一.開環(huán)比較器

開環(huán)比較器基于未補(bǔ)償?shù)?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/放大器/" target="_blank">放大器，可以使用單級(jí)或者多級(jí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)輸入信號(hào)的大小，開環(huán)放大器工作于小信號(hào)狀態(tài)和大信號(hào)狀態(tài)(擺率限制)，其對(duì)應(yīng)的延遲時(shí)間計(jì)算也是不同。

輸出級(jí)改為ClassAB結(jié)構(gòu)，提供大的充放電電流能力。常見的結(jié)構(gòu)如上，左邊稱作推挽輸出結(jié)構(gòu)，其實(shí)業(yè)就是對(duì)稱式OTA。最簡單的ClassAB輸出級(jí)結(jié)構(gòu)為反向器，因此也可以在輸出級(jí)后級(jí)聯(lián)反向器實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電容的大電流驅(qū)動(dòng)能力。

二.再生比較器

再生比較器利用交叉耦合的MOS管組成的鎖存器，通過正反饋實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的比較。

1）交叉耦合鎖存器

三.比較器輸入失調(diào)仿真

對(duì)于開環(huán)比較器，其為差分輸入單端輸出結(jié)構(gòu)，電路本身就是不對(duì)稱的，本身存在系統(tǒng)性失調(diào)。而對(duì)于再生比較器，其結(jié)構(gòu)為全差分結(jié)構(gòu)，電路本身是對(duì)稱的，其只有隨機(jī)性失調(diào)。

1）兩級(jí)放大器系統(tǒng)性失調(diào)

2）開環(huán)比較器失調(diào)仿真

開環(huán)放大器仿真失調(diào)的方法比較簡單，可以采用掃DC的方式或Tran仿真中給正輸入端加入斜率很小的斜坡。

DC仿真和Tran仿真可以仿真出系統(tǒng)失調(diào)引起的輸入失調(diào)電壓、此外如果Tran仿真會(huì)引入比較器延時(shí)誤差，因此斜率較小的要求是必須的。

3）再生比較器失調(diào)仿真

DFF的時(shí)鐘與比較器的工作時(shí)鐘也要合理設(shè)置，保證比較器比較相結(jié)束前DFF完成采樣。

積分器增益設(shè)得太大或太小都會(huì)時(shí)失調(diào)電壓統(tǒng)計(jì)規(guī)律不為高斯分布關(guān)系。原因時(shí)該反饋環(huán)路會(huì)有一個(gè)最小誤差限制，該限制與環(huán)路增益相關(guān)，即也與積分器增益相關(guān)。

積分器增益越大，誤差越小，蒙特卡洛仿真結(jié)果也就會(huì)有更多隨機(jī)輸出值，也就越準(zhǔn)確。

對(duì)于ADC中常用的全差分比較器(四端輸入)也可以使用類似的環(huán)路仿真方法近似求解輸入失調(diào)電壓。相同設(shè)置下，四輸入比較器的失調(diào)電壓接近兩輸入比較器失調(diào)電壓的兩倍。

四.其他

1)遲滯比較器

在噪聲環(huán)境下，遲滯比較器因?yàn)榫哂胁煌纳仙陆?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/閾值電壓/" target="_blank">閾值電壓，當(dāng)遲滯電壓差大于噪聲電壓，比較器輸出就不會(huì)因?yàn)樵肼暤木壒食霈F(xiàn)毛刺。

2)失調(diào)消除

為了降低比較器失調(diào)，可利用單獨(dú)的時(shí)鐘相位實(shí)現(xiàn)失調(diào)消除。常用的方法為輸出失調(diào)存儲(chǔ)技術(shù)和 輸入失調(diào)存儲(chǔ)技術(shù) 。

①輸出失調(diào)存儲(chǔ)技術(shù)

輸出失調(diào)存儲(chǔ)技術(shù)通過設(shè)置差分輸入為零來測(cè)量失調(diào)，并將結(jié)果存儲(chǔ)在與輸出端串聯(lián)的電容上。

②輸入失調(diào)存儲(chǔ)技術(shù)

輸入失調(diào)存儲(chǔ)技術(shù)在輸入端串聯(lián)電容，利用單位增益負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)失調(diào)電壓存儲(chǔ)。