基于开关电容技术的自调零高精度比较器设计

摘要

比较器是现代模拟集成电路中不可缺少的重要组成部分,在众多高精度的模拟电路中有着广泛的应用,是决定着模拟电路性能的主要因素之一。设计高性能的比较器是模拟电路工程师一直努力的目标。
　　 然而基于现代半导体工艺生产的比较器,通常结构下在精度上并不足以在所有应用下满足要求,工艺的不匹配是限制比较器精度的主要因素。本文分析了半导体工艺的失配对比较器精度的影响。并且利用开关电容技术,设计出一款以消除这种失配为目的的失调电压自调零比较器。
　　 本文包括了开关电容比较器主体,以及他的两个辅助模块:带隙基准电压产生电路和RC振荡器电路。其中带隙电压电路提供放大器所需的电流源偏置电压,并可作为比较器内置基准电压源。振荡器电路为开关电容比较器的开关提供控制信号。本文在理论上分析了此种结构的自调零比较器的误差产生的机制以及对误差控制的方法,并对该比较器在SMIC0.18umG工艺下进行了仿真。