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在两个二进制状态之间存在过渡区间,而使比较器快速的通过过渡区间是非常重要的。
1 比较器的特性
1.1静态特性
1.2动态特性
大信号:响应时间和传输时延
输入信号幅度较大会使得时延较短,当输入电平增大到一个上限,此时即使输入电平再增大也无法对时延产生影响,这时的电压变化率称为摆率。
小信号动态特性取决于频率响应。
定义Vin(最小)为
则有
此时,阶跃输入为Vin(最小)时的传输时延可写为
如果输入为Vin(最小)的k倍,传输时延将为:
很明显,输入越大,传输时延越小。
随着输入的一直增大,比较器会进入大信号模式,在大信号模式下,由于电容充放电电流的限制,将会出现摆率限制。如果传输时延由比较器的摆率决定,那么这一时延可写为:
当传输时延由摆率决定时,减小传输时间的重要手段是增加比较器供出或吸入电流的能力。
2 两级开环比较器
2.1两级开环比较器性能
首先关心的是VOH和VOL值
该比较器的第一、二级输出极点为:
电路的频响为:
如果不发生超出摆率的情况,两级比较器的阶跃响应为
式(8.2-9)最大斜率发生时间:
此时最大斜率为
低于摆率时的比较器传输时延:
2.2 两级开环比较器的初始工作状态
2.3 两级开环比较器达到摆率时的传输时延
3 其他开环比较器