【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟电路和半导体集成电路，具体地，涉及一种超宽电压范围相对压差电平比较电路。
技术介绍
1、如图1，现有的电平比较电路比较器具有两个模拟电压输入端v0和v1，一个数字状态输出端vout，输出端只有两种状态，用以表示两个输入端电位的高低关系。这种结构可以很容易看到其输入电压范围有限，取决于比较器是采用pmos差分对管和nmos差分对管，其v0和v1输入范围为vth到vdd或者0到vdd-vth，其中vth为mos管的导通阈值电压，在超宽输入电压领域难以应用。此外，在对电压信号进行监控过程中，通常需要检测两个电压信号间的相对压差值大小是否满足一定的要求，比如，当输入信号v0大于输入信号v150mv时，才能允许输出一逻辑电平信号，为实现该功能需要使用比较器电路，而传统的比较器结构多为栅极输入，只能实现等值检测，必须通过增加失调或迟滞的方法实现相对差值的检测，而此类结构所增加的电路精度会随器件工艺偏差的变化而变化，尤其是当所要求的差值小于100mv时，器件工艺偏差的变化可能会大于所要求的差值，难以满足量产的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，可以在超宽输入电压范围下实现相对压差电平比较功能，进而实现灵活的电平比较功能。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，包括：相对压差电平产生模块、传输门和轨到轨比较器；
3、所述相对压差电平产生
4、所述传输门用于控制相对压差电平中的其中一个进入轨到轨比较器与比较电压比较，形成迟滞窗口。
5、进一步地，所述相对压差电平产生模块分为负相对压差电平产生模块和正相对压差电平产生模块，所述负相对压差电平产生模块用于基于基准电平产生负相对压差电平；所述正相对压差电平产生模块用于基于基准电平产生正相对压差电平。
6、进一步地，所述负相对压差电平产生模块包括：第一电流源、第一nmos管、第一电阻、第二电阻和第二nmos管，所述第一电流源的正端与vdd连接，所述第一电流源的负端分别与第一nmos管的漏极、第一nmos管的栅极、第二nmos管的栅极连接，所述第一nmos管的源极、第二nmos管的源极均接地，所述第二nmos管的漏极与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与基准电平v0连接。
7、进一步地，所述第一电阻的一端与第二电阻的另一端共同作为第一输出端；所述第二电阻的一端与第二nmos管的漏极共同作为第二输出端。
8、进一步地，所述正相对压差电平产生模块包括：第一pmos管、第二电流源、第二pmos管、第三电阻和第四电阻，所述第一pmos管的源极、第二pmos管的源极均与vdd连接，所述第一pmos管的栅极、第一pmos管的漏极、第二pmos管的栅极均与第二电流源的正端连接，所述第二电流源的负端接地，所述第二pmos管的漏极与第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与基准电平v0连接。
9、进一步地，所述第二pmos管的漏极与第三电阻的一端共同作为第一输出端；所述第三电阻的另一端与第四电阻的一端共同作为第二输出端。
10、进一步地，所述传输门的正端与相对压差电平产生模块的第一输出端连接，所述传输门的负端、相对压差电平产生模块的第二输出端均与轨到轨比较器的负相输入端连接，所述轨到轨比较器的正相输入端与比较电压v1连接，所述轨到轨比较器的输出端与第一反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端与第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端为输出信号vout。
11、进一步地，所述传输门的正逻辑控制端、轨到轨比较器的输出端、第一反相器的输入端均接逻辑电平b信号；所述传输门的负逻辑控制端、第一反相器的输出端、第二反相器的输入端均接逻辑电平bb信号。
12、进一步地，所述逻辑电平b信号和逻辑电平bb信号为互反信号。
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术超宽电压范围相对压差电平比较电路将现有技术中的普通的pmos差分对比较器或者nmos差分对比较器改成轨到轨比较器，通过改变比较器的结构来实现超宽电压范围；其次，本专利技术设计了相对压差电平产生模块，该相对压差电平产生模块既可以实现超宽输入电压范围，又可以产生宽电压范围的相对压差电平信号，从而实现超宽电压范围相对压差比较功能；此外，本专利技术分别设计了负相对压差电平产生模块和正相对压差电平产生模块，从而使相对压差电平实现正、负两个方向的精准调控，并且与传统的比较器相比，电路功耗、电阻、面积更容易折衷。
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1.一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，包括：相对压差电平产生模块、传输门和轨到轨比较器；
2.根据权利要求1所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述相对压差电平产生模块分为负相对压差电平产生模块(201)和正相对压差电平产生模块(301)，所述负相对压差电平产生模块(201)用于基于基准电平产生负相对压差电平；所述正相对压差电平产生模块(301)用于基于基准电平产生正相对压差电平。
3.根据权利要求2所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述负相对压差电平产生模块(201)包括：第一电流源(401)、第一NMOS管(402)、第一电阻(403)、第二电阻(404)和第二NMOS管(405)，所述第一电流源(401)的正端与VDD连接，所述第一电流源(401)的负端分别与第一NMOS管(402)的漏极、第一NMOS管(402)的栅极、第二NMOS管(405)的栅极连接，所述第一NMOS管(402)的源极、第二NMOS管(405)的源极均接地，所述第二NMOS管(405)的漏极与第二电阻(404)的一端连接
4.根据权利要求3所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述第一电阻(403)的一端与第二电阻(404)的另一端共同作为第一输出端；所述第二电阻(404)的一端与第二NMOS管(405)的漏极共同作为第二输出端。
5.根据权利要求2所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述正相对压差电平产生模块(301)包括：第一PMOS管(406)、第二电流源(407)、第二PMOS管(408)、第三电阻(409)和第四电阻(410)，所述第一PMOS管(406)的源极、第二PMOS管(408)的源极均与VDD连接，所述第一PMOS管(406)的栅极、第一PMOS管(406)的漏极、第二PMOS管(408)的栅极均与第二电流源(407)的正端连接，所述第二电流源(407)的负端接地，所述第二PMOS管(408)的漏极与第三电阻(409)的一端连接，所述第三电阻(409)的另一端与第四电阻(410)的一端连接，所述第四电阻(410)的另一端与基准电平V0连接。
6.根据权利要求5所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述第二PMOS管(408)的漏极与第三电阻(409)的一端共同作为第一输出端；所述第三电阻(409)的另一端与第四电阻(410)的一端共同作为第二输出端。
7.根据权利要求4或6所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述传输门的正端与相对压差电平产生模块的第一输出端连接，所述传输门的负端、相对压差电平产生模块的第二输出端均与轨到轨比较器的负相输入端连接，所述轨到轨比较器的正相输入端与比较电压V1连接，所述轨到轨比较器的输出端与第一反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端与第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端为输出信号VOUT。
8.根据权利要求7所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述传输门的正逻辑控制端、轨到轨比较器的输出端、第一反相器的输入端均接逻辑电平B信号；所述传输门的负逻辑控制端、第一反相器的输出端、第二反相器的输入端均接逻辑电平BB信号。
9.根据权利要求8所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述逻辑电平B信号和逻辑电平BB信号为互反信号。
...【技术特征摘要】
1.一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，包括：相对压差电平产生模块、传输门和轨到轨比较器；
2.根据权利要求1所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述相对压差电平产生模块分为负相对压差电平产生模块(201)和正相对压差电平产生模块(301)，所述负相对压差电平产生模块(201)用于基于基准电平产生负相对压差电平；所述正相对压差电平产生模块(301)用于基于基准电平产生正相对压差电平。
3.根据权利要求2所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述负相对压差电平产生模块(201)包括：第一电流源(401)、第一nmos管(402)、第一电阻(403)、第二电阻(404)和第二nmos管(405)，所述第一电流源(401)的正端与vdd连接，所述第一电流源(401)的负端分别与第一nmos管(402)的漏极、第一nmos管(402)的栅极、第二nmos管(405)的栅极连接，所述第一nmos管(402)的源极、第二nmos管(405)的源极均接地，所述第二nmos管(405)的漏极与第二电阻(404)的一端连接，所述第二电阻(404)的另一端与第一电阻(403)的一端连接，所述第一电阻(403)的另一端与基准电平v0连接。
4.根据权利要求3所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述第一电阻(403)的一端与第二电阻(404)的另一端共同作为第一输出端；所述第二电阻(404)的一端与第二nmos管(405)的漏极共同作为第二输出端。
5.根据权利要求2所述的一种超宽电压范围相对压差电平比较电路，其特征在于，所述正相对压差电平产生模块(301)包括：第一pmos管(406)、第二电流源(407)、第二pmos管...
【专利技术属性】
技术研发人员：林瑞，徐飞，付美俊，王锡璁，
申请(专利权)人：上海帝迪集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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