高速比较器的设计机理研究

针对高速比较器,定性分析了影响比较器速度的因素,探讨了在设计预放大锁存比较器时,如何调整前置放大器增益大小及减小比较器延时,定量给出比较器的前置放大器的增益及延时时间。最后基于VIS 0.4μm BCD工艺,使用Hspice进行了电路仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

新型高速低功耗CMOS动态比较器的特性分析

为了降低sigma-delta模数转换器功耗,针对应用于sigma-delta模数转换器环境的UMC 0.18 μm工艺,提出1种由参考电压产生电路、预放大器、锁存器以及用作输出采样器的动态锁存器组成的新型高速低功耗的CMOS预放大锁存比较器.该比较器中输出采样器由传输门和2个反相器组成,可在较大程度上减少该比较器的功耗.电路采用标准UMC 0.18 μm工艺进行HSPICE模拟.研究结果表明:该比较器在1.8 V电源电压下,分辨率为8位,在40 MHz的工作频率下,功耗仅为24.4 μW,约为同类比较器功耗的1/3.     

一种高速CMOS预放大锁存比较器

介绍了一种适合于高速模数转换器(ADCs)的预放大-锁存(preamplifier-latch)CMOS比较器.此电路结构包括一个预放大器、锁存比较器和输出缓冲器.在预放大器和正反馈锁存比较器之间加入分离电路,以此来减少回扫(kickback)噪声对电路的影响.采用0.35 μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下进行仿真,该比较器在时钟频率为500 MHz,采样频率为40 MHz的时候,可以达到30 μV的精度,功耗大约为0.6 mW.     

低踢回噪声锁存比较器的分析与设计

为了减小踢回噪声引起的比较器参考电压的失调,着重对比较器进了分析和优化,设计了一种低踢回噪声锁存比较器,该比较器包含一级前置放大器和动态锁存比较器.锁存比较器采用两个正反馈锁存器和反馈环提高了锁存速度.采用0.6 μm Bipolar工艺的Hspice对电路进行了模拟.结果表明,在5.5V电源电压下,比较器的最高工作频率为200 MHz,分辨率在8位,功耗为55 μW,可以满足200 MS/s高精度Flash结构模数转换器的需求.     

用于流水线ADC的预运放-锁存比较器的分析与设计

提出了一种应用于开关电容流水线模数转换器的CMOS预运放-锁存比较器.该比较器采用UMC混合/射频0.18μm 1P6M P衬底双阱CMOS工艺设计,工作电压为1.8 V.该比较器的灵敏度为0.215 mV,最大失调电压为12 mV,差分输入动态范围为1.8V,分辨率为8位,在40 M的工作频率下,功耗仅为24.4 μW.基于0.18μm工艺的仿真结果验证了比较器设计的有效性.     

一种具有超低跳变电压点的电压比较器

针对CMOS集成电路中高精度低跳变电压点电压比较器设计的难点,设计了一种具有超低跳变电压点的新型电压比较器,其特点是利用输入失调电压来设置比较器的跳变点电压值,满足了许多需要用到此类比较器而用传统方法无法满足要求的场合,电路在1.2μmBiCMOS工艺下实现。比较器的跳变点电压低达45.5mV,且可以根据需要方便地予以调节.该比较器最小分辨率为±0.5mV,具有结构简单和通用性好的特点,可广泛应用于不同的SoC环境.     

一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

新型CMOS电流比较器的设计

本文提出了新型CMOS电流比较器的设计思想,并设计出了一个非常新颖的CMOS电流比较器,由于采用全新的设计方法,这种比较器具有比传统比较器更快的响应时间,更高的精度,以及更加简化的电路形式。     

高速列并行10位模数转换电路的设计

设计了用于CMOS图像传感器列级信号处理系统的10位模数转换器.该模数转换电路采用两级转换的方式,转换速度较单斜ADC提高了近8倍.设计了电阻阵列式多路斜坡发生器、级联结构比较器、数字纠错和消失调等电路,该ADC在不增加工艺成本的条件下满足了10位精度的要求.电路采用Chartered 0.35μm工艺制造.测试结果表明,该模数转换器的INL±0.5 LSB,DNL±0.5 LSB,信噪比为58.364 7 dB.     

新型电流比较器的设计

针对传统的电流比较器只能输入差值电流的问题,本文提出了一种可直接输入两个电流进行比较的电流比较器。它由电流做差比较电路、二极管连接负载放大器、CMOS互补反相放大器构成。该电路采用负反馈技术降低输入电阻,从而提高了电路的响应速度,要比牛秀卿[1]提出的可直接比较的电流比较器有更快的响应速度。     

一种分辨率为9位的高速CMOS比较器

一种高速ＣＭＯＳ比较器,采用二级正反馈结构和一级推挽输出结构,通过优化传输速度和增益,在３μｍ工艺中,模拟表明它的最小分辨率±ＬＳＢ为±４．９ｍＶ,输入动态范围为±２．５Ｖ（±２．５Ｖ电源电压）,相应于９位比较精度,而工作频率达３０ＭＨｚ．用单层金属、双层多晶硅ＣＭＯＳ工艺实现,版图面积为２９５μｍ×２６６μｍ,功耗９．７２ｍＷ．     

一种新型磁放大器式直流电流比较仪

研究了一种新型直流电流比较仪,它包括两个环节：双向自饱和磁放大器和双铁芯自饱和磁放大器。前者为敏感元件,后者为功率放大器,由此构成一闭环系统,其中并有一特殊补偿绕组,用以改善量程低端的计量特性。仪器结构简单,稳定可靠,初始电流极小,在10%-100%额定电流范围内,读数的相对误差不超过0.2%,其性能优于现有各种工业上用的直流大电流测量装置。     

一种用于高速高精度DAC的数字校准方法

提出了一种适用于14bit 200MHz数模转换器的数字校准电路模块.在非校准状态,该模块仅仅将输入数据进行相应的编码转换,在校准状态时,该模块不仅对输入信号流进行编码转换,还提供额外的校准控制信号,用来控制DAC中模拟电路进行校准.该模块采用SMIC CMOS 0.18μm 1P6M工艺,电源电压为1.8V.最终芯片测试结果表明,在200MHz工作频率下,该模块能够将数模转换器的SFDR最大提高27dB.     

一种12-bit 50-MS/s 4-mW带比较器失调校正的逐次逼近型模数转换器

本文设计了一款低功耗12-bit 50-MS/s逐次逼近型模数转换器,提出了一种动态比较器失调电压校正技术,取代了采用预放大器降低比较器失调电压的传统方法,解决了比较器低功耗和高精度之间的矛盾;基于时分复用的方法,改进了转换器核心数字逻辑,只需传统结构1/2的硬件电路便能实现相同的功能.此外,本文针对桥接电容和寄生电容引入的非线性问题做了详细的分析和公式推导.本设计采用SMIC 65nm标准CMOS工艺,核心芯片供电电压为1.2V,采样速率为50MS/s,版图后仿真结果表明,该ADC可达到71.5dB的信噪比和84.5dB的无杂散动态范围,功耗为4mW,芯片核心面积为0.3×0.2mm2.     

一种高频率分辨率、高频率转换速度的周期方波发生器

提出一种新的方波信号发生器方案，该方案全部由数字电路组成，具有很高的频率分辨率与频率转换速度以及良好的噪声性能。     

一种采用时域比较器的低功耗逐次逼近型模数转换器的设计

基于CMOS 90 nm工艺设计了一款采用时域比较器的10位逐次逼近型模数转换器（successive approximation register analog-to-digital convertor,SAR ADC）.与传统动态比较器相比,时域比较器利用差分多级电压控制型延时线将电压信号转为时间信号,并通过鉴相器鉴别相位差而得到比较器结果,减小了共模偏移对比较器的影响和静态功耗.同时,电路采用部分单调式的电容阵列电压转换过程,有效减小电容阵列总电容及其功耗.仿真结果表明,在电源电压1 V,采样率308 kS/s,信号幅度0.9 V的情况下,有效位数（ENOB）为9.45 bits,功耗为13.48 μW.      

一种高分辨率直流信号源的设计

直流信号源是工业控制中用来校准变送器，输出直流电压，电流信号的高精度仪表。文章提出了一种能够产生宽动态范围，高分辨率直流电压、电流信号的技术。本设计采用了双D／A补偿技术，实现了直流电压信号动态范围0—12V，分辨率为0．1mV，直流电流信号动态范围0—20mA，分辨率为0，001mA的便携式仪表。文章还提出了一种新的V/I转换电路，并对该电路进行了分析。同时，设计还采用了单片机的IAP功能进行了系统定标。最后，对于设计的直流信号进行了测试，并给出了测试数据。     

模拟比较器在热量表中实现高精度温度测量

对热量表的原理进行了分析 .在此基础上讨论了智能热量表的设计思想及其软、硬件设计方法 .突破了传统热量表的复杂结构 ,综合使用MSP4 30F133单片机提供的模拟比较器和定时器的功能 ,实现对阻性传感器的精密测量 ,设计了一种具有低功耗、精度高、性能可靠的热量表 .     

一种适合于高速、高精度ADC的采样/保持电路

采用非复位结构,在SMIC0．18μm CMOS工艺下,设计并实现了一种采样／保持电路,其性能满足10位精度、100MS／s转换速率的ADC的要求．电路在0～125℃,三种工艺角下仿真,其性能均满足要求;T／H电路的核心—OTA,经流片并测试,结果表明其功能正确,功耗与仿真值一致。