[实用新型]一种电流开关型BiCMOS锁存比较器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，尤其涉及一种电流开关型BiCMOS(双极型CMOS)锁存比较器电路。

背景技术

锁存比较器是继运算放大器之后的第二大被广泛使用的电子组件，长期以来它一直被广泛使用在振荡器、数据转换器或前端信号处理机等电子设备中。作为高速A/D转换器的重要组成部分，锁存比较器的速度直接影响并限制着A/D转换器的速度。

在高速A/D转换器中，以闪存模数转换芯片(Flash ADC)为例，多采用电流开关双极型比较器。典型的电流开关双极型比较器电路如图1所示，该比较器由一个宽带宽的预放大器1’、再生放大锁存器2’和电流开关3’组成，且均采用双极差分对来实现，即预放大器1’包括差分对三极管Q₁’和三极管Q₂’，再生放大锁存器2’包括差分对三极管Q₃’、三极管Q₄’。当时钟信号CLK由低变高时，预放大器1’工作，再生放大锁存器2’关断，预放大器1’放大输入差值信号，则该比较器电路工作在跟踪模式；当时钟信号CLK由高变低时，由三极管Q₅’和三极管Q₆’组成的电流开关3’切断预放大器1’的尾电流，再生放大锁存器2’开始工作，锁存输出差分信号，则该比较器电路工作在锁存模式。在图1中，由电流开关3’来控制电流源I_EE在预放大器1’和再生放大锁存器2’之间的流通，以决定该比较器电路工作在跟踪模式还是锁存模式。

在上述比较器电路中，由于三极管Q₅’和三极管Q₆’构成的双极型电流开关3’的开关关断特性差，使得整个比较器的速度下降，从而直接影响并限制着A/D转换器的速度，因此这种典型的电流开关双极型比较器电路已越来越不能适应高速A/D转换器的工作要求。

实用新型内容

为了，克服上述现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种低功耗、集成度高、关断特性好的电流开关型BiCMOS锁存比较器电路，以满足高速高精度模数转换芯片(ADC)的工作需求。

本实用新型所述的一种电流开关型BiCMOS锁存比较器电路，包括预放大器、再生放大锁存器和同时与所述预放大器、再生放大锁存器连接的电流开关，其特征在于：所述的电流开关包括两个NMOS管(N沟道MOS管)，且两个NMOS管的栅极分别用于接收时钟信号，启动所述的电流开关型BiCMOS锁存比较器电路。

在上述的电流开关型BiCMOS锁存比较器电路中，它还包括一射级跟随器和两个同时与其连接的输出缓冲器，其中，所述射级跟随器与所述的预放大器连接。

在上述的电流开关型BiCMOS锁存比较器电路中，所述的射级跟随器包括两个三极管，且两个三极管的集电极相互连接；所述的两个输出缓冲器分别包括三个相互连接的三极管。

在上述的电流开关型BiCMOS锁存比较器电路中，所述的两个输出缓冲器分别连接有一电流源。

由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型用NMOS开关取代基本双极型电流开关，实现较好的开关特性；同时增加了射极跟随器和输出缓冲器，从而使得本电路可以广泛应用于高速A/D转换器模块和IP核设计。本实用新型既具有现有的电流开关双极型比较器电路快速、输入失调电压低和大电流驱动能力的优点，又具备CMOS电路低功耗和高集成度的特性，满足了高速高精度模数转换芯片(ADC)的工作需求。

附图说明

图1是现有技术中电流开关双极型比较器电路的原理图；

图2是本实用新型的一种电流开关型BiCMOS锁存比较器电路的原理图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型，即一种电流开关型BiCMOS锁存比较器电路，包括预放大器1、再生放大锁存器2和电流开关3，其中，预放大器1包括两个三极管Q1、Q2；再生放大锁存器2与预放大器1并联连接，它包括两个三极管Q3、Q4，电流开关3包括两个NMOS管M1、M2，且两个NMOS管M1、M2的栅极分别用于接收时钟信号CLK，启动本比较器电路，NMOS管M1的源极和NMOS管M2的源极同时连接一电流源IEE，NMOS管M1的漏极分别与预放大器1中三极管Q1的发射极以及三极管Q2的发射极连接，NMOS管M2的漏极分别与再生放大锁存器2中三极管Q3的发射极以及三极管Q4的发射极连接。