基于0.18 μm CMOS工艺的超高速比较器

给出了基于TSMC 0．18μm CMOS工艺的1．8V超高速比较器的设计方案；对比较器速度和失调进行综合，设计了一个1GHz超高速低失调比较器；通过Monte Carlo仿真，验证该比较器的失调电压分布范围为-4．5～4．5mV，并进行了版图设计。该比较器应用于低电压A／D转换器设计中，可达到6位以上的精度。     

高速低功耗双尾比较器的设计

本文以新提出的一款双尾比较器为基础,首先对其工作原理进行了详细的分析,然后对其结构做了进一步的改善和提高。通过仿真可知,其所能处理的最大输入信号频率从原来的1.7GHz提升到了2.5GHz。此外,功耗、延时等重要指标也相应得到了较大改善。当输入信号频率高于350MHz之后,改善后的比较器功耗开始体现出明显优势,并且随工作频率的逐渐升高,其节省的功耗也越来越大。功耗延时积随工作频率的逐渐提高而越来越小。此款双尾比较器更适用于高速、低功耗的模数转换电路之中。     

开关电源的高性能电压型PWM比较器

本文设计并实现了一种开关电源的高性能电压型PWM比较器,具有输入失调电压低、工作频率高、转换速率快和功耗低等优点.电路能够实现模块化,适合PWM控制芯片的系统集成.     

基于0.6μm CMOS工艺应用在高速ADC工作频率300MHz的高速电压比较器设计

高速比较器是高速模数转换电路的关键环节.本文综合考虑了比较器的传输延时、失调电压等因素,分析了前置放大器和比较锁存电路的结构,在此基础上设计了一个基于CSMC 0.6 μm CMOS工艺、适合于高速ADC的高速电压比较器.仿真结果表明:比较器工作频率为300 MHz以上,工作电流约为3.3 mA,上升延时为993 ps,下降延时为932 ps,失调电压约为7.46 mV.该比较器可以在高速模数转换电路中应用.     

新型高性能开关电源电压型PWM比较器

设计并实现了一种高性能的电压型PWM比较器,电路采用PMOS差分对管做为输入,多路电流镜提供精密负载电流,具有输入失调电压低、工作频率高、转换速率快和功耗低等优点.该电路可以替代普通电压型PWM比较器,直接运用在开关电源电压型PWM控制芯片中,并且能模块化设计,提高了PWM控制芯片的系统集成.     

一种GHz高频应用的低失调高速CMOS动态比较器

提出了一种由改进的前置差分运算放大器和差分式锁存器构成的高频、高速、低失调电压的动态比较器。前置预差分放大器采用PMOS交叉互连的负载结构,提升差模增益,进而减小输入失调。后置输出级锁存器采用差分双尾电流源抑制共模噪声,改善输出级失调,并加速比较过程。采用一个时钟控制的开关晶体管替代传统复位模块,优化版图面积,在锁存器中构建正反馈回路,加速了比较信号的复位和输出建立过程。采用65 nm/1.2 V标准CMOS工艺完成电路设计,结合Cadence Spectre工艺角和蒙特卡洛仿真分析对该动态比较器的延时、失调电压和功耗特性进行评估。结果表明,在1.2 V电源电压和1 GHz采样时钟控制下,平均功耗为117.1 μW;最差SS工艺角对应的最大输出延迟仅为153.4 ps;1 000次蒙特卡罗仿真求得的平均失调电压低至1.53 mV。与其他比较器相比,该动态比较器的电压失调和高速延时等参数有明显优势。     

基于InP-DHBT的20 GHz的超高速比较器

采用截止频率fT为170 GHz的InP-DHBT工艺,我们设计并制作了一个超高速主从电压比较器。整个芯片的面积（包括焊盘）是0.75?1.04 mm2,在-4V的单电源电压下消耗的功耗是440mW（不包括时钟产生部分）。整个芯片包含了77个InP DHBTs。比较器的尼奎斯特测试到了20GHz,输入灵敏度在10 GHz采样率的时候是6mV,在20 GHz的时候是16 mV。据我们所知,这在国内还是第一次在单片上集成超过70个InP DHBTs的电路,也是目前国内具有最高采样率的比较器。     

一种高速高精度比较器的设计

基于预放大锁存快速比较理论,提出了一种高速高精度CMOS比较器的电路拓扑.该比较器采用负载管并联负电阻的方式提高预放大器增益,以降低失调电压.采用预设静态电流的方式提高再生锁存级的再生能力,以提高比较器的速度.在TSMC0.18μm工艺模型下,采用Cadence Specture进行仿真.结果表明,该比较器在时钟频率为1GHz时,分辨率可以达到0.6mV,传输延迟时间为320ps,功耗为1mW.     

高速低功耗钟控比较器的设计

在分析各种比较器的基础上,设计了一种高速低功耗的钟控比较器,着重优化了比较器的速度和功耗.在SMIC 0.35μm n阱CMOS工艺条件下,采用Cadence Spectre对电路进行了模拟.结果表明,比较器的最高工作频率为200 MHz,精度为0.3 mV,在3.3 V的电源电压下,功耗仅为0.4 mW.     

适用于D类音频功放的PWM高速比较器设计

设计了一种应用于CMOS D类音频功率放大器的PWM高速比较器。输入级为Rail-to-Rail结构,中间级由锁存器和自偏置差分放大器组成,输出级为反相器结构。由于采用了锁存器和自偏置放大器结构,比较器可以在很短的时间内驱动大电容,满足后续电路对驱动能力的要求。基于CSMC 0.5μm CMOS工艺的BSIM3V3Spice模型,采用Hspice对PWM比较器进行仿真。结果表明,在典型模型下,比较器的电源抑制比为56dB,直流开环增益为45dB,输入共模范围(ICMR)为-0.19～4.93V,传输延时为15ns。     

一种用于流水线ADC的高速电压比较器

文章介绍了一种高速电压差分比较器电路，该电路采用了两级运放结构。由前置预放大级和带复位端的闩锁输出级组成。该电路采用0．18μm工艺实现，对其进行了电路原理分析和HSHCE仿真。得到的仿真结果和波形说明该比较器具有速度快、精度高、功耗低的特点，适用于流水线结构的高速模数转换器。     

新型高速低功耗动态比较器

基于预放大锁存理论,提出了一种新型高速低功耗动态比较器.该比较器采用预放大级、动态锁存器及输出缓冲级构成的三级结构,与传统比较器不同,该比较器采用了一种新型动态结构作为输出缓冲级以实现高速低功耗.在CSMC 0.5 μm/5 V Si CMOS工艺模型下,采用Hspice对电路进行模拟.结果表明在100 MHz的时钟下,精度可达0.2 mV,功耗仅为1.12 mw.     

低延迟低电压电流比较器

设计了一种基于改进共源共栅电流镜的CMOS电流比较器,该比较器在1 V电压且电压误差±10%的状态下都正常工作,同时改进后的结构能够在低电压下取得较低的比较延迟。电路的输入级将输入的电流信号转化为电压信号,电平移位级的引入使该结构能够正常工作在不同的工艺角和温度下,然后通过放大器和反相器得到轨对轨输出电压。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行了版图设计,并使用SPECTRE软件在不同工艺角、温度和电源电压下对电路进行了仿真。结果表明,该电路在TT工艺角下的比较精度为100 nA,平均功耗为85.53μW,延迟为2.55 ns,适合应用于高精度、低功耗电流型集成电路中。     

可自校正失调电压的BiCMOS锁存比较器设计

在对传统CMOS锁存比较器分析的基础上,设计了一种可自校正失调电压的BiCMOS锁存比较器,它既具有双极型电路快速、输入失调电压低和大电流驱动能力,又具备CMOS电路低功耗和高集成度的特性,因而它们特别适用于高速缓冲数字信息系统和其它便携式数字设备.     

A CMOS Voltage Comparator with Rail-to-Rail Input-Range

A simple new continuous-time CMOS comparator circuit with rail-to-rail input common-mode range and rail-to-rail output is presented. This design uses parallel complementary decision paths to accommodate power-supply-valued inputs. The 2 decision results are combined at a current summing node, converted to a voltage, and buffered to drive voltage loads. The circuit has been realized in an area of 416 m×221 m in a MOSIS 2-micron CMOS technology. Average delay of about 63 ns has been measured at 3 V (1.3 mA), and about 89 ns at 5 V (1.1 mA).     

高速CMOS钟控比较器的设计

基于预放大锁存理论,设计了一种高速钟控比较器,它包括三个主要部分:预放大器、判断级电路、输出缓冲器。在SMIC 0.18μm CMOS工艺模型和1.8 V电源电压下,采用Hspice对比较器电路进行仿真,结果表明在500 MHz的时钟频率下,精度可达0.3 mV,功耗仅为26.6μW。该电路可以应用在高速Flash ADC电路中。     

一种ADC中采用的开关电容比较器的设计

文章介绍了一款模数转换器中采用高精度开关电容结构的比较器电路的设计。该电路采用3阶放大结构,具有低失调、低功耗、精度高、易于扩展等优点。文中详细介绍了开关电容比较器的基本工作原理,分析了电路误差的产生机理,在此基础上提出了为减小失调和误差、进一步改善电路性能而采取的抑制开关电容比较器电荷注入和时钟馈通效应提高精度的具体措施。电路设计基于中微晶圆0．6μm N-WELL DPDM CMOS工艺。并使用HSPICE软件进行仿真,整个电路通过流片验证,电路参数达到设计指标,满足使用要求。