CN102394634A - 数模混合控制体偏置型c类反相器 - Google Patents

数模混合控制体偏置型c类反相器 Download PDF

Info

Publication number
CN102394634A
CN102394634A CN2011102806907A CN201110280690A CN102394634A CN 102394634 A CN102394634 A CN 102394634A CN 2011102806907 A CN2011102806907 A CN 2011102806907A CN 201110280690 A CN201110280690 A CN 201110280690A CN 102394634 A CN102394634 A CN 102394634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
termination
resistance
comparator
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102806907A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102394634B (zh
Inventor
罗豪
韩雁
张泽松
梁国
廖璐
虞春英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN 201110280690 priority Critical patent/CN102394634B/zh
Publication of CN102394634A publication Critical patent/CN102394634A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102394634B publication Critical patent/CN102394634B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

本发明公开了一种数模混合控制体偏置型C类反相器，包括主体C类反相器模块、PMOS体调制模块和NMOS体调制模块，其中PMOS体调制模块和NMOS体调制模块通过“参数感应-电流比较-数字计数-模拟转换-体偏压产生及反馈”等环节能够更加精确地控制所述的主体C类反相器模块中第一PMOS管和第一NMOS管的阈值电压、漏源电流和跨导等参数，因而大大减弱工艺偏差、电源电压扰动和温度变化对主体C类反相器模块的不利影响。本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器适用于开关电容积分器、Sigma-Delta模数转换器等极低功耗高精度的应用场合。

Description

数模混合控制体偏置型C类反相器
技术领域
本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种C类反相器。
背景技术
用C类反相器代替传统的运算放大器是一种新型的低压低功耗电路设计技术。C类反相器中最基本的电路结构包括PMOS(P-Channel Metal OxideSemiconductor，P沟道金属氧化物半导体)输入管和NMOS(N-Channel MetalOxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体)输入管，C类反相器的电源电压VDD略低于PMOS输入管和NMOS输入管的阈值电压之和。假设PMOS输入管和NMOS输入管的阈值电压近似相等，当输入信号为共模电压VCM＝VDD/2，PMOS输入管和NMOS输入管均处于亚阈值区，此时C类反相器较高的增益和较低的功耗，但带宽和摆率较小，我们称该状态为亚阈值状态。若此时在C类反相器输入端加入额外的激励信号，根据激励信号的极性可以让其中一个输入管进入强反型区，另外一个输入管截止，工作在饱和区的输入管跨导较大，使得C类反相器具有较高的摆率和输出电流，我们称该状态为高摆率状态。在开关电容电路的设计中，可在C类反相器输入端在不同的时钟相位将这两种工作状态结合起来应用。
现有技术中，常见的C类反相器包括：简单型C类反相器和共源共栅型C类反相器。简单型C类反相器的电路部分是一个推挽式反相器，如附图1(a)所示，结构简单，芯片占用面积小，但增益较低；共源共栅型C类反相器增益略高，结构如附图1(b)所示。由于现有技术中C类反相器采用推挽结构，且两输入管在大部分时间内均工作在亚阈值区，导致C类反相器的带宽、摆率、建立时间和功耗等指标在不同的工艺角、电源电压和温度下存在严重偏差，尤其是在SS工艺角、低电源电压和低温情况下，C类反相器两输入管的阈值电压绝对值提高，导致C类反相器带宽、摆率和建立时间等指标的严重退化，从而造成C类反相器应用电路的性能下降甚至功能丧失。
申请号为200910301712.6的中国发明专利申请公开了一种增益自举型C类反相器，如附图2所示，通过引入PMOS体电位调制模块和NMOS体电位调制模块，补偿C类反相器在不同工艺角、电源电压和温度下的性能偏差。然而，上述的增益自举型C类反相器的问题在于：PMOS体电位调制模块和NMOS体电位调制模块均采用电阻进行电流-电压转换，转换后的电压即为最终的体调制电位，而在实际的集成电路制造中，电阻本身对工艺和温度较为敏感，导致由其产生的体调制电位存在一定的误差，所以增益自举型C类反相器对工艺、电源电压和温度的补偿不能达到最优的效果。
发明内容
本发明提供了一种数模混合控制体偏置型C类反相器，以克服现有技术的增益自举型C类反相器补偿工艺涨落、电源电压扰动和温度偏差时存在误差的不足。
一种数模混合控制体偏置型C类反相器，包括主体C类反相器模块、PMOS体调制模块和NMOS体调制模块；其中，
所述的主体C类反相器模块采用共源共栅结构，用于模拟运算放大，它由第一PMOS管、第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管组成；其中，第一PMOS管和第一NMOS管分别为所述的主体C类反相器模块的PMOS和NMOS输入管，第一PMOS管的栅端与第一NMOS管的栅端相连，作为主体C类反相器模块的输入端，第二PMOS管的漏端接第二NMOS管的漏端，作为主体C类反相器模块的输出端；第一PMOS管的源端接第一参考电源，第一PMOS管的漏端接第二PMOS管的源端，第一PMOS管的体端接所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压；第二PMOS管的栅端接第一偏置电平，第二PMOS管的体端接所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压；第一NMOS管的源端接第一参考地，第一NMOS管的漏端与第二NMOS管的源端相连，第一NMOS管的体端接所述的NMOS体调制模块输出的体偏置电压；第二NMOS管的栅端接第二偏置电平，第二NMOS管的体端接所述的NMOS体调制模块输出的体偏置电压；
所述的PMOS体调制模块用于补偿第一PMOS管在不同工艺角、电源电压和温度下的参数偏差，它包括感应PMOS管、第一比较器对模块、第一计数器模块和第一数模转换器模块；
其中，感应PMOS管的源端接第一参考电源，感应PMOS管的栅端接共模电压，感应PMOS管的体端接法与第一PMOS管的体端接法一样，均接所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压，感应PMOS管的漏端与第一电阻的一端、第一比较器对模块相连，第一电阻的另一端接第一参考地；
其中，第一比较器对模块包括第二电阻、第三电阻、第一比较器和第二比较器，第一比较器和第二比较器均采用动态比较器结构，设有正输入端、负输入端、比较器时钟信号输入端和输出端；第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端均接感应PMOS管的漏端(即第一电阻的一端)，第一比较器的负输入端接第二电阻的一端，第二电阻的一端同时也是第一基准电流的输入端，第二电阻的另一端接第一参考地，第二比较器的正输入端接第三电阻的一端，第三电阻的一端同时也是第二基准电流的输入端，第三电阻的另一端接第一参考地，第一比较器的时钟信号输入端和第二比较器的时钟信号输入端均接比较器时钟信号，第一比较器的输出端和第二比较器的输出端均与第一计数器模块相连；
第一计数器模块包括第一SR触发器、第一或门、第一与门和第一N位计数器(N为计数器输出位数，通常N为3-6，N值决定了最终产生的体偏置电压的精度)；第一SR触发器设有三个端口，包括置位端、复位端和SR触发器数据输出端；第一或门设有三个端口，包括或门第一输入端、或门第二输入端和或门输出端；第一与门设有三个端口，包括与门第一输入端、与门第二输入端和与门输出端；第一N位计数器设有N+2个端口，包括计数器时钟输入端、加法/减法计数端和计数器N个输出端；其中，第一SR触发器的置位端接第一比较器的输出端，第一SR触发器的复位端接第二比较器的输出端，第一SR触发器的数据输出端接第一N位计数器的加法/减法计数端；第一或门的第一输入端接第一比较器的输出端，第一或门的第二输入端接第二比较器的输出端，第一或门的输出端接第一与门的第一输入端，第一与门的第二输入端接计数器时钟信号，计数器时钟信号与比较器时钟信号是两相不交叠时钟信号，第一与门的输出端接第一N位计数器的时钟输入端；第一N位计数器的N个输出端(第1个端口至第N个端口)与第一数模转换器模块相连；
第一数模转换器模块包括由第一横向电阻至第N-1横向电阻构成的N-1个横向电阻、由第一纵向电阻至第N+1纵向电阻构成的N+1个纵向电阻、第一开关至第N开关构成的N个开关、第一反馈电阻和第一运算放大器，其中N-1个横向电阻阻值相同，N+1个纵向电阻阻值相同，纵向电阻阻值是横向电阻阻值的两倍，每个开关均设有开关输入端、开关控制端和开关输出端；第一纵向电阻的一端接第一横向电阻的一端和第二纵向电阻的一端，第一纵向电阻的另一端接第二参考电源和第一运算放大器的正输入端，第二纵向电阻的另一端接第一开关的输入端，第一开关的控制端接第一N位计数器的第一输出端，当第一N位计数器的第一输出端为高电平时，第一开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第一输出端为低电平时，第一开关的输出端接第一运算放大器的正输入端；第三纵向电阻的一端接第一横向电阻的另一端和第二横向电阻的一端，第三纵向电阻的另一端接第二开关的输入端，第二开关的控制端接第一N位计数器的第二输出端，当第一N位计数器的第二输出端为高电平时，第二开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第二输出端为低电平时，第二开关的输出端接第一运算放大器的正输入端，以此类推，第N纵向电阻的一端接第N-2横向电阻的另一端和第N-1横向电阻的一端，第N纵向电阻的另一端接第N-1开关的输入端，第N-1开关的控制端接第一N位计数器的第N-1输出端，当第一N位计数器的第N-1输出端为高电平时，第N-1开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第N-1输出端为低电平时，第N-1开关的输出端接第一运算放大器的正输入端；第N+1纵向电阻的一端接第N-1横向电阻的另一端和第一基准电压，第N+1纵向电阻的另一端接第N开关的输入端，第N开关的控制端接第一N位计数器的第N输出端，当第一N位计数器的第N输出端为高电平时，第N开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第N输出端为低电平时，第N开关的输出端接第一运算放大器的正输入端；第一反馈电阻的一端接第一运算放大器的输出端，第一反馈电阻的另一端接第一运算放大器的负输入端；第一运算放大器的输出端电压即为所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压。
所述的NMOS体调制模块与PMOS体调制模块类似，用于补偿第一NMOS管在不同工艺角、电源电压和温度下的参数偏差，它包括感应NMOS管、第二比较器对模块、第二计数器模块和第二数模转换器模块；
其中，感应NMOS管的源端接第一参考地，感应NMOS管的栅端接共模电压，感应NMOS管的体端接所述NMOS体调制模块输出的体偏置电压，感应NMOS管的漏端与第四电阻的一端、第二比较器对模块相连，第四电阻的另一端接第一参考电源；
第二比较器对模块包括第五电阻、第六电阻、第三比较器和第四比较器，第三比较器和第四比较器也是采用动态比较器结构，设有正输入端、负输入端、比较器时钟信号输入端和输出端；第三比较器的正输入端和第四比较器的负输入端均接感应NMOS管的漏端(即第四电阻的一端)，第三比较器的负输入端接第五电阻的一端，第五电阻的一端同时也是第三基准电流的输入端，第五电阻的另一端接第一参考电源，第四比较器的正输入端接第六电阻的一端，第六电阻的一端同时也是第四基准电流的输入端，第六电阻的另一端接第一参考电源，第三比较器的时钟信号输入端和第四比较器的时钟信号输入端均接所述的比较器时钟信号，第三比较器的输出端和第四比较器的输出端均与第二计数器模块相连；
第二计数器模块包括第二SR触发器、第二或门、第二与门和第二N位计数器(N为计数器输出位数，通常N为3-6，N值决定了最终产生的体偏置电压的精度)；第二SR触发器设有三个端口，包括置位端、复位端和SR触发器数据输出端；第二或门设有三个端口，包括或门第一输入端、或门第二输入端和或门输出端；第二与门设有三个端口，包括与门第一输入端、与门第二输入端和与门输出端；第二N位计数器设有N+2个端口，包括计数器时钟输入端、加法/减法计数端和计数器N个输出端(第N+1个端口至第2N个端口)；其中，第二SR触发器的置位端接第三比较器的输出端，第二SR触发器的复位端接第四比较器的输出端，第二SR触发器的数据输出端接第二N位计数器的加法/减法计数端；第二或门的第一输入接端第三比较器的输出端，第二或门的第二输入端接第四比较器的输出端，第二或门的输出端接第二与门的第一输入端，第二与门的第二输入端接所述的计数器时钟信号，第二与门的输出端接第二N位计数器的时钟输入端；第二N位计数器中包括第N+1个端口至第2N个端口的N个输出端与第二数模转换器模块相连；
第二数模转换器模块包括由第N横向电阻至第2N-2横向电阻构成的N-1个横向电阻、由第N+2纵向电阻至第2N+2纵向电阻构成的N+1个纵向电阻、第N+1开关至第2N开关构成的N个开关、第二反馈电阻和第二运算放大器；其中N-1个横向电阻阻值相同，N+1个纵向电阻阻值相同，纵向电阻阻值是横向电阻阻值的两倍，每个开关均设有开关输入端、开关控制端和开关输出端；第N+2纵向电阻的一端接第N横向电阻的一端和第N+3纵向电阻的一端，第N+2纵向电阻的另一端接第二参考地和第二运算放大器的正输入端，第N+3纵向电阻的另一端接第N+1开关的输入端，第N+1开关的控制端接第二N位计数器的第N+1输出端，当第二N位计数器的第N+1输出端为高电平时，第N+1开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第N+1输出端为低电平时，第N+1开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第N+4纵向电阻的一端接第N横向电阻的另一端和第N+1横向电阻的一端，第N+4纵向电阻的另一端接第N+2开关的输入端，第N+2开关的控制端接第二N位计数器的第N+2输出端，当第二N位计数器的第N+2输出端为高电平时，第N+2开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第N+2输出端为低电平时，第N+2开关的输出端接第二运算放大器的正输入端，以此类推，第2N+1纵向电阻的一端接2N-3横向电阻的另一端和第2N-2横向电阻的一端，第2N+1纵向电阻的另一端接第2N-1开关的输入端，第2N-1开关的控制端接第二N位计数器的第2N-1输出端，当第二N位计数器的第2N-1输出端为高电平时，第2N-1开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第2N-1输出端为低电平时，第2N-1开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第2N+2纵向电阻的一端接第2N-2横向电阻的另一端和第二基准电压，第2N+2纵向电阻的另一端接第2N开关的输入端，第2N开关的控制端接第二N位计数器的第2N输出端，当第二N位计数器的第2N输出端为高电平时，第2N开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第2N输出端为低电平时，第2N开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第二反馈电阻的一端接第二运算放大器的输出端，第二反馈电阻的另一端接第二运算放大器的负输入端；第二运算放大器的输出端电压即为所述的NMOS体调制模块输出的体偏置电压。
所述的PMOS体调制模块的功能说明如下：首先通过感应PMOS管“感应”第一PMOS管在不同工艺角、电源电压和温度下的参数变化，并输出具有相同变化特征的漏源电流。该漏源电流通过第一比较器对模块分别与第一基准电流、第二基准电流做比较(第一基准电流大于第二基准电流)。
若感应PMOS管的漏源电流值处于第一基准电流值和第二基准电流值之间，说明第一PMOS管处于典型工作区间，此时第一比较器和第二比较器的输出端均为低电平，第一计数器模块中的第一N位计数器并不触发(即第一N位计数器时钟输入端为低电平)，第一N位计数器不计数，即第一N位计数器的N个输出端电平保持原有状态不变，PMOS体调制模块输出的体偏置电压亦保持不变；
若感应PMOS管的漏源电流值大于第一基准电流值，说明第一PMOS管偏出典型工作区间，漏源电流较大，导致无谓的静态功耗，此时第一比较器的输出端为高电平，第二比较器的输出端为低电平，第一计数器模块中的第一SR触发器的数据输出端为高电平，所以当第一N位计数器触发时，第一N位计数器开始加法计数，经过第一数模转换器后，PMOS体调制模块输出的体偏置电压逐渐升高(第一基准电源电压小于第二参考电源电压)，将PMOS体调制模块输出的体偏置电压反馈到第一PMOS管和感应PMOS管的体端，导致第一PMOS管和感应PMOS管的反向体偏程度提高、阈值电压绝对值增大以及漏源电流减小，一个负反馈就此形成，最终使得感应PMOS管的漏源电流值处于第一基准电流值和第二基准电流值之间；
若感应PMOS管的漏源电流值小于第二基准电流值，说明第一PMOS管偏出典型工作区间，漏源电流较小，跨导较小，可能导致第一PMOS管所在电路的性能下降或功能丧失，此时第一比较器的输出端为低电平，第二比较器的输出端为高电平，第一计数器模块中的第一SR触发器的数据输出端为低电平，所以当第一N位计数器触发时，第一N位计数器开始减法计数，经过第一数模转换器后，PMOS体调制模块输出的体偏置电压逐渐降低，导致第一PMOS管和感应PMOS管的正向体偏程度提高、阈值电压绝对值减小、漏源电流和跨导增大，一个负反馈就此形成，最终使得感应PMOS管的漏源电流值处于第一基准电流值和第二基准电流值之间。
所述的NMOS体调制模块的功能与PMOS体调制模块的功能类似，首先通过感应NMOS管“感应”第一NMOS管在不同工艺角、电源电压和温度下的参数变化，感应NMOS管的漏源电流通过第二比较器对模块分别与第三基准电流、第四基准电流做比较(第三基准电流大于第四基准电流)。若感应NMOS管的漏源电流值处于第三基准电流值和第四基准电流值之间，说明第一NMOS管处于典型工作区间，NMOS体调制模块输出的体偏置电压保持不变；若感应NMOS管的漏源电流值大于第三基准电流值，说明第一NMOS管偏出典型工作区间，漏源电流较大，此时第二计数器模块中的第二N位计数器开始加法计数，NMOS体调制模块输出的体偏置电压逐渐降低(第二基准电源电压大于第二参考地)，导致第一NMOS管和感应NMOS管的反向体偏程度提高、阈值电压绝对值增大以及漏源电流减小，形成一个负反馈；若感应NMOS管的漏源电流值小于第四基准电流值，说明第一NMOS管偏出典型工作区间，漏源电流较小，跨导较小，此时第二N位计数器开始减法计数，NMOS体调制模块输出的体偏置电压逐渐升高，导致第一NMOS管和感应NMOS管的正向体偏程度提高、阈值电压绝对值减小、漏源电流和跨导增大，形成一个负反馈。
本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器中，所述的PMOS体调制模块和NMOS体调制模块通过“参数感应-电流比较-数字计数-模拟转换-体偏压产生及反馈”等环节精确控制所述的主体C类反相器模块中第一PMOS管和第一NMOS管的阈值电压、漏源电流和跨导等参数，因而大大减弱工艺偏差、电源电压扰动和温度变化对主体C类反相器模块的不利影响。
与现有技术的增益自举型C类反相器相比，本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器具有以下有益的技术效果：本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器虽然也采用电阻进行感应PMOS管和感应NMOS管的漏源电流到电压的转换，但转换后的电压是用于和基准电流经过相同阻值电阻转换后的电压作比较，比较结果并不受电阻绝对值误差的影响，同时本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器采用数模混合控制的方式产生最终的体偏置电压，能够更加精确地补偿工艺涨落、电源电压扰动和温度偏差对主体C类反相器模块的不利影响，因而适用于开关电容积分器、Sigma-Delta模数转换器等极低功耗高精度的应用场合。
附图说明
图1(a)为简单型C类反相器的电路结构图，图1(b)为共源共栅型C类反相器的电路结构图；
图2为增益自举型C类反相器的电路结构图；
图3为本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器的电路结构图；
图4为本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器中第一计数器模块的电路结构图；
图5为本发明的数模混合控制体偏置型C类反相器中第一数模转换器模块的电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。
一种数模混合控制体偏置型C类反相器，其电路结构图如附图3所示，它包括主体C类反相器模块31、PMOS体调制模块32和NMOS体调制模块33。
主体C类反相器模块31由第一PMOS管M1、第一NMOS管M2、第二PMOS管M3和第二NMOS管M4组成；其中，第一PMOS管M1的栅端与第一NMOS管M2的栅端相连，作为主体C类反相器模块31的输入端IN；第二PMOS管M3的漏端接第二NMOS管M4的漏端，作为主体C类反相器模块31的输出端OUT；第一PMOS管M1的源端接第一参考电源VDD，第一PMOS管M1的体端和第二PMOS管M3的体端均接PMOS体调制模块32输出的体偏置电压VBP，第一PMOS管M1的漏端与第二PMOS管M3的源端相连；第一NMOS管M2的源端接第一参考地GND，第一NMOS管M2的漏端与第二NMOS管M4的源端相连，第一NMOS管M2的体端和第二NMOS管M4的体端接NMOS体调制模块33输出的体偏置电压VBN；第二PMOS管M3的栅端接第一偏置电平VBIAS1，第二NMOS管M4的栅端接第二偏置电平VBIAS2。
PMOS体调制模块32包括感应PMOS管M5、第一比较器对模块34、第一计数器模块35和第一数模转换器模块36。
其中，感应PMOS管M5的源端接第一参考电源VDD，感应PMOS管M5的栅端接共模电压VCM，感应PMOS管M5的体端接PMOS体调制模块32输出的体偏置电压VBP，感应PMOS管M5的漏端与第一电阻R1的一端、第一比较器对模块34相连，第一电阻R1的另一端接第一参考地GND；
其中，第一比较器对模块34包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第一比较器COMP1和第二比较器COMP2，第一比较器COMP1和第二比较器COMP2均采用动态比较器结构，设有正输入端、负输入端、比较器时钟信号输入端和输出端；第一比较器COMP1的正输入端和第二比较器COMP2的负输入端均接感应PMOS管M5的漏端(即第一电阻R1的一端)，第一比较器COMP1的负输入端接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的一端同时也是第一基准电流IREF1的输入端，第二电阻R2的另一端接第一参考地GND，第二比较器COMP2的正输入端接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的一端同时也是第二基准电流IREF2的输入端，第三电阻R3的另一端接第一参考地GND，第一比较器COMP1的时钟信号输入端和第二比较器COMP2的时钟信号输入端均接比较器时钟信号CLK1，第一比较器COMP1的输出端OUT1和第二比较器COMP2的输出端OUT2均与第一计数器模块35相连；
其中，第一计数器模块35的电路结构图如附图4所示，包括：第一SR触发器、第一或门、第一与门和第一N位计数器(N为计数器输出位数，通常N为3-6，N值决定了最终产生的体偏置电压的精度)；第一SR触发器设有三个端口，包括置位端(S端)、复位端(R端)和SR触发器数据输出端(Q端)；第一或门设有三个端口，包括或门第一输入端、或门第二输入端和或门输出端；第一与门设有三个端口，包括与门第一输入端、与门第二输入端和与门输出端；第一N位计数器设有N+2个端口，包括计数器时钟输入端(CP端)、加法/减法计数端(U/D端)和计数器N个输出端(Q1至QN端)；其中，第一SR触发器的置位端(S端)接第一比较器COMP1的输出端OUT1，第一SR触发器的复位端(R端)接第二比较器COMP2的输出端OUT2，第一SR触发器的数据输出端(Q端)接第一N位计数器的加法/减法计数端(U/D端)；第一或门的第一输入端接第一比较器COMP1的输出端OUT1，第一或门的第二输入端接第二比较器COMP2的输出端OUT2，第一或门的输出端接第一与门的第一输入端，第一与门的第二输入端接计数器时钟信号CLK2，计数器时钟信号CLK2与比较器时钟信号CLK1是两相不交叠时钟信号，第一与门的输出端接第一N位计数器的时钟输入端(CP端)；第一N位计数器的N个输出端(Q1至QN端)汇合为Q(1～N)，且与第一数模转换器模块36相连；
第一数模转换器模块36包括由第一横向电阻Rh1至第N-1横向电阻Rh(N-1)构成的N-1个横向电阻、由第一纵向电阻Rz1至第N+1纵向电阻Rz(N+1)构成的N+1个纵向电阻、第一开关S1至第N开关SN构成的N个开关、第一反馈电阻Rf第一运算放大器Av，其中N-1个横向电阻阻值相同，N+1个纵向电阻阻值相同，纵向电阻阻值是横向电阻阻值的两倍，每个开关均设有开关输入端、开关控制端和开关输出端；第一纵向电阻Rz1的一端接第一横向电阻Rh1的一端和第二纵向电阻Rz2的一端，第一纵向电阻Rz1的另一端接第二参考电源VDDA和第一运算放大器Av的正输入端，第二纵向电阻Rz2的另一端接第一开关S1的输入端，第一开关S1的控制端接第一N位计数器的第一输出端Q1，当第一N位计数器的第一输出端Q1为高电平时，第一开关S1的输出端接第一运算放大器Av的负输入端，当第一N位计数器的第一输出端Q1为低电平时，第一开关S1的输出端接第一运算放大器Av的正输入端；第三纵向电阻Rz3的一端接第一Rh1横向电阻的另一端和第二横向电阻Rh2的一端，第三纵向电阻Rz3的另一端接第二开关S2的输入端，第二开关S2的控制端接第一N位计数器的第二输出端Q2，当第一N位计数器的第二输出端Q2为高电平时，第二开关S2的输出端接第一运算放大器Av的负输入端，当第一N位计数器的第二输出端Q2为低电平时，第二开关S2的输出端接第一运算放大器Av的正输入端，以此类推，第N纵向电阻RzN的一端接第N-2横向电阻Rh(N-2)的另一端和第N-1横向电阻Rh(N-1)的一端，第N纵向电阻RzN的另一端接第N-1开关S(N-1)的输入端，第N-1开关S(N-1)的控制端接第一N位计数器的第N-1输出端Q(N-1)，当第一N位计数器的第N-1输出端Q(N-1)为高电平时，第N-1开关S(N-1)的输出端接第一运算放大器Av的负输入端，当第一N位计数器的第N-1输出端Q(N-1)为低电平时，第N-1开关S(N-1)的输出端接第一运算放大器Av的正输入端；第N+1纵向电阻Rz(N+1)的一端接第N-1横向电阻Rh(N-1)的另一端和第一基准电压VREF1，第N+1纵向电阻Rz(N+1)的另一端接第N开关SN的输入端，第N开关SN的控制端接第一N位计数器的第N输出端QN，当第一N位计数器的第N输出端QN为高电平时，第N开关SN的输出端接第一运算放大器Av的负输入端，当第一N位计数器的第N输出端QN为低电平时，第N开关SN的输出端接第一运算放大器Av的正输入端；第一反馈电阻Rf的一端接第一运算放大器Av的输出端，第一反馈电阻Rf的另一端接第一运算放大器Av的负输入端；第一运算放大器Av的输出端电压即为PMOS体调制模块32输出的体偏置电压VBP。
NMOS体调制模块33与PMOS体调制模块32类似，用于补偿第一NMOS管M2在不同工艺角、电源电压和温度下的参数偏差，它包括：感应NMOS管M6、第二比较器对模块37、第二计数器模块38和第二数模转换器模块39；
其中，感应NMOS管M6的源端接第一参考地GND，感应NMOS管M6的栅端接共模电压VCM，感应NMOS管M6的体端接NMOS体调制模块33输出的体偏置电压VBN，感应NMOS管M6的漏端与第四电阻R4的一端、第二比较器对模块37相连。第四电阻R4的另一端接第一参考电源VDD；
其中，第二比较器对模块37包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第三比较器COMP3和第四比较器COMP4，第三比较器COMP3和第四比较器COMP4也是采用动态比较器结构，设有正输入端、负输入端、比较器时钟信号输入端和输出端；第三比较器的正输入端COMP3和第四比较器COMP4的负输入端均接感应NMOS管M6的漏端(即第四电阻R4的一端)，第三比较器COMP3的负输入端接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的一端同时也是第三基准电流IREF3的输入端，第五电阻R5的另一端接第一参考电源VDD，第四比较器COMP4的正输入端接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的一端同时也是第四基准电流IREF4的输入端，第六电阻R6的另一端接第一参考电源VDD，第三比较器COMP3的时钟信号输入端和第四比较器COMP4的时钟信号输入端均接比较器时钟信号CLK1，第三比较器的输出端OUT3和第四比较器的输出端OUT4均与第二计数器模块38相连；
其中，第二计数器模块38的结构与第一计数器模块35相似，包括第二SR触发器、第二或门、第二与门和第二N位计数器(N为计数器输出位数，通常N为3-6，N值决定了最终产生的体偏置电压的精度)；第二SR触发器设有三个端口，包括置位端、复位端和SR触发器数据输出端；第二或门设有三个端口，包括或门第一输入端、或门第二输入端和或门输出端；第二与门设有三个端口，包括与门第一输入端、与门第二输入端和与门输出端；第二N位计数器设有N+2个端口，包括计数器时钟输入端、加法/减法计数端和计数器N个输出端(第N+1个端口至第2N个端口)；其中，第二SR触发器的置位端接第三比较器COMP3的输出端，第二SR触发器的复位端接第四比较器COMP4的输出端，第二SR触发器的数据输出端接第二N位计数器的加法/减法计数端；第二或门的第一输入端接第三比较器COMP3的输出端，第二或门的第二输入端接第四比较器COMP4的输出端，第二或门的输出端接第二与门的第一输入端，第二与门的第二输入端接计数器时钟信号CLK2，第二与门的输出端接第二N位计数器的时钟输入端；第二N位计数器中包括第N+1个端口至第2N个端口的N个输出端与第二数模转换器模块39相连；
第二数模转换器模块39包括由第N横向电阻至第2N-2横向电阻构成的N-1个横向电阻、由第N+2纵向电阻至第2N+2纵向电阻构成的N+1个纵向电阻、第N+1开关至第2N开关构成的N个开关、第二反馈电阻和第二运算放大器；其中N-1个横向电阻阻值相同，N+1个纵向电阻阻值相同，纵向电阻阻值是横向电阻阻值的两倍，每个开关均设有开关输入端、开关控制端和开关输出端；第N+2纵向电阻的一端接第N横向电阻的一端和第N+3纵向电阻的一端，第N+2纵向电阻的另一端接第二参考地GNDA和第二运算放大器的正输入端，第N+3纵向电阻的另一端接第N+1开关的输入端，第N+1开关的控制端接第二N位计数器的第N+1输出端，当第二N位计数器的第N+1输出端为高电平时，第N+1开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第N+1输出端为低电平时，第N+1开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第N+4纵向电阻的一端接第N横向电阻的另一端和第N+1横向电阻的一端，第N+4纵向电阻的另一端接第N+2开关的输入端，第N+2开关的控制端接第二N位计数器的第N+2输出端，当第二N位计数器的第N+2输出端为高电平时，第N+2开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第N+2输出端为低电平时，第N+2开关的输出端接第二运算放大器的正输入端，以此类推，第2N+1纵向电阻的一端接2N-3横向电阻的另一端和第2N-2横向电阻的一端，第2N+1纵向电阻的另一端接第2N-1开关的输入端，第2N-1开关的控制端接第二N位计数器的第2N-1输出端，当第二N位计数器的第2N-1输出端为高电平时，第2N-1开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第2N-1输出端为低电平时，第2N-1开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第2N+2纵向电阻的一端接第2N-2横向电阻的另一端和第二基准电压VREF2，第2N+2纵向电阻的另一端接第2N开关的输入端，第2N开关的控制端接第二N位计数器的第2N输出端，当第二N位计数器的第2N输出端为高电平时，第2N开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第2N输出端为低电平时，第2N开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第二反馈电阻的一端接第二运算放大器的输出端，第二反馈电阻的另一端接第二运算放大器的负输入端；第二运算放大器的输出端电压即为NMOS体调制模块33输出的体偏置电压VBN。
上述的数模混合控制体偏置型C类反相器中，主体C类反相器模块31采用共源共栅结构，用于模拟运算放大；PMOS体调制模块32用于补偿第一PMOS管M1在不同工艺角、电源电压和温度下的参数偏差；NMOS体调制模块33用于补偿第一NMOS管M2在不同工艺角、电源电压和温度下的参数偏差。
在PMOS体调制模块32中，感应PMOS管M5上施加的栅源电压与第一PMOS管M1在亚阈值状态时的栅源电压相同，用于“感应”第一PMOS管M1在不同工艺角、电源电压和温度下的跨导、漏源电流等参数的变化特征，工作时感应PMOS管M5的漏源电流经过第一电阻R1转换为电压，该电压用作第一比较器对模块34的信号输入，从第一比较器COMP1的正输入端和第二比较器COMP2的负输入端输入，第一基准电流IREF1经第二电阻R2所产生的电压从第一比较器的负输入端输入，第二基准电流IREF2经第三电阻R3所产生的电压从第二比较器的正输入端输入。当比较器时钟信号CLK1为高电平时，第一比较器COMP1和第二比较器COMP2分别对其自身正负输入端的电压进行比较；当比较器时钟信号CLK1为低电平时，第一比较器的输出端OUTI和第二比较器的输出端OUT2保持原有状态不变。
假设第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值相同，而且第一基准电流IREF1大于第二基准电流IREF2，那么，当比较器时钟信号CLK1为高电平且感应PMOS管M5的漏源电流大于第一基准电流IREF1时，第一比较器的输出端OUT1输出的电压为高电平，第二比较器的输出端OUT2输出的电压为低电平；当感应PMOS管M5的漏源电流小于第一基准电流IREF1大于第二基准电流IREF2时，第一比较器的输出端OUT1和第二比较器的输出端OUT2输出的电压均为低电平；当感应PMOS管M5的漏源电流小于第二基准电流IREF2时，第一比较器的输出端OUT1输出的电压为低电平，第二比较器的输出端OUT2输出的电压为高电平。第一比较器的输出端OUT1输出的电压和第二比较器的输出端OUT2输出的电压用作第一计数器模块35的信号输入。
第一比较器的输出端OUT1输出的电压和第二比较器的输出端OUT2输出的电压进行逻辑“或”运算(or运算)后，再与计数器时钟信号CLK2进行逻辑“与”运算(and运算)，最终产生的电压为第一N位计数器的时钟输入端电压，其中计数器时钟信号CLK2与比较器时钟信号CLK1是两相不交叠时钟。当第一比较器的输出端OUT1输出的电压为高电平，第二比较器的输出端OUT2输出的电压为低电平时，第一SR触发器的数据输出端(Q端)为高电平；当第一比较器的输出端OUT1输出的电压为低电平，第二比较器的输出端OUT2输出的电压为高电平时，第一SR触发器的数据输出端为低电平；当第一比较器的输出端OUT1输出的电压和第二比较器的输出端OUT2输出的电压均为低电平时，此时第一SR触发器的数据输出端保持原有状态不变。同时，第一SR触发器的数据输出端接第一N位计数器的加法/减法计数端，从而控制了第一N位计数器的N个输出端电平。当第一SR触发器的数据输出端为高电平时，第一N位计数器做不断加法计数，直至第一N位计数器不再触发或第一SR触发器的数据输出端变为低电平；当第一SR触发器的数据输出端为低电平时，第一N位计数器做不断减法计数，直至第一N位计数器不再触发或第一SR触发器的数据输出端变为高电平；第一N位计数器的N位输出端用作第一数模转换器模块36的信号输入。
第一N位计数器的N位输出端控制了第一数模转换器模块36中相对应的N个开关，所以随着第一N位计数器的N位输出端数据不断地累加或递减，经由第一数模转换器模块36转换出来的体偏置电压VBP也发生相应变化。假设第二参考电源电压VDDA小于第一参考电源电压VDD，第一基准电源电压VREF1小于第二参考电源电压VDDA时，体偏置电压VBP限定在第二参考电源电压VDDA与电压组合2VDDA-VREF1之间。当第一N位计数器的N位输出端数据不断累加时，体偏置电压VBP逐渐升高，将体偏置电压VBP反馈到第一PMOS管MI和感应PMOS管M5的体端，导致第一PMOS管MI和感应PMOS管M5的反向体偏程度提高、阈值电压绝对值增大以及漏源电流减小；同理，第一N位计数器的N位输出端数据不断递减时，体偏置电压VBP逐渐降低，第一PMOS管MI和感应PMOS管M5的正向体偏程度提高、漏源电流增大。
综上所述，PMOS体调制模块32“参数感应-电流比较-数字计数-模拟转换-体偏压产生及反馈”等环节可以控制所述的主体C类反相器模块中第一PMOS管MI的阈值电压、漏源电流和跨导等参数，因而能够减弱工艺偏差、电源电压扰动和温度变化的不利影响。
同理，NMOS体调制模块33通过感应NMOS管M6、第二比较器对模块37、第二计数器模块38和第二数模转换器模块39的共同作用，能够减弱工艺偏差、电源电压扰动和温度变化对第一NMOS管M2参数的不利影响。
其中感应NMOS管M6上施加的栅源电压与第一NMOS管M2在亚阈值状态时的栅源电压相同，用于“感应”第一NMOS管M2在不同工艺角、电源电压和温度下的跨导、漏源电流等参数的变化特征，工作时感应NMOS管M6的漏源电流经过第四电阻R4转换为电压，该电压用作第二比较器对模块37的信号输入，从第三比较器COMP3的正输入端和第四比较器COMP4的负输入端输入，第三基准电流IREF3经第五电阻R5所产生的电压从第三比较器COMP3的负输入端输入，第四基准电流IREF4经第六电阻R6所产生的电压从第四比较器COMP4的正输入端输入，第三比较器的输出电压OUT3和第四比较器的输出电压OUT4用作第二计数器模块38的信号输入；第二计数器模块38的电路结构和工作原理与PMOS体调制模块32中的第一计数器模块35基本一致，而第二数模转换器模块39的电路结构和工作原理与第一数模转换器模块36基本一致，不同之处在于：假设第二基准电源电压VBEF2大于第二参考地GNDA，当第二N位计数器的N位输出端数据不断累加时，体偏置电压VBN是逐渐降低的，导致第一NMOS管M2和感应NMOS管M6的反向体偏程度提高、阈值电压绝对值增大以及漏源电流减小；同理，第二N位计数器的N位输出端数据不断递减时，体偏置电压VBN逐渐升高，第一NMOS管M2和感应NMOS管M6的正向体偏程度提高、漏源电流增大。
关于数模混合控制体偏置型C类反相器需要说明的是：
1、第一计数器模块35中第一N位计数器和第二计数器模块38中第二N位计数器的输出位数N决定了体偏置电压VBP和VBN的精度。这是因为N值越大，第一数模转换器模块36和第二数模转换器模块39中对应的纵向电阻、横向电阻和开关就越多，因而转换出来的体偏置电压VBP和VBN的最小精度得以提高。
2、PMOS体调制模块32的工作方式可分为全调制(VDDA＜VDD，VREF1＜VDDA)、正向调制(VDDA＝VDD，VREF1＞VDDA)和反向调制(VDDA＝VDD，VREF1＜VDDA)三种。全调制能够产生大于第一参考电源VDD的体偏置电压VBP，即第一PMOS管MI和感应PMOS管M5能够实现反向体偏置，避免了第一PMOS管MI在FF工艺角、高电源电压和高温等情况下无谓的静态的功耗，同时全调制也能够实现正向体偏置，解决第一PMOS管MI在SS工艺角、低电源电压和低温等情况下阈值电压绝对值提高、跨导和漏源电流减小的问题，但全调制的缺点在于需要额外增加一个参考电源；正向调制不需要额外增加参考电源(VDDA与VDD复用)，但正向调制只能解决第一PMOS管MI在SS工艺角、低电源电压和低温等情况下的问题；同理，反向调制也不需要额外增加参考电源(VDDA与VDD复用)，但它只能解决第一PMOS管MI在FF工艺角、高电源电压和高温等情况下的问题。相对反向调制而言，正向调制更为实用，这是因为SS工艺角、低电源电压和低温等情况会导致第一PMOS管阈值电压绝对值提高、跨导和漏源电流减小的问题，这类问题更为重要，它可能直接导致第一PMOS管MI所在电路的性能下降甚至功能丧失。

Claims (2)

1.一种数模混合控制体偏置型C类反相器，包括主体C类反相器模块、PMOS体调制模块和NMOS体调制模块；其中，
所述的主体C类反相器模块由第一PMOS管、第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管组成；其中，第一PMOS管的栅端与第一NMOS管的栅端相连，作为主体C类反相器模块的输入端，第二PMOS管的漏端接第二NMOS管的漏端，作为主体C类反相器模块的输出端；第一PMOS管的源端接第一参考电源，第一PMOS管的漏端接第二PMOS管的源端，第一PMOS管的体端接所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压；第二PMOS管的栅端接第一偏置电平，第二PMOS管的体端接所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压；第一NMOS管的源端接第一参考地，第一NMOS管的漏端与第二NMOS管的源端相连，第一NMOS管的体端接所述的NMOS体调制模块输出的体偏置电压；第二NMOS管的栅端接第二偏置电平，第二NMOS管的体端接所述的NMOS体调制模块输出的体偏置电压；
所述的PMOS体调制模块包括感应PMOS管、第一比较器对模块、第一计数器模块和第一数模转换器模块；
其中，感应PMOS管的源端接第一参考电源，感应PMOS管的栅端接共模电压，感应PMOS管的体端接所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压，感应PMOS管的漏端与第一电阻的一端、第一比较器对模块相连，第一电阻的另一端接第一参考地；
第一比较器对模块包括第二电阻、第三电阻、第一比较器和第二比较器，第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端均接感应PMOS管的漏端，第一比较器的负输入端接第二电阻的一端，第二电阻的一端同时也是第一基准电流的输入端，第二电阻的另一端接第一参考地，第二比较器的正输入端接第三电阻的一端，第三电阻的一端同时也是第二基准电流的输入端，第三电阻的另一端接第一参考地，第一比较器的时钟信号输入端和第二比较器的时钟信号输入端均接比较器时钟信号，第一比较器的输出端和第二比较器的输出端均与第一计数器模块相连；
第一计数器模块包括第一SR触发器、第一或门、第一与门和第一N位计数器；其中，第一SR触发器的置位端接第一比较器的输出端，第一SR触发器的复位端接第二比较器的输出端，第一SR触发器的数据输出端接第一N位计数器的加法/减法计数端；第一或门的第一输入端接第一比较器的输出端，第一或门的第二输入端接第二比较器的输出端，第一或门的输出端接第一与门的第一输入端，第一与门的第二输入端接计数器时钟信号，计数器时钟信号与比较器时钟信号是两相不交叠时钟信号，第一与门的输出端接第一N位计数器的时钟输入端；第一N位计数器的由第1个端口至第N个端口构成的N个输出端与第一数模转换器模块相连；
第一数模转换器模块包括由第一横向电阻至第N-1横向电阻构成的N-1个横向电阻、由第一纵向电阻至第N+1纵向电阻构成的N+1个纵向电阻、第一开关至第N开关构成的N个开关、第一反馈电阻和第一运算放大器，其中N-1个横向电阻阻值相同，N+1个纵向电阻阻值相同，纵向电阻阻值是横向电阻阻值的两倍；第一纵向电阻的一端接第一横向电阻的一端和第二纵向电阻的一端，第一纵向电阻的另一端接第二参考电源和第一运算放大器的正输入端，第二纵向电阻的另一端接第一开关的输入端，第一开关的控制端接第一N位计数器的第一输出端，当第一N位计数器的第一输出端为高电平时，第一开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第一输出端为低电平时，第一开关的输出端接第一运算放大器的正输入端；第三纵向电阻的一端接第一横向电阻的另一端和第二横向电阻的一端，第三纵向电阻的另一端接第二开关的输入端，第二开关的控制端接第一N位计数器的第二输出端，当第一N位计数器的第二输出端为高电平时，第二开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第二输出端为低电平时，第二开关的输出端接第一运算放大器的正输入端，以此类推，第N纵向电阻的一端接第N-2横向电阻的另一端和第N-1横向电阻的一端，第N纵向电阻的另一端接第N-1开关的输入端，第N-1开关的控制端接第一N位计数器的第N-1输出端，当第一N位计数器的第N-1输出端为高电平时，第N-1开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第N-1输出端为低电平时，第N-1开关的输出端接第一运算放大器的正输入端；第N+1纵向电阻的一端接第N-1横向电阻的另一端和第一基准电压，第N+1纵向电阻的另一端接第N开关的输入端，第N开关的控制端接第一N位计数器的第N输出端，当第一N位计数器的第N输出端为高电平时，第N开关的输出端接第一运算放大器的负输入端，当第一N位计数器的第N输出端为低电平时，第N开关的输出端接第一运算放大器的正输入端；第一反馈电阻的一端接第一运算放大器的输出端，第一反馈电阻的另一端接第一运算放大器的负输入端；第一运算放大器的输出端电压即为所述的PMOS体调制模块输出的体偏置电压；
所述的NMOS体调制模块包括感应NMOS管、第二比较器对模块、第二计数器模块和第二数模转换器模块；
其中，感应NMOS管的源端接第一参考地，感应NMOS管的栅端接共模电压，感应NMOS管的体端接所述NMOS体调制模块输出的体偏置电压，感应NMOS管的漏端与第四电阻的一端、第二比较器对模块相连，第四电阻的另一端接第一参考电源；
第二比较器对模块包括第五电阻、第六电阻、第三比较器和第四比较器，其中，第三比较器的正输入端和第四比较器的负输入端均接感应NMOS管的漏端，第三比较器的负输入端接第五电阻的一端，第五电阻的一端同时也是第三基准电流的输入端，第五电阻的另一端接第一参考电源，第四比较器的正输入端接第六电阻的一端，第六电阻的一端同时也是第四基准电流的输入端，第六电阻的另一端接第一参考电源，第三比较器的时钟信号输入端和第四比较器的时钟信号输入端均接所述的比较器时钟信号，第三比较器的输出端和第四比较器的输出端均与第二计数器模块相连；
第二计数器模块包括第二SR触发器、第二或门、第二与门和第二N位计数器；其中，第二SR触发器的置位端接第三比较器的输出端，第二SR触发器的复位端接第四比较器的输出端，第二SR触发器的数据输出端接第二N位计数器的加法/减法计数端；第二或门的第一输入端接第三比较器的输出端，第二或门的第二输入端接第四比较器的输出端，第二或门的输出端接第二与门的第一输入端，第二与门的第二输入端接所述计数器时钟信号，第二与门的输出端接第二N位计数器的时钟输入端；第二N位计数器的由第N+1个端口至第2N个端口构成的N个输出端与第二数模转换器模块相连；
第二数模转换器模块包括由第N横向电阻至第2N-2横向电阻构成的N-1个横向电阻、由第N+2纵向电阻至第2N+2纵向电阻构成的N+1个纵向电阻、第N+1开关至第2N开关构成的N个开关、第二反馈电阻和第二运算放大器，其中N-1个横向电阻阻值相同，N+1个纵向电阻阻值相同，纵向电阻阻值是横向电阻阻值的两倍；第N+2纵向电阻的一端接第N横向电阻的一端和第N+3纵向电阻的一端，第N+2纵向电阻的另一端接第二参考地和第二运算放大器的正输入端，第N+3纵向电阻的另一端接第N+1开关的输入端，第N+1开关的控制端接第二N位计数器的第N+1输出端，当第二N位计数器的第N+1输出端为高电平时，第N+1开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第N+1输出端为低电平时，第N+1开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第N+4纵向电阻的一端接第N横向电阻的另一端和第N+1横向电阻的一端，第N+4纵向电阻的另一端接第N+2开关的输入端，第N+2开关的控制端接第二N位计数器的第N+2输出端，当第二N位计数器的第N+2输出端为高电平时，第N+2开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第N+2输出端为低电平时，第N+2开关的输出端接第二运算放大器的正输入端，以此类推，第2N+1纵向电阻的一端接2N-3横向电阻的另一端和第2N-2横向电阻的一端，第2N+1纵向电阻的另一端接第2N-1开关的输入端，第2N-1开关的控制端接第二N位计数器的第2N-1输出端，当第二N位计数器的第2N-1输出端为高电平时，第2N-1开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第2N-1输出端为低电平时，第2N-1开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第2N+2纵向电阻的一端接第2N-2横向电阻的另一端和第二基准电压，第2N+2纵向电阻的另一端接第2N开关的输入端，第2N开关的控制端接第二N位计数器的第2N输出端，当第二N位计数器的第2N输出端为高电平时，第2N开关的输出端接第二运算放大器的负输入端，当第二N位计数器的第2N输出端为低电平时，第2N开关的输出端接第二运算放大器的正输入端；第二反馈电阻的一端接第二运算放大器的输出端，第二反馈电阻的另一端接第二运算放大器的负输入端；第二运算放大器的输出端电压即为所述的NMOS体调制模块输出的体偏置电压。
2.如权利要求1所述的数模混合控制体偏置型C类反相器，其特征在于，所述的N取值为3-6。
CN 201110280690 2011-09-21 2011-09-21 数模混合控制体偏置型c类反相器 Expired - Fee Related CN102394634B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110280690 CN102394634B (zh) 2011-09-21 2011-09-21 数模混合控制体偏置型c类反相器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110280690 CN102394634B (zh) 2011-09-21 2011-09-21 数模混合控制体偏置型c类反相器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102394634A true CN102394634A (zh) 2012-03-28
CN102394634B CN102394634B (zh) 2013-01-09

Family

ID=45861844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110280690 Expired - Fee Related CN102394634B (zh) 2011-09-21 2011-09-21 数模混合控制体偏置型c类反相器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102394634B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107634737A (zh) * 2017-09-27 2018-01-26 杭州暖芯迦电子科技有限公司 一种用于毫米波lo驱动的反相器
CN108092503A (zh) * 2018-01-18 2018-05-29 上海贝岭股份有限公司 电荷泵电路
CN110023750A (zh) * 2016-10-28 2019-07-16 西门子股份公司 以数字形式提供气相色谱测量的气相色谱（gc）检测器
WO2020062099A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Qualcomm Incorporated Body biasing to balance rdac switches
CN112187281A (zh) * 2020-10-03 2021-01-05 天津理工大学 一种开关电容过采样delta-sigma调制器电路
CN113551589A (zh) * 2021-01-06 2021-10-26 南京能晶电子科技有限公司 一种基于霍尔器件的角度传感器芯片及其使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101510769A (zh) * 2009-04-03 2009-08-19 浙江大学 采用体电位调制器的c类反向器
CN101621292A (zh) * 2009-04-10 2010-01-06 浙江大学 开关电容积分器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101510769A (zh) * 2009-04-03 2009-08-19 浙江大学 采用体电位调制器的c类反向器
CN101621292A (zh) * 2009-04-10 2010-01-06 浙江大学 开关电容积分器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAMES W. TSCHANZ 等: "Adaptive body bias for reducing impacts of die-to-die and within-die parameter variations on microprocessor frequency and leakage", 《IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS》 *
MASAYUKI MIYAZAKI 等: "A 1.2-GIPS/W microprocessor using speed-adaptive threshold-voltage CMOS with forward bias", 《IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110023750A (zh) * 2016-10-28 2019-07-16 西门子股份公司 以数字形式提供气相色谱测量的气相色谱（gc）检测器
CN110023750B (zh) * 2016-10-28 2021-09-24 西门子股份公司 以数字形式提供气相色谱测量的气相色谱（gc）检测器
US11327057B2 (en) 2016-10-28 2022-05-10 Siemens Aktiengesellschaft Gas Chromatograph (GC) detector to provide GC measurement in digital form
CN107634737A (zh) * 2017-09-27 2018-01-26 杭州暖芯迦电子科技有限公司 一种用于毫米波lo驱动的反相器
CN107634737B (zh) * 2017-09-27 2023-11-24 杭州岸达科技有限公司 一种用于毫米波lo驱动的反相器
CN108092503A (zh) * 2018-01-18 2018-05-29 上海贝岭股份有限公司 电荷泵电路
WO2020062099A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Qualcomm Incorporated Body biasing to balance rdac switches
CN112187281A (zh) * 2020-10-03 2021-01-05 天津理工大学 一种开关电容过采样delta-sigma调制器电路
CN113551589A (zh) * 2021-01-06 2021-10-26 南京能晶电子科技有限公司 一种基于霍尔器件的角度传感器芯片及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102394634B (zh) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101692603B (zh) 增益自举型c类反向器及其应用电路
CN101621292B (zh) 开关电容积分器
CN102394634A (zh) 数模混合控制体偏置型c类反相器
CN102291103B (zh) 动态体偏置型c类反相器及其应用
CN106209098B (zh) 一种数模转换器
CN202548685U (zh) 一种参考电压缓冲电路
CN102545806B (zh) 差动放大器
CN103929181A (zh) 具有减少杂讯能量误差的电流舵型源的数模转换器
CN106961260B (zh) 低功耗可调频率、可调占空比的时钟产生电路
CN103905046A (zh) 一种9级十位流水线adc电路
CN101839941B (zh) 信号感测放大器
CN101510769B (zh) 体电位调制器和c类反向器
US20100321094A1 (en) Method and circuit implementation for reducing the parameter fluctuations in integrated circuits
CN103944571A (zh) 一种高速可配置流水线模数转换器
CN101964648B (zh) 一种用高精度低压比较器组成的高阈值电压比较电路
CN204835916U (zh) 一种电压转换电路
CN203747798U (zh) 采样开关电路
WO2018120555A1 (zh) 一种相位插值器电路及其提升线性度的方法
CN105425008A (zh) 物联网高灵敏度磁性传感器采样电路
Popa Low-voltage CMOS current-mode exponential circuit with 70 dB output dynamic range
CN102394594A (zh) 数控体偏置型c类反相器
Mukahar et al. A 93.36 dB, 161 MHz gain improved CMOS OTA for a 16 bit pipeline analog to digital converter
Singh et al. Slew rate enhancement
CN112653434A (zh) 一种时序控制的低功耗共模反馈预放大电路与比较器
CN206759426U (zh) 模数转换***和△‑∑模数转换器的参考电流生成电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130109

Termination date: 20150921

EXPY Termination of patent right or utility model