一种带锁存功能的比较器

本发明属于半导体集成电路技术领域，具体涉及一种带锁存功能的比较器。

比较器是将两个模拟电压信号相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输 出则为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒 定。

传统的比较器电路如图1所示，包括第一NMOS晶体管N1、第二NMOS晶体管N2、第三 NMOS晶体管N3、第四NMOS晶体管N4、第一PMOS晶体管P1、第二PMOS晶体管P2、第三PMOS晶体 管P3；第一NMOS晶体管N1的栅极接负输入端UIN，源极接第二NMOS晶体管N2的源极和第三 NMOS晶体管N3的漏极，漏极接第一PMOS晶体管P1的栅极和漏极；第二NMOS晶体管N2的栅极 接正输入端UIP，漏极接第二PMOS晶体管P2的漏极和第三PMOS晶体管P3的栅极；第一PMOS晶 体管P1的源极接电源；栅极接第二PMOS晶体管P2的栅极；第二PMOS晶体管P2的源极接电源； 第三NMOS晶体管N3的栅极接偏置电流输入端BIAS，源极接地；第三PMOS晶体管P3的源极接 电源，漏极接输出端UOUT；第四NMOS晶体管N4的栅极接偏置电流输入端BIAS，源极接地，漏极 接输出端UOUT。

传统的比较器电路由于没有对输入输出结果进行锁存，所以在外界环境(如电源 电压、环境温度等)变化的情况下，即使输入完全没有变化，也可能会造成输出的误翻转。

为解决现有比较器电路容易误翻转的技术问题，本发明对传统的比较器电路进行 了改进，提供了一种带锁存功能的比较器电路。

本发明的一种带锁存功能的比较器电路，包括：第一PMOS晶体管P1、第二PMOS晶体 管P2、第三PMOS晶体管P3、第一NMOS晶体管N1、第二NMOS晶体管N2、第三NMOS晶体管N3和第 四NMOS晶体管N4；第一PMOS晶体管P1的源极接电源，栅极接锁存输入端LATCH，漏极接第二 PMOS晶体管P2和第三PMOS晶体管P3的源极；第二PMOS晶体管P2的栅极接第二输出端VOUT2， 漏极接第一输出端VOUT1；第三PMOS晶体管P3的栅极接第一输出端VOUT1，漏极接第二输出 端VOUT2；第一NMOS晶体管N1的栅极接第一输入端VIN1，漏极接第一输出端VOUT1，源极接 地；第二NMOS晶体管N2的栅极接第二输出端VOUT2，漏极接第一输出VOUT1端，源极接地；第 三NMOS晶体管N3的栅极接第一输出端VOUT1，漏极接第二输出端VOUT2，源极接地；第四NMOS 晶体管N4的栅极接第二输入端VIN2，漏极接第二输出端VOUT2，源极接地。

本发明的带锁存功能的比较器和传统的比较器电路相比，在不增加器件的基础 上，引入了由第二PMOS晶体管P2、第三PMOS晶体管P3、第二NMOS晶体管N2、第三NMOS晶体管 N3构成的锁存回路。与现有的比较器电路相比，本发明的比较器输出稳定，不容易受电源电 压、环境温度等外部干扰，大大提升了比较器的稳定性。此外，本发明具有输出摆幅的优点， 能支持满摆幅输出。

图1是传统的比较器的电路结构示意图；

图2是本发明的带锁存功能的比较器的电路结构示意图。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参 照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发 明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本 发明的概念。

如图1所示，为本发明的一种带锁存功能的比较器电路，包括：第一PMOS晶体管P1、 第二PMOS晶体管P2、第三PMOS晶体管P3、第一NMOS晶体管N1、第二NMOS晶体管N2、第三NMOS 晶体管N3和第四NMOS晶体管N4；第一PMOS晶体管P1的源极接电源，栅极接锁存输入端 LATCH，漏极接第二PMOS晶体管P2和第三PMOS晶体管P3的源极；第二PMOS晶体管P2的栅极接 第二输出端VOUT2，漏极接第一输出端VOUT1；第三PMOS晶体管P3的栅极接第一输出端 VOUT1，漏极接第二输出端VOUT2；第一NMOS晶体管N1的栅极接第一输入端VIN1，漏极接第一 输出端VOUT1，源极接地；第二NMOS晶体管N2的栅极接第二输出端VOUT2，漏极接第一输出 VOUT1端，源极接地；第三NMOS晶体管N3的栅极接第一输出端VOUT1，漏极接第二输出端 VOUT2，源极接地；第四NMOS晶体管N4的栅极接第二输入端VIN2，漏极接第二输出端VOUT2， 源极接地。

本发明的带锁存功能的比较器和传统的比较器电路相比，在不增加器件的基础 上，引入了由第二PMOS晶体管P2、第三PMOS晶体管P3、第二NMOS晶体管N2、第三NMOS晶体管 N3构成的锁存回路。与现有的比较器电路相比，本发明的比较器输出稳定，不容易受电源电 压、环境温度等外部干扰，大大提升了比较器的稳定性。此外，本发明具有输出摆幅的优点， 能支持满摆幅输出。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的 原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何 修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨 在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修 改例。