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一种低功耗高精度电流比较器的设计
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Design of a Low Power Consumption and High Precision Current Comparator
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    摘要:

    针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路. 它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成. 由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性. 采用TSMC 0.18 CMOS 工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作. 当输入差分电流为1 μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95 μW. 结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.

    Abstract:

    A CMOS current comparator circuit based on Wilson current source is proposed to solve the problems of high-power consumption and low precision of traditional current comparator. It consists of Wilson current source, differential amplifier and output gain stage. Because Wilson current source has better constant current characteristics and higher output impedance, the current comparator has higher comparative accuracy and low delay propagation characteristics. The HSPICE model parameters of TSMC 0.18 CMOS process are used to simulate the performance of the current comparator. The circuit has a high precision of 5 nA. When the input differential current is 1 μA, the delay is 2.2 ns, and the power consumption of the circuit is 95 μW at TT (typical) process angle. The results show that the CMOS current comparator has a high speed/power ratio, and its performance is less affected by the process deviation which is suitable for high-speed and low-power current-mode integrated circuits.

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余飞?覮,高雷,王春华.一种低功耗高精度电流比较器的设计[J].湖南大学学报:自然科学版,2020,47(2):110~115

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  • 在线发布日期: 2020-03-03
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