一.開環(huán)比較器

開環(huán)比較器基于未補償?shù)?a href="http://m.xsypw.cn/tags/放大器/" target="_blank">放大器，可以使用單級或者多級結(jié)構(gòu)。根據(jù)輸入信號的大小，開環(huán)放大器工作于小信號狀態(tài)和大信號狀態(tài)(擺率限制)，其對應的延遲時間計算也是不同。

輸出級改為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)，其實業(yè)就是對稱式OTA。最簡單的ClassAB輸出級結(jié)構(gòu)為反向器，因此也可以在輸出級后級聯(lián)反向器實現(xiàn)對負載電容的大電流驅(qū)動能力。

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，通過正反饋實現(xiàn)兩信號的比較。

1）交叉耦合鎖存器

三.比較器輸入失調(diào)仿真

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

1）兩級放大器系統(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仿真會引入比較器延時誤差，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的時鐘與比較器的工作時鐘也要合理設置，保證比較器比較相結(jié)束前DFF完成采樣。

積分器增益設得太大或太小都會時失調(diào)電壓統(tǒng)計規(guī)律不為高斯分布關(guān)系。原因時該反饋環(huán)路會有一個最小誤差限制，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)果也就會有更多隨機輸出值，也就越準確。

對于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，遲滯比較器因為具有不同的上升下降閾值電壓，當遲滯電壓差大于噪聲電壓，比較器輸出就不會因為噪聲的緣故出現(xiàn)毛刺。

2)失調(diào)消除

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

①輸出失調(diào)存儲技術(shù)

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

②輸入失調(diào)存儲技術(shù)

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