超大规模集成电路-------基础·设计·制造工艺
第3节 比较器
更新于2008-09-15 12:11:57

6.3.1基本功能

比较器的功能是将输入电压(Vin)与基准电压(Vref)进行比较,如果Vin>Vref,就输出“1”;如果Vin<Vref,则输出“0”。比较器有使用运算放大器的结构形式和使用锁存器的结构形式。由于运算放大器是高增益的差动放大器,所以当给运算放大器的正相输入加Vin,给反相输入加Vref时,就可以作为比较器进行工作。


6.3.2倒相斩波型比较器

图6.4是3级倒相斩波型比较器。它是用模拟开关给倒相器加反馈,将它的阈值电压储存到电容器C上,补偿阈值电压的变动,进行准确的比较。发生变动的原因有器件的噪声、制造偏差、电源电压的变动,以及温度变化等,如果是频率成分比时钟频率低很多的变动,就要进行补偿。由于第1级倒相器中的增益约为20dB,为了提高电压比较的灵敏度就需采用多级结构。各级的开关都使每一级倒相器工作。


图6.4倒相斩波型比较器


6.3.3锁存器型比较器

如图6.5所示,锁存器电路也可以作为比较器使用。由于锁存器电路是正反馈电路,所以增益高,工作速度快。锁存器型电路包括给差动放大器加正反馈的电路结构形式和给2个倒相器加正反馈的电路结构形式。也有将差动放大器接到锁存器电路的前级,使其具有缓冲作用的电路结构形式。另外,还有采用附加失调电压的补偿电路以提高精度的电路结构形式。


图6.5锁存器型比较器

 

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