Chapter 7 Comparator

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1、SENANJINGCMOSAnalogICDesignChapter7CMOSComparatorCMOSComparatorwujinSEComparator:FunctionDefinitionComparator:FunctionDefinitionNANJING概述,性能,结构,迟滞Comparingtheinstantaneousvaluesoftwoinputstogenerateadigital1or0leveldependingonthepolarityofthedifference.PositivePhaseHystereticPositivePhase1,V>

2、V+⎧inref⎧⎪1,Vin>VrefV=⎨V=V+>V-o0,V

3、信号接同相端,Out~In反相.精度:翻转点位置(参考信号);分辨率:最小翻转误差信号(增益):wujinSEPracticalFactorPracticalFactorNANJINGThepracticecomparatorhasonlylimitedgainandmismatchintherealization,so•Distinguishisdefinite,resultingatransitionregionthatisgreatthanzero;•Delaytimeexistedintransportationofstaticoutput;•Offsetisalsoex

4、istinrealcomparator.有限精度,有限分辨率,有限速度wujinSE关键参数关键参数NANJING•Resolution(InputdistinguishVoltage:ΔV,Gain:A);dd•Accuracy(InputoffsetVoltage:V);OS•Inputtransitionpoint:V*,V+-V-;irefref•Inputrange(Dynamicrange);•CommonModeRangeandrejection:V,VCMCMR•Speed(conversiontime,over-driverrecovery:SR,T)d•Pow

5、erdissipation.wujinSE分类分类NANJING功能分类•要求:功能,性能迟滞/非迟滞;高速/低功耗•实现:结构,参数结构分类静态比较器差分输入开环运放多级比较器:基本型,锁存型单端输入比较器动态比较器增加时钟控制,降低静态功耗、抑制失调、提高速度wujinSE结构特点对比结构特点对比NANJING基于开环运放的多级结构:lowfrequencylowspeed,大信号工作;增益高但延迟大,最小延迟下存在最佳级数,范围很宽;级数增多,每级增益可减小,10dB,3级以上,输出Inverter;输入失调电压大,失调电压自动调零技术,版图布局.混合型:差分输入,中间级采

6、用正反馈/Latch提高转换速度,大信号锁存型:Latch和正反馈的广泛使用动态比较器:增加时钟控制,降低静态功耗、抑制失调、提高速度wujinSE差分比较器结构差分比较器结构NANJING差分输入:两输入比较信号,宽共模范围;中间增益级:逻辑电平判别,正反馈:逻辑电平再生/加速;输出级:逻辑电平输出与驱动.结构与OP既类似又不同,应用方式不同(大/小信号,开/闭环)wujinSE两级差分比较器两级差分比较器NANJING开环运用无需频率补偿可增加倒相器(Buffer)wujinSEConventionalDifferentialComparatorimprovingNANJIN

7、GOnestagebufferTwoormorestagebufferswujinSE迟滞比较器迟滞比较器NANJING转折参考电平:1个(V)分裂为2个(正向V+,反向V-);refrefref转折具有方向性,消除噪声扰动影响;同相迟滞/反相迟滞:V+>V-;refref噪声裕度/迟滞窗口:V=V+-V-;SPrefrefwujinSE迟滞与非迟滞比较器迟滞与非迟滞比较器NANJING•非迟滞比较器状态翻转:正向扫描(↑)/反向扫描(↓),翻转点V=0.双向扫id描发生状态跳变