ADC中高速比较器的设计+文献综述(5)
2.1.6 最小输入转换速率（Minimum Input Slew Rate）
当比较器的输入信号以某一转变速率变化时，比较器的输出很可能产生震荡，或者导致输出状态不定（即输出不定态）。这个临界状态处的转换速率就是比较器的最小输入转换速率。如前所述，比较器传输延时的下限值就是由转换速率决定的。以tp表示传输延时，SR表示转换速率，则
(2.4)
为提高比较器的转换速率，需要增大电流。可见比较器的功耗和速度间存在着一定的矛盾，在设计时要根据应用场合考虑二者的折衷关系。
2.1.7 回馈噪声（Kickback Noise）
回馈噪声，又称反冲噪声。最终输出比较器电压信号在正反馈的作用下迅速发生跳变，这个跳变的大电压信号通过各级放大之间的栅漏极之间的电容耦合到输入信号端口，从而导致回馈噪声的现象发生。即输出的数字信号对输入模拟信号的反冲。输入信号如果比较微弱，就会受到回馈噪声较大的影响[17]，为提高比较器精度，要采取相应的措施对回馈噪声进行抑制。
2.2 比较器电路结构及分类
按照工作原理的不同，比较器可以分为开环比较器和可再生比较器。后者即在电路中加入类似于传感放大器或触发器正反馈，构成闭环比较器。使一个增益较高的运算放大器工作在开环状态，就构成了一个比较器；而闭环应用包含了迟滞比较器和锁存器（latch）电路这两种情况。
按照功耗的大小分，比较器包括静态比较器和动态比较器。静态比较器在静态时有电流流过，会产生一定的静态功耗；动态比较器的静态功耗为零，只有在动态工作时，才会产生功耗。为了达到低功耗的设计目标，本论文中采用了动态的比较器结构。
按照比较部件的工作时间分，比较器包括连续时间比较器和离散时间比较器。前者在电路工作过程中，时钟处于比较工作状态。而在很多应用中，电路受时钟信号的驱动控制，比较器只在一个时钟周期的某一段时间内工作，对输入信号进行比较，在其余的时间内，通过开关的控制，使比较器不工作。这就是离散时间比较器，它的效率高，传输延时小。开关电容比较器是一种常见的离散时间比较器。
2.2.1 开环比较器（Open-Loop Comparators）
开环比较器是运算放大器的开环应用，它与放大器的区别在于不需要频率补偿，因此可以获得很大的带宽，理论上也可以有较快的响应时间。开环比较器的增益越大，输入的差分电压就越小，为优化分辨率，需要提高增益。而实际上，增益的提高相应地减少了运算放大器的带宽。这意着分辨率的提高是以牺牲响应时间为代价的，在设计比较器时分辨率和速度需要折衷考虑。
开环放大器按期结构又可分为单级高增益放大器开环应用实现的比较器，和低增益多级级联放大器开环应用实现的比较器。
以单级放大器开环应用形成的比较器，需要具有很高的增益，从而把输入端较小的差分信号放大后，经电源电压切顶，文持在二进制幅度，输出高、低电平。这种比较器一般在失调电压、建立时间和转换速率等方面不能满足高性能的要求。尤其是其建立时间较长，造成了比较速度过慢。将该电路简单地考虑为单极点系统，在小信号输入的情况下，时间常数 ，其中ω1是放大器主极点处对应的频率，A0是直流增益。由于这类放大器的直流增益一般比较高，相应的带宽就会比较小，则这个主极点频率一般都较低。因此，时间常数τ就会比较大。
如果想要提高比较速度，就要将放大器主极点频率提高。在原有的单位增益带宽不变的情况下，这种方法是以牺牲一定直流增益为代价的，将不能满足分辨率的要求。为了弥补放大器直流增益的减小，可以将多个增益较低的放大器级联起来，形成多级级联型的比较器。设想一个用n级级联的形式构成的比较器，其增益是任一级放大器增益的n次幂指数。时间常数则变为
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