【技术实现步骤摘要】
本申请涉及比较器电路，具体涉及一种差分比较电路。
技术介绍
1、随着技术的不断进步，虽然数字电路的速度得到了显著提升，但模拟电路(尤其是adc)的速度提升却相对较慢，成为了信号处理的瓶颈。高速比较器的性能要求：
2、1)随着数字电路速度的提升，对adc的速度要求也越来越高。高速比较器需要具有快速响应能力，以便在极短的时间内完成模拟信号与参考电平的比较。
3、2)比较器的精度决定了adc的分辨率。高精度比较器可以更准确地识别模拟信号与参考电平之间的差异，从而提高adc的分辨率。
4、3)在高速adc中，功耗是一个重要的考虑因素。高速比较器需要在满足速度和精度要求的同时，尽可能降低功耗。为了解决这一问题，研究人员正在不断探索新的高速比较器设计方法和优化技术。例如，采用预放大锁存比较器结构、优化电路布局和降低噪声等方法，可以提高比较器的速度和精度，同时降低功耗。
技术实现思路
1、本申请提供了一种差分比较电路，可以解决传统的差分比较电路存在响应不够快、精度和分辨率较低、系统功耗较高等问题中的至少一个问题。
2、本申请实施例提供了一种差分比较电路，包括：偏置电流提供模块、开关速度控制模块和差分比较模块，其中，
3、所述偏置电流提供模块用于接收外部输入的差分开关信号，根据所述差分开关信号向开关速度控制模块和所述差分比较模块分别提供多路偏置电流；
4、所述开关速度控制模块用于接收所述偏置电流提供模块输出的对应支路的偏置电流
5、所述差分比较模块用于接收所述偏置电流提供模块输出的对应支路的偏置电流、所述开关速度控制模块输出的所述辅助电流以及外部输入的两对差分比较信号，以及根据所述辅助电流、所述偏置电流提供模块提供的偏置电流以及所述差分比较信号，进行内部逻辑操作以将所述差分比较信号放大并向后级电路输出。
6、可选的，在所述差分比较电路中，所述偏置电流提供模块至少包括：第一电流镜，第二电流镜、第三电流镜、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元。
7、可选的，在所述差分比较电路中，所述第一开关单元至少包括：三极管q1和三极管q3以及三极管q2和三极管q4；
8、所述第二开关单元至少包括：三极管q14、三极管q15、三极管q16和三极管q17；
9、所述第三开关单元至少包括：三极管q19和三极管q18；
10、所述第四开关单元至少包括：三极管q22、三极管q8、三极管q26和三极管q28。
11、可选的，在所述差分比较电路中，所述开关速度控制模块包括：电流镜组，电流镜组包括：第一组电流镜、第二组电流镜、第三组电流镜和第四组电流镜，其中，
12、所述第一组电流镜由三极管q20和三极管q21构成，所述第二组电流镜由三极管q20和三极管q25构成，所述第三组电流镜由三极管q20和三极管q33构成，所述第四组电流镜由三极管q20和三极管q34构成。
13、可选的，在所述差分比较电路中，所述差分比较模块至少包括：四个支路、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元和总开关，其中，所述第五开关单元与第一支路相连，所述第六开关单元与第二支路相连，所述第七开关单元与第三支路相连，所述第八单元与第四支路相连，
14、第一支路至少包括：三极管q29和二极管d1；
15、第二支路至少包括：三极管q30和二极管d2；
16、第三支路至少包括：三极管q31和二极管d3；
17、第四支路至少包括：三极管q32和二极管d4。
18、可选的，在所述差分比较电路中，所述差分比较模块还包括：电阻r19、电阻r20、电阻r21和电阻r22，所述电阻r19和所述电阻r20串联，所述电阻r19远离所述电阻r20的一端与所述三极管q29的发射极相连，所述电阻r20远离所述电阻r19一端与所述三极管q30的发射极相连；所述电阻r21和电阻r22串联，所述电阻r21远离所述电阻r22的一端与所述三极管q31的发射极相连，所述电阻r22远离所述电阻r21一端与所述三极管q32的发射极相连。
19、可选的，在所述差分比较电路中，当所述差分开关信号为'1'时，所述差分比较电路输出比较态，
20、通过所述第一开关单元，所述第一电流镜根据所述差分开关信号为所述差分比较模块提供多路偏置电流；
21、通过所述第二开关单元，所述开关速度控制模块根据所述差分开关信号，产生所述辅助电流并提供给所述差分比较模块；
22、所述第二电流镜控制所述第三开关单元的偏置电流以分别作用于第一电流镜和所述开关速度控制模块；
23、利用所述第四开关单元，控制所述差分比较模块中的所述总开关中的总偏置电流的流通。
24、可选的，在所述差分比较电路中，所述偏置电流提供模块提供的偏置电流与所述开关速度控制模块提供的所述辅助电流在所述差分比较模块的所述第五开关单元至所述第八开关单元中叠加，以增加所述差分比较模块中的电流导通能力，加快所述差分比较信号的比较速度。
25、可选的，在所述差分比较电路中，所述三极管q19所在支路的偏置电流与所述第一电流镜的电流的大小相关，所述三极管q18所在支路的偏置电流与所述第一组电流镜至所述第四组电流镜的电流的大小相关。
26、可选的，在所述差分比较电路中，当所述差分开关信号为'0'时，所述差分比较电路输出高阻态，
27、通过所述第一开关单元，所述第一电流镜根据所述差分开关信号不工作，则无法为所述差分比较模块的第一至第四支路提供多路偏置电流，以使所述差分比较模块的第一至第四支路处于高阻态；
28、通过所述第二开关单元，所述第一组电流镜至第四组电流镜根据所述差分开关信号产生4路偏置电流；
29、通过所述第一开关单元，所述第三电流镜根据所述差分开关信号产生四路偏置电流，并分别流向所述差分比较模块中的第五至第八开关单元。
30、可选的，在所述差分比较电路中，所述第二开关单元中，三极管q16的发射极面积和三极管q14的的发射极面积的比例至少为4：1，从而减小流过所述电流镜组中的三极管q20的电流，以使三极管q21、三极管q25、三极管q33和三极管q34流过小电流，以减少系统功耗。
31、可选的，在所述差分比较电路中，在三极管q21、三极管q25、三极管q33和三极管q34流过小电流时，三极管q23、三极管q27、三极管q37和三极管q39处于放大区，以避免三极管q23、三极管q27、三极管q37和三极管q39进入死区，在激活所述差分比较模块时能够降低切换时延。
32、本申请技术方案，至少包括如下优点：
33、本申请通过偏置电流提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种差分比较电路，其特征在于，包括：偏置电流提供模块、开关速度控制模块和差分比较模块，其中，
2.根据权利要求1所述的差分比较电路，其特征在于，所述偏置电流提供模块至少包括：第一电流镜，第二电流镜、第三电流镜、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元。
3.根据权利要求2所述的差分比较电路，其特征在于，所述第一开关单元至少包括：三极管Q1和三极管Q3以及三极管Q2和三极管Q4；
4.根据权利要求3所述的差分比较电路，其特征在于，所述开关速度控制模块包括：电流镜组，电流镜组包括：第一组电流镜、第二组电流镜、第三组电流镜和第四组电流镜，其中，
5.根据权利要求4所述的差分比较电路，其特征在于，所述差分比较模块至少包括：四个支路、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元和总开关，其中，所述第五开关单元与第一支路相连，所述第六开关单元与第二支路相连，所述第七开关单元与第三支路相连，所述第八单元与第四支路相连，
6.根据权利要求5所述的差分比较电路，其特征在于，所述差分比较模块还包括：电阻R19、电
7.根据权利要求6所述的差分比较电路，其特征在于，当所述差分开关信号为'1'时，所述差分比较电路输出比较态，
8.根据权利要求7所述的差分比较电路，其特征在于，所述偏置电流提供模块提供的偏置电流与所述开关速度控制模块提供的所述辅助电流在所述差分比较模块的所述第五开关单元至所述第八开关单元中叠加，以增加所述差分比较模块中的电流导通能力，加快所述差分比较信号的比较速度。
9.根据权利要求3所述的差分比较电路，其特征在于，所述三极管Q19所在支路的偏置电流与所述第一电流镜的电流的大小相关，所述三极管Q18所在支路的偏置电流与所述第一组电流镜至所述第四组电流镜的电流的大小相关。
10.根据权利要求6所述的差分比较电路，其特征在于，当所述差分开关信号为'0'时，所述差分比较电路输出高阻态，
11.根据权利要求10所述的差分比较电路，其特征在于，所述第二开关单元中，三极管Q16的发射极面积和三极管Q14的的发射极面积的比例至少为4：1，从而减小流过所述电流镜组中的三极管Q20的电流，以使三极管Q21、三极管Q25、三极管Q33和三极管Q34流过小电流，以减少系统功耗。
12.根据权利要求11所述的差分比较电路，其特征在于，在三极管Q21、三极管Q25、三极管Q33和三极管Q34流过小电流时，三极管Q23、三极管Q27、三极管Q37和三极管Q39处于放大区，以避免三极管Q23、三极管Q27、三极管Q37和三极管Q39进入死区，在激活所述差分比较模块时能够降低切换时延。
...【技术特征摘要】
1.一种差分比较电路，其特征在于，包括：偏置电流提供模块、开关速度控制模块和差分比较模块，其中，
2.根据权利要求1所述的差分比较电路，其特征在于，所述偏置电流提供模块至少包括：第一电流镜，第二电流镜、第三电流镜、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元。
3.根据权利要求2所述的差分比较电路，其特征在于，所述第一开关单元至少包括：三极管q1和三极管q3以及三极管q2和三极管q4；
4.根据权利要求3所述的差分比较电路，其特征在于，所述开关速度控制模块包括：电流镜组，电流镜组包括：第一组电流镜、第二组电流镜、第三组电流镜和第四组电流镜，其中，
5.根据权利要求4所述的差分比较电路，其特征在于，所述差分比较模块至少包括：四个支路、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元和总开关，其中，所述第五开关单元与第一支路相连，所述第六开关单元与第二支路相连，所述第七开关单元与第三支路相连，所述第八单元与第四支路相连，
6.根据权利要求5所述的差分比较电路，其特征在于，所述差分比较模块还包括：电阻r19、电阻r20、电阻r21和电阻r22，所述电阻r19和所述电阻r20串联，所述电阻r19远离所述电阻r20的一端与所述三极管q29的发射极相连，所述电阻r20远离所述电阻r19一端与所述三极管q30的发射极相连；所述电阻r21和电阻r22串联，所述电阻r21远离所述电阻r22的一端与所述三极管q31的发射极相连，所述电阻r22远离所述电阻r21一端与所述三极管q32的...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛景珍，黄斌，李秉纬，
申请(专利权)人：无锡前诺德半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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