摘要本文依据预放大再生理论，采用一种新式锁存器结构，设计了一款低噪声、高精度比较器。该比较器由前置预放大器、正反馈锁存器和输出保持电路三部分构成。前置放大器采用的是传统运放结构，具有较高的电压增益，能够有效的抑制整个电路尤其是后级电路的噪声。中间的正反馈锁存器在传统的锁存器基础上进行了改进，使其对噪声抑制能力得以进一步增强。经过反相器整形后输出，得到最终信号。同时，该比较器还采用了均衡补偿技术，有效地抑制了回馈噪声。在Cadence软件上搭出电路结构，并在ADE环境下进行了仿真，仿真结果为：在1.2V工作电压、500MHz工作频率下，比较器的等效输入噪声仅为0.3mV，失调电压均方根小于5mV，功耗小于0.5mW。23234
毕业论文关键词 高精度比较器 前置放大器 正反馈锁存器 均衡补偿 失调噪声抑制技术
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Low Noise and High Precision Comparator Design
Abstract
In this paper, a low noise and high precision comparator was designed with a new type of latch structure according to the theory of preamplifier regeneration. This comparator consists of pre-amplifier circuit, positive feedback latch circuit and output circuit three parts. Preamplifier, adopting the traditional Op-amp structure which has the high voltage gain, can effectively restrain the noise of the whole circuit level especially the latter circuit. The positive feedback latch circuit is improved, compared with traditional latch , and it made them to be able to further enhance its capability of noise suppression. The final signal was gotten after the output voltage of latch shaped by the inverter. At the same time, the comparator used the isostatic compensation technology, and it could effectively suppress the feedback noise. The circuit was built on Cadence, and under Cadence ADE environment, the circuit was simulated: with 1.2 V supply voltage and at the frequency of 500 MHZ, the comparator can achieve only 0.3 mV equivalent input noise, the RMS of offset voltage is less than 5 mV, and power consumption is less than 0.5 mW.
Keywords High precision comparator Pre-amplifier Positive feedback latch Isostatic compensation Noise suppression technology
目 次
1 引言 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 国内外比较器的研究现状 1
1.3 本文的组织结构及框架 3
2 比较器的性能结构概述 4
2.1 比较器基本原理 4
2.2 比较器分类 5
2.3 比较器的性能参数 11
3 比较器的改进方案 14
3.1 前置放大器的引入 14
3.2 比较器失调电压的消除 15
3.3不同类型锁存器的比较 18
3.4 比较器回馈噪声的衰减 21
4 高精度、低噪声动态比较器 24
4.1前置放大级的引入与设计 24
4.2 锁存器的改进与设计 26
4.3 比较器的综合结构 28
4.4比较器性能仿真 29
4.5 比较器版图实现 38
4.6 比较器版图实现 39
结论 41
致谢 42
参考文献43
1 引言
1.1 研究背景和意义
近几十年来，电子通信技术、多媒体技术行业发展迅速，电子通信、医疗仪器、工业检测以及军工产品等越来越多的行业领域，对信息的处理速度提出了很高的要求。同时，遵循着“摩尔定律”，集成电路技术发展迅速，特征尺寸持续缩小，高速和低功耗已经能够在数字集成电路中同时实现。除此之外，数字集成电路成本低、面积小、功耗低，并且，数字信号处理适合各种复杂的自适应算法，完成模拟电路许多无法替代的功能，因而，用数字系统来处理信号变得更加普遍。因此，数字化已经成为一种趋势[13]，并已广泛应用于各个领域，而越来越多的模拟信号处理技术正在被数字技术所取代[14]。 Cadence低噪声高精度比较器设计:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_16203.html