專利名稱：電壓比較器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感器技術(shù)，特別涉及一種電壓比較器。
背景技術(shù)：
隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，CMOS圖像傳感器具有可在單芯片內(nèi)集成、A/D轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理、自動(dòng)增益控制、精密放大和存儲(chǔ)等功能，大大減小了系統(tǒng)復(fù)雜性，降低了成本，因而顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。此外，它還具有低功耗、單電源、低工作電壓(3V 5V)、成品率高，可對(duì)局部像元隨機(jī)訪問等突出優(yōu)點(diǎn)。因此，CMOS圖像傳感器發(fā)展極其迅猛， 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類數(shù)碼產(chǎn)品、X射線檢測(cè)、天文觀測(cè)、醫(yī)學(xué)檢測(cè)等不同的領(lǐng)域。電壓比較器作為CMOS圖像傳感器中的關(guān)鍵電路結(jié)構(gòu)，其在延時(shí)、功耗、轉(zhuǎn)換速率等方面的性能決定了整個(gè)CMOS圖像傳感器電路的性能，因此，高性能的CMOS圖像傳感器要求電壓比較器應(yīng)具備低延時(shí)、低功耗和占用面積小的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為現(xiàn)有一種局部正反饋的OTA電壓比較器，如圖1所示，所述局部正反饋OTA 電壓比較器為對(duì)稱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其包括正反饋模塊、輸入差分模塊、轉(zhuǎn)換模塊和電流源等， 其中，所述正反饋模塊是由加載到有源負(fù)載的兩個(gè)晶體管M9 Mltl所構(gòu)成，所述輸入差分模塊由對(duì)稱的晶體管M1 M2所構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)換模塊由對(duì)稱的晶體管M5 M8所構(gòu)成。上述電壓比較器中，參見式(1)，局部的正反饋模塊能提高OTA的有效跨導(dǎo)Gm，參見式O)，使用局部正反饋可以提高直流增益和單位增益頻率及增益帶寬(GBW)，提高增益和帶寬的直接結(jié)果是提高了輸入增益級(jí)的有效跨導(dǎo)。
權(quán)利要求
1.一種電壓比較器，包括電流源、差分增益模塊和轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述差分增益模塊包括第一晶體管和第二晶體管，分別與所述電流源相連；第三晶體管和第四晶體管，形成電流鏡結(jié)構(gòu)，第三晶體管與第一晶體管相連，第四晶體管通過用于形成非對(duì)稱差分增益的第九晶體管與所述第二晶體管相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述電流源的電流數(shù)量級(jí)為納安級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述第四晶體管通過第九晶體管與所述第二晶體管相連具體為所述第九晶體管的漏端和柵端均連接第二晶體管的漏端，第九晶體管的源端連接第四晶體管的漏端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓比較器，其特征在于， 所述第一晶體管和第二晶體管工作在亞閾值區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電壓比較器，其特征在于，所述第三晶體管M3和第四晶體管M4工作在強(qiáng)反型區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊包括 第五晶體管M5，與所述第三晶體管M3相連；第六晶體管M6，與所述第四晶體管M4相連； 第七晶體管M7,與所述第五晶體管M5相連； 第八晶體管M8，與所述第七晶體管M7相連； 其中，第六晶體管M6和第八晶體管M8與輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管的輸出電流等于第三晶體管與第四晶體管的電流差。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管為 NM0S，所述第三晶體管和第四晶體管為PM0S。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述第五晶體管和第六晶體管為 PMOS0
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓比較器，其特征在于，所述第七晶體管和第八晶體管為匪OS。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電壓比較器，包括電流源、差分增益模塊和轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述電流源的電流數(shù)量級(jí)為納安級(jí)；所述差分增益模塊包括第一晶體管和第二晶體管，分別與所述電流源相連；第三晶體管和第四晶體管，形成電流鏡結(jié)構(gòu)，第三晶體管與第一晶體管相連，第四晶體管通過用于形成非對(duì)稱差分增益的第九晶體管與所述第二晶體管相連。本發(fā)明提供的電壓比較器中，由于工作在亞閾值區(qū)域的晶體管相對(duì)于工作在飽和區(qū)的晶體管，具有更大的跨導(dǎo)與電流的比率Gm/Ib，從而功耗更低，而且為降低功耗本實(shí)施例中電壓比較器的偏置電流較低，此時(shí)電壓比較器延時(shí)也較小。
文檔編號(hào)H03K5/24GK102571044SQ201010601379
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者程亮 申請(qǐng)人:無錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司, 無錫華潤(rùn)上華科技有限公司