一種提高比較器電路比較速度的方法及比較器電路技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種提高比較器電路比較速度的方法、一種電荷泵以及一種改進型比較器電路，涉及比較器電路領(lǐng)域，減少了電源電壓對比較器速度的限制，提高了低電源電壓下比較器的比較速度。一種電荷泵，包括：第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，電荷泵電容，其中所述第一開關(guān)一端連接電荷泵抬升電壓源，所述第一開關(guān)的另一端連接比較器電路；所述第二開關(guān)一端接地，所述第二開關(guān)的另一端連接所述電荷泵電容；所述第三開關(guān)一端連接電源電壓，所述第三開關(guān)另一端連接所述電荷泵電容，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)連接所述電荷泵電容的同側(cè)；所述電荷泵電容未連接所述第二開關(guān)的一端連接所述比較器電路。本發(fā)明專利技術(shù)用于比較器電路。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及比較器電路領(lǐng)域，尤其涉及一種提高比較器電路比較速度的方法、一種電荷泵以及一種改進型比較器電路。
技術(shù)介紹
集成電路系統(tǒng)中，比較器電路是一個非常常見且非常重要的模塊，它的比較速度是電路的主要性能指標，在高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器/數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路中，比較器的速度是影響電路性能的主要因素之一。現(xiàn)有技術(shù)中，比較器電路實現(xiàn)的方式不一樣，但主要的功能模塊相似，主要由預放大電路與鎖存器電路組成，比較器的比較時間由預放大電路與鎖存器電路共同決定。在實現(xiàn)上述技術(shù)方案的過程中，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題比較器電路的比較速度受電源電壓的影響，電源電壓越低，比較器速度越慢，在低電源電壓的應用場合，比較器的速度慢，從而影響電路的整體性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施例提供一種提高比較器電路比較速度的方法、一種電荷泵以及一種改進型比較器電路，減少了電源電壓對比較器速度的限制，提高了低電源電壓下比較器的比較速度。為達到上述目的，本專利技術(shù)的實施例采用如下技術(shù)方案第一方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種電荷泵，包括第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，電荷泵電容；其中所述第一開關(guān)一端連接電荷泵抬升電壓源，所述第一開關(guān)的另一端連接比較器電路；所述第二開關(guān)一端接地，所述第二開關(guān)的另一端連接所述電荷泵電容；所述第三開關(guān)一端連接電源電壓，所述第三開關(guān)另一端連接所述電荷泵電容，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)連接所述電荷泵電容的同側(cè)；所述電荷泵電容未連接所述第二開關(guān)的一端連接所述比較器電路。在結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電荷泵還包括所述第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)由第一時鐘信號和第二時鐘信號控制，在所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)上施加所述第一時鐘信號，在所述第三開關(guān)上施加所述第二時鐘信號，當所述第一時鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)閉合，所述第三開關(guān)斷開；當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)斷開，所述第三開關(guān)閉合。第二方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種改進型比較器電路，包括比較器電路和電荷泵，所述比較器電路包含預放大電路、鎖存器電路和反相器，所述電荷泵包括第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，電荷泵電容，其中所述第一開關(guān)一端連接電荷泵抬升電壓源，所述第一開關(guān)的另一端連接比較器電路；所述第二開關(guān)一端接地，所述第二開關(guān)的另一端連接所述電荷泵電容；所述第三開關(guān)一端連接電源電壓，所述第三開關(guān)另一端連接所述電荷泵電容，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)連接所述電荷泵電容的同側(cè)；所述電荷泵電容未連接所述第二開關(guān)的一端連接所述比較器電路；所述改進型比較器電路還包括時鐘信號發(fā)生器；所述第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)由所述時鐘信號發(fā)生器輸入的第一時鐘信號和第二時鐘信號控制，在所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)上施加所述第一時鐘信號，在所述第三開關(guān)上施加所述第二時鐘信號，當所述第一時鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)閉合，所述第三開關(guān)斷開，所述改進型比較器電路工作在復位階段；當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)斷開，所述第三開關(guān)閉合，所述改進型比較器電路工作在比較階段。在結(jié)合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述反相器包括與非門、或非門或施密特觸發(fā)器。第三方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種提高比較器電路比較速度的方法，包括在第一開關(guān)和第二開關(guān)上施加第一時鐘信號，在第三開關(guān)上施加第二時鐘信號，所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號相位相反；當所述第一時鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)閉合，所述第三開關(guān)斷開，電荷泵電容充電，直至充電電壓達到電荷泵抬升電壓；當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)斷開，所述第三開關(guān)閉合，所述電荷泵電容與所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)相連的極板電壓從OV (地電平)抬升至電源電壓，所述電荷泵電容與所述比較器電路相連的極板電壓從電荷泵抬升電壓抬升至所述電荷泵抬升電壓與電源電壓之和。本專利技術(shù)實施例提供的一種提高比較器電路比較速度的方法、一種電荷泵以及一種改進型比較器電路，當?shù)谝粫r鐘信號為高電平，所述第二時鐘信號為低電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)閉合，所述第三開關(guān)斷開，電荷泵電容充電，直至充電電壓達到電荷泵抬升電壓，當所述第一時鐘信號為低電平，所述第二時鐘信號為高電平時，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)斷開，所述第三開關(guān)閉合，所述電荷泵電容與所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)相連的極板電壓從OV(地電平)抬升至電源電壓，所述電荷泵電容與所述比較器電路相連的極板電壓從電荷泵抬升電壓抬升至所述電荷泵抬升電壓與電源電壓之和，提高了比較器電路的工作電壓，從而加快了比較器的比較速度。附圖說明圖I為本專利技術(shù)實施例提供的一種電荷泵電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本專利技術(shù)實施例提供的一種改進型比較器電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本專利技術(shù)實施例提供的一種改進型比較器電路實現(xiàn)圖；圖4為本專利技術(shù)實施例提供的一種改進型比較器電路的工作時序圖。具體實施例方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。 本專利技術(shù)實施例提供了一種電荷泵，如圖I所示，包括第一開關(guān)SI，第二開關(guān)S2，第三開關(guān)S3，電荷泵電容Cp。其中第一開關(guān)SI —端連接電荷泵抬升電壓源VB00ST，第一開關(guān)SI的另一端連接比較器電路；第二開關(guān)S2 —端接地，第二開關(guān)S2的另一端連接電荷泵電容Cp ;第三開關(guān)S3一端連接電源電壓VDD，第三開關(guān)S3另一端連接電荷泵電容Cp。在圖2中，第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3連接電荷泵電容Cp的同側(cè)。電荷泵電容Cp—端連接比較器電路，另一端連接了第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3。電荷泵輸出的電壓為VDDH。所述第一開關(guān)SI，第二開關(guān)S2，第三開關(guān)S3的開關(guān)狀態(tài)由輸入的第一時鐘信號CLKB和第二時鐘信號CLK控制，本電荷泵中，所述第一開關(guān)SI和所述第二開關(guān)S2上施加所述第一時鐘信號CLKB，在所述第三開關(guān)S3上施加所述第二時鐘信號CLK，當所述第一時鐘信號CLKB為高電平，所述第二時鐘信號CLK為低電平時，所述第一開關(guān)SI和所述第二開關(guān)S2閉合，所述第三開關(guān)S3斷開；當所述第一時鐘信號CLKB為低電平，所述第二時鐘信號CLK為高電平時，所述第一開關(guān)SI和所述第二開關(guān)S2斷開，所述第三開關(guān)S3閉合。通過以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電荷泵，在比較器電路進入比較狀態(tài)之前可以抬升比較器電路的工作電壓，進而加快比較器的比較速度。具體的，當?shù)谝粫r鐘信號CLKB為高電平第二時鐘信號CLK為低電平時，第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2閉合，第三開關(guān)S3斷開，此時電荷泵工作在預充電狀態(tài)，電荷泵輸出電壓VDDH為電荷泵抬升電壓VBOOST ;當?shù)谝粫r鐘信號CLKB為低電平第二時鐘信號CLK為高電平時，第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2斷開，第三開關(guān)S3閉合，此時電荷泵工作在電壓抬升階段，電荷泵輸出電壓VDDH為VDD與VBOOST之和。進一步的，本專利技術(shù)實本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電荷泵，其特征在于，包括：第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，電荷泵電容，其中所述第一開關(guān)一端連接電荷泵抬升電壓源，所述第一開關(guān)的另一端連接比較器電路；所述第二開關(guān)一端接地，所述第二開關(guān)的另一端連接所述電荷泵電容；所述第三開關(guān)一端連接電源電壓，所述第三開關(guān)另一端連接所述電荷泵電容，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)連接所述電荷泵電容的同側(cè)；所述電荷泵電容未連接所述第二開關(guān)的一端連接所述比較器電路。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶云彬，
申請(專利權(quán))人：華為技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：