数字信号。这样，通过开关电路，
使得放大电路与转换电路在比较周期形成通路，在采样周期断开通路。能够使得比较器电路在一个系统时钟周期能够完成两次比较，从而降低流水线型模数转换器中的比较器电路的数量，进而降低流水线型模数转换器的功耗。同时缩小流水线型模数转换器的电路体积。
[0016]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
[0017]一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种比较器电路，其特征在于，包括：放大电路，通过开关电路连接转换电路；所述放大电路用于接收输入信号，并对输入信号进行放大；开关电路，用于受控于第二时钟信号开启或关闭，使得放大电路与转换电路在比较周期形成通路，在采样周期断开通路；转换电路，连接锁存器电路；所述转换电路用于接收放大后的输入信号，并根据放大后的输入信号转换数字信号；锁存器电路，用于接收数字信号，并根据第一时钟信号锁存数字信号。2.根据权利要求1所述的比较器电路，其特征在于，所述放大电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管、第一电容和第二电容；第一开关的一端接收第一输入信号，第一开关的另一端连接第一电容的一端和第二开关的一端；第二开关的另一端用于接收第一设定电压；第一电容的另一端连接第三开关的一端和第三MOS管的栅极；第三开关的另一端连接第三MOS管的漏极、第一电压输出端、第一MOS管的漏极、第一MOS管的栅极、第二MOS管的漏极和第四MOS管的栅极；第一电压输出端通过开关电路连接转换电路；第一MOS管的源极、第二MOS管的源极、第四MOS管的源极和第五MOS管的源极连接第一电源端口；第二电压输出端连接第四MOS管的漏极、第五MOS管的漏极、第五MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第六MOS管的漏极和第四开关的一端；第二电压输出端通过开关电路连接转换电路；第四开关的另一端连接第六MOS管的栅极和第二电容的一端；第二电容的另一端连接第五开关的一端和第六开关的一端；第五开关的另一端接收第二输入信号；第六开关的另一端接收第二设定电压；第六MOS管的源极和第三MOS管的源极连接第七MOS管的漏极；第七MOS管的栅极接收第三设定电压；第七MOS管的源极接地。3.根据权利要求1所述的比较器电路，其特征在于，所述开关电路包括：第七开关和第八开关；第七开关的一端连接放大电路，另一端连接转换电路；第八开关的一端连接放大电路，另一端连接转换电路；第七开关和第八开关均受控于预设的第二时钟信号开启或关闭。4.根据权利要求1所述的比较器电路，其特征在于，所述转换电路包括：第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：周靖松，李跃峰，郭增良，霍俊杰，
申请(专利权)人：紫光同芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：