[发明专利]多阶段比较器

权利要求书

1.一个模数转换器(ADC)，包括：

一个模拟输入，其有一个模拟输入电压；

一个逐次逼近寄存器(SAR)，其有一个数字值，被逐次调整而收敛到 更逼近该模拟输入电压；

一个数模转换器(DAC)，其接收一个基准电压和SAR的数字值，用 于产生一个由该数字值表示的转换的模拟电压；

一系列阶段，包括第一阶段和最后阶段，第一阶段接收转换的模拟电 压和模拟输入电压作为阶段输入，最后阶段输出比较结果作为阶段输出， 其中在系列阶段里，每个中间阶段的阶段输入是连接到前一个阶段的阶段 输出，每个中间阶段的阶段输出是连接到后一个阶段的阶段输入；

一个最终锁存器，其被连接以接收最后阶段的比较结果，用于锁存该 比较结果以便传输到SAR；

其中SAR基于最后锁存器的比较结果调整数字值；

其中在系列阶段里的每个阶段，包括：

一个双输入差分放大器，其有第一对差分输入和第二对差分输入 以及一对差分输出，其中第一对差分输入之间的第一电压差被放大， 且第二对差分输入之间的第二电压差被放大，并被合并以产生差分输 出对；

其中差分输出对是阶段输出；

一个偏移存储电容器，其被连接在第二对差分输入之间；

一对反馈开关，其被连接在差分输出对和第二对差分输入之间，

并在自动调零步骤期间闭合；和

一对输入开关，其被连接在阶段输入和第一对差分输入之间，并 在放大步骤期间闭合；

由此，偏移被存储在偏移存储电容器上，通过使用具有两对差分输入 的双输入差分放大器，偏移存储电容器与阶段输入隔离。

2.根据权利要求1所述的ADC，其中在阶段系列里的每个阶段还包括：

一个均衡开关，其被连接在双输入差分放大器的第一对差分输入之间， 并在自动调零步骤期间闭合。

3.根据权利要求2所述的ADC，其中在阶段系列里的每个阶段还包括：

一个接地开关，其被连接在双输入差分放大器的第一对差分输入的一 个反相输入和地之间，并在自动调零步骤期间闭合。

4.根据权利要求1所述的ADC，其中一个在双输入差分放大器上可调 整的电流在放大步骤期间被调整到一个较高的电流，并在自动调零步骤期 间被调整到一个较低的电流。

5.根据权利要求4所述的ADC，其中双输入差分放大器还包括：

第一电流源；

一个非反向第一差分晶体管，其栅极被连接到在第一对差分输入里的 第一非反相输入，其漏极被连接到差分输出对里的一个反相输出，其源极 被连接到第一电流源；

一个反向第一差分晶体管，其栅极被连接到第一对差分输入里的第一 反相输入，其漏极被连接到差分输出对里的一个非反相输出，其源极被连 接到第一电流源；

第二电流源；

一个非反向第二差分晶体管，其栅极经过反馈开关对中的第一反馈开 关被连接到差分输出对里的非反相输出；其漏极被连接到差分输出对里的 非反相输出，其源极被连接到第二电流源；和

一个反向第二差分晶体管，其栅极经过反馈开关对中的第二反馈开关 被连接到差分输出对里的反相输出；其漏极被连接到差分输出对里的反相 输出，其源极被连接到第二电流源。

6.根据权利要求5所述的ADC，其中双输入差分放大器还包括：

一个反向电流吸入晶体管，其漏极被连接到差分输出对里的反相输出， 其源极被连接到地面，其栅极被连接到第一吸入栅节点；

一个非反向电流吸入晶体管，其漏极被连接到差分输出对里的非反相 输出，其源极被连接到地面，其栅极被连接到第二吸入栅节点；

第一偏压开关，用于在自动调零步骤期间施加一个偏压电压到第一吸 入栅节点；和

第二偏压开关，用于在自动调零步骤期间施加该偏压电压到第二吸入 栅节点。