全差分高速低功耗比較器設(shè)計(jì).pdf

1、DC-DC開關(guān)電源具有高效率，高可靠性，體積小，內(nèi)在限流保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在電源管理芯片中有廣泛的應(yīng)用。作為DC-DC開關(guān)電源里的重要子模塊，比較器的性能對(duì)整個(gè)DC-DC開關(guān)電源的性能產(chǎn)生重要影響。因此，本論文的主要目的是為DC-DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)一款高速高精度低功耗比較器，為改善DC-DC開關(guān)電源的性能提供保障。
　　本論文首先分析了傳統(tǒng)OTA比較器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理，指出此電路結(jié)構(gòu)的速度、功耗及增益之間的矛盾，然后引入了兩種性能改進(jìn)

2、方法，并設(shè)計(jì)出了基于模式可配置控制的OTA比較器。通過深入的理論分析，證明了此比較器的增益和速度比傳統(tǒng)OTA比較器有很大的改進(jìn)，但是靜態(tài)功耗卻大大增加。為了降低此比較器的靜態(tài)功耗，本論文又設(shè)計(jì)了利用開關(guān)僅控制邊電流的改進(jìn)1型OTA比較器和開關(guān)同時(shí)控制尾電流的改進(jìn)2型OTA比較器。經(jīng)過仿真驗(yàn)證，兩種改進(jìn)型OTA比較器的速度，精度和靜態(tài)功耗比傳統(tǒng)OTA比較器有很大的改善。
　　采用CSMC0.35μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝庫(kù)，對(duì)本文設(shè)計(jì)的兩

3、種改進(jìn)型OTA比較器進(jìn)行驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，在22μA尾電流、28pF負(fù)載電容和3.3V電源電壓的條件下，兩種改進(jìn)型OTA比較器低頻增益為60.3dB，輸出延遲在輸入信號(hào)差為0.3V時(shí)為14.5ns，相比同等條件下的傳統(tǒng)OTA比較器，增益增加了18dB，輸出延遲減小5.5ns。而且改進(jìn)1型和改進(jìn)2型OTA比較器的靜態(tài)功耗分別為傳統(tǒng)OTA比較器的1/4、2/5。本論文所設(shè)計(jì)的改進(jìn)2型OTA比較器已經(jīng)流片。但由于版圖設(shè)計(jì)不理想以及工藝等問題