信號選擇電路及包含該信號選擇電路的二級比較器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種信號選擇電路及包含該信號選擇電路的二級比較器，該信號選擇電路包括：第一MOS晶體管，其柵極接收第一輸入信號；第二MOS晶體管，其柵極接收第二輸入信號，其源極與所述第一MOS晶體管的源極相連；第一壓控開關，其輸入端與所述第一MOS晶體管的漏極相連，其控制端接收第一控制信號；第二壓控開關，其輸入端與所述第二MOS晶體管的漏極相連，其控制端接收第二控制信號；其中，所述第一控制信號與第二控制信號反相，所述第一壓控開關與第二壓控開關的輸出端相連作為所述信號選擇電路的輸出端。本發明能夠避免開關切換對輸入信號的影響，不需要電容進行濾波，改善了瞬態響應。
【專利說明】信號選擇電路及包含該信號選擇電路的二級比較器
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種信號選擇電路及包含該信號選擇電路的二級比較器。
【背景技術】
[0002]在模擬集成電路中，經常會遇到在同一個輸入端需要實時切換不同輸入信號的情況。傳統的切換電路通常是直接在輸入管的柵極用晶體管或傳輸門進行切換，如圖1所示，輸入管101的柵極分別連接開關102和103的輸出端，開關102的輸入端通過第一輸入端104接收第一輸入信號，開關103的輸入端通過第二輸入端106接收第二輸入信號，開關102和103的控制端通過控制輸入端105接收控制信號(通常輸入端105與反相器相連，以使開關102和103的開關狀態相反，圖1作為簡化的示意圖，并未示出該反相器)。
[0003]但是，圖1所示的切換電路以及相應的切換方法由于開關交疊時間的存在，會引起兩個輸入信號之間的串通，影響輸入信號的精確度。開關102、103切換的瞬間，輸入端104、106的電壓會受到開關變化的干擾，使輸出電壓產生誤差。若是在輸入端104、105增加電容濾波，則不僅增加了面積，同時參考信號對電容充放電也會影響瞬態相應并導致功耗的增大。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種信號選擇電路及包含該信號選擇電路的二級比較器，能夠避免開關切換對輸入信號的影響，不需要電容進行濾波，改善了瞬態響應。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種信號選擇電路，包括:
[0006]第一 MOS晶體管，其柵極接收第一輸入信號；
[0007]第二MOS晶體管，其柵極接收第二輸入信號，其源極與所述第一MOS晶體管的源極相連；
[0008]第一壓控開關，其輸入端與所述第一 MOS晶體管的漏極相連，其控制端接收第一控制信號；
[0009]第二壓控開關，其輸入端與所述第二 MOS晶體管的漏極相連，其控制端接收第二控制信號；
[0010]其中，所述第一控制信號與第二控制信號反相，所述第一壓控開關與第二壓控開關的輸出端相連作為所述信號選擇電路的輸出端。
[0011]根據本發明的一個實施例，所述第一 MOS晶體管和第二 MOS晶體管為PMOS晶體管。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述第一 MOS晶體管和第二 MOS晶體管為NMOS晶體管。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述第一壓控開關和第二壓控開關為MOS晶體管或傳輸管。
[0014]本發明還提供了一種二級比較器，包括:[0015]以上任一項所述信號選擇電路；
[0016]偏置電流源，其輸出端連接所述信號選擇電路的第一 MOS晶體管和第二 MOS晶體管的源極；
[0017]電流鏡，其輸入端連接所述信號選擇電路的輸出端；
[0018]固定輸入MOS晶體管，其柵極接收預設的固定輸入信號，其源極連接所述偏置電流源的輸出端，其漏極連接所述電流鏡的輸出端；
[0019]共源放大器，其輸入端連接所述固定輸入MOS晶體管的漏極，其輸出端作為所述二級放大器的輸出端。
[0020]根據本發明的一個實施例，所述偏置電流源包括:
[0021]第一 PMOS晶體管，其源極接電源，柵極接收外部控制信號，漏極作為偏置電源的輸出端；
[0022]第二 PMOS晶體管，其源極接電源，柵極連接所述第一 PMOS晶體管的柵極。
[0023]根據本發明的一個實施例，所述共源放大器包括:
[0024]所述第二 PMOS晶體管；
[0025]第一 NMOS晶體管，其柵極作為所述共源放大器的輸入端，其漏極連接所述第二PMOS晶體管的漏極并作為所述共源放大器的輸出端，其源極接地。
[0026]根據本發明的一個實施例，所述電流鏡包括:
[0027]第二 NMOS晶體管，其漏極與柵極相連并作為所述電流鏡的輸入端，其源極接地；
[0028]第三NMOS晶體管，其柵極連接所述第二 NMOS晶體管的柵極，其漏極作為所述電流鏡的輸出端，其源極接地。
[0029]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0030]本發明實施例的信號選擇電路在第一壓控開關和第二壓控開關切換導通狀態時，對第一輸入信號和第二輸入信號沒有影響，使得第一 MOS晶體管和第二 MOS晶體管的柵源電壓基本保持恒定，減小了開關干擾，輸入端無需配置電容進行濾波，有利于改善瞬態響應以及減小電路面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是現有技術中一種信號選擇電路的電路圖；
[0032]圖2是本發明實施例的信號選擇電路的電路圖；
[0033]圖3是本發明實施例的二級比較器的電路圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。
[0035]參考圖2，本實施例的信號選擇電路包括:第一 MOS晶體管201、第二 MOS晶體管202、第一壓控開關203、第二壓控開關204。
[0036]作為一個非限制性的例子，第一 MOS晶體管201和第二 MOS晶體管202都是PMOS晶體管。其中，第一MOS晶體管201的柵極接收第一輸入信號inl，源極和第一壓控開關203的輸入端相連，漏極和第二 MOS晶體管202的漏極相連。第二 MOS晶體管202的柵極接收第二輸入信號in2，源極和第二壓控開關204的輸入端相連，漏極和第一 MOS晶體管201的漏極相連。
[0037]第一壓控開關203的輸入端與第一 MOS晶體管201的漏極相連，控制端接收第一控制信號ctrll ;第二壓控開關204的輸入端與第二 MOS晶體管202的漏極相連，控制端接收第二控制信號ctrl2，第二控制信號ctrl2與第一控制信號ctrll反相，第一壓控開關203與第二壓控開關204的輸出端相連作為整個信號選擇電路的輸出端out。
[0038]第一壓控開關203與第二壓控開關204可以是各種形式的電壓控制導通器件，例如MOS晶體管、傳輸管等。第一壓控開關203與第二壓控開關204在同一時間僅有一個導通。
[0039]雖然本實施例中第一 MOS晶體管201和第二 MOS晶體管202都是PMOS晶體管，但本領域技術人員應當理解，在其他具體實施例中第一 MOS晶體管201和第二MOS晶體管202也可以都是NMOS晶體管。
[0040]參考圖3，圖3示出了本實施例的二級比較器，包括信號選擇電路31、偏置電流源32、電流鏡33、固定輸入MOS晶體管307、以及共源放大器34。
[0041]其中，信號選擇電路31的具體電路結構與圖2所示的電路結構類似，包括第一MOS晶體管301、第二 MOS晶體管302、第一壓控開關303和第二壓控開關304，其中第一壓控開關303和第二壓控開關304采用PMOS晶體管來實現，在相互反相的第一控制信號ctrll和第二控制信號ctrl2的控制下，實現對第一輸入信號inl和第二輸入信號in2的選擇切換。
[0042]偏置電流源32的輸出端連接信號選擇電路31中第一 MOS晶體管301和第二 MOS晶體管302的源極。作為一個非限制性的例子，偏置電流源32可以包括:第一 PMOS晶體管309，其源極接電源，柵極接收外部控制信號，漏極作為偏置電源的輸出端；第二 PMOS晶體管310，其源極接電源，柵極連接第一 PMOS晶體管309的柵極。
[0043]固定輸入MOS晶體管307的柵極接收預設的固定輸入信號，源極連接偏置電流源32的輸出端，其漏極連接電流鏡33的輸出端。本實施例中，固定輸入MOS晶體管307為PMOS晶體管。
[0044]共源放大器34的輸入端連接固定輸入MOS晶體管的漏極，其輸出端作為所述二級放大器的輸出端。作為一個非限制性的例子，共源放大器34可以包括:第二 PMOS晶體管310 ;第一 NMOS晶體管308，其柵極作為共源放大器34的輸入端，其漏極連接第二 PMOS晶體管310的漏極并作為共源放大器34的輸出端，其源極接地。
[0045]電流鏡33的輸入端連接信號選擇電路31的輸出端，輸出端連接固定輸入MOS晶體管307的源極。作為一個非限制性的例子，電流鏡33可以包括:第二 NMOS晶體管305，其漏極與柵極相連并作為電流鏡33的輸入端，其源極接地；第三匪OS晶體管306，其柵極連接第二 NMOS晶體管305的柵極，其漏極作為電流鏡33的輸出端，其源極接地。
[0046]當第一壓控開關303導通時，第二壓控開關304截止，此時電路相當于第一輸入信號inl與固定輸入MOS晶體管307柵極的固定輸入信號進行比較。當第二壓控開關304導通時，第一壓控開關303截止，此時電路相當于第二輸入信號in2與固定輸入信號進行比較。該電路的優勢在于當第一壓控開關303與第二壓控開關304導通狀態切換時，對輸入信號inl和in2沒有影響，MOS晶體管301、302的柵源電壓基本保持恒定，減小了開關干擾、因此，本實施例的電路的輸入端不需要電容進行濾波，MOS晶體管301、302管的工作柵源電壓基本沒有變化，提高了瞬態相應。
[0047]本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護范圍應當以本發明權利要求所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種信號選擇電路,其特征在于,包括: 第一 MOS晶體管，其柵極接收第一輸入信號； 第二 MOS晶體管，其柵極接收第二輸入信號，其源極與所述第一 MOS晶體管的源極相連； 第一壓控開關，其輸入端與所述第一 MOS晶體管的漏極相連，其控制端接收第一控制信號; 第二壓控開關，其輸入端與所述第二 MOS晶體管的漏極相連，其控制端接收第二控制信號; 其中，所述第一控制信號與第二控制信號反相，所述第一壓控開關與第二壓控開關的輸出端相連作為所述信號選擇電路的輸出端。
2.根據權利要求1所述的信號選擇電路，其特征在于，所述第一MOS晶體管和第二MOS晶體管為PMOS晶體管。
3.根據權利要求1所述的信號選擇電路，其特征在于，所述第一MOS晶體管和第二MOS晶體管為NMOS晶體管。
4.根據權利要求1所述的信號選擇電路，其特征在于，所述第一壓控開關和第二壓控開關為MOS晶體管或傳輸管。
5.一種二級比較器，其特征在于，包括: 權利要求1至4中任一項所述信號選擇電路； 偏置電流源，其輸出端連接所述信號選擇電路的第一 MOS晶體管和第二 MOS晶體管的源極； 電流鏡，其輸入端連接所述信號選擇電路的輸出端； 固定輸入MOS晶體管，其柵極接收預設的固定輸入信號，其源極連接所述偏置電流源的輸出端，其漏極連接所述電流鏡的輸出端； 共源放大器，其輸入端連接所述固定輸入MOS晶體管的漏極，其輸出端作為所述二級放大器的輸出端。
6.根據權利要求5所述的二級比較器，其特征在于，所述偏置電流源包括: 第一 PMOS晶體管，其源極接電源，柵極接收外部控制信號，漏極作為偏置電源的輸出端; 第二 PMOS晶體管，其源極接電源，柵極連接所述第一 PMOS晶體管的柵極。
7.根據權利要求6所述的二級比較器，其特征在于，所述共源放大器包括: 所述第二 PMOS晶體管； 第一 NMOS晶體管，其柵極作為所述共源放大器的輸入端，其漏極連接所述第二 PMOS晶體管的漏極并作為所述共源放大器的輸出端，其源極接地。
8.根據權利要求5所述的二級比較器，其特征在于，所述電流鏡包括: 第二 NMOS晶體管，其漏極與柵極相連并作為所述電流鏡的輸入端，其源極接地； 第三NMOS晶體管，其柵極連接所述第二NMOS晶體管的柵極，其漏極作為所述電流鏡的輸出端，其源極接地。
【文檔編號】H03K19/0185GK103716035SQ201210376043
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】樊茂, 劉天罡 申請人:華潤矽威科技（上海）有限公司