一種嵌入式高性能比較器
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2.2 第二級比較器的結構
比較器 2 與比較器1 的結構基本相同，差別只是在第一級運放的輸入和輸出之間加入了 開關。當控制時鐘為低電平時，比較器輸出與異端輸入端接，進行失調校準。 假設開關 S1,S2注入到電容上的電荷失配量為△Q ，C1=C2=C，則剩余的輸入失調 / OS V ∝ ΔQ C 由此可見，增大C 可以減小剩余失調電壓，但是，增大C 會延長復位和輸出建立時間， 而且會增大面積，于是我們折中考慮，選取C=544.5fF[5]。這一級放大器的增益為13。
2.3 第三級比較器的結構
該級比較器仍是由兩級運放構成。第一級運放通過采用柵極交叉的弱正反饋結構、優化 管子的寬長比，提高了原有電路的增益，但其代價是減小了帶寬。本級放大器的增益為730。 第二級運放使用鏡像電路形成單端輸出。
3 結果分析
3.1 整體仿真
本文所論及的比較器采用 SIMC 0.25μm CMOS 工藝模型，選取電源電壓為2.5V，時鐘 周期為250ns,并且使用Hspice 進行瞬態仿真。設定Vref=1.25V，Vin 每50ns 變化一次，分別為1.2498V，1.2502V，1.25V，1.2502V，1.2498V，其中當0～50ns 時鐘為高電平時，比 較器處于失調校準階段。仿真圖4：
3.2 功耗分析
整個比較器的瞬態電流值見圖 5，由圖可知，在時鐘信號跳變時，會給瞬態電流一個較 大的沖擊，因此降低時鐘的轉換速率可降低功耗。同時功耗是電壓和電流的乘積，降低電源 電壓也能達到降低功耗的目的。綜合考慮，本設計采用占空比為1/5、周期為250ns 的時鐘 信號和2.5V 的電源電壓。另外，本設計結構簡單，減少了有效MOS 管的數量，這也是降 低功耗的又一大因素。通過使用 Cadence 的計算工具的到平均電流為3.23μA，功耗為8μW。
4 結論
本文作者的創新點是，將六級比較器級聯，其中前三級是帶有柵極交叉正反饋的兩級運 算放大器，將信號迅速放大，縮短建立時間；整個電路結構簡單，所占面積小；經過綜合考 慮，本設計采用了周期為250ns 的時鐘信號和2.5V 的電源電壓，大幅度的減低功耗；引入 了輸入失調校準（IOS）、輸出失調校準（OOS）混合的校準技術和自清零技術，提高比較 器精度。該比較器滿足嵌入式10bit 逐次逼近A/D 轉換器高精度、中速、低功耗的性能要求。本文引用地址：http://www.104case.com/article/152113.htm linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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