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亚阈值状态比较器

时间:10-02 整理:3721RD 点击:



最近测试流片回来的张弛振荡器,在控制电压比较低的时候振荡输出频率ok,但是在控制电压接近电源电压的时候出现了问题,设计的目标是接近电源电压时停止振荡,但实际测试发现了离散,大多数片子能够正常停止振荡(大约4/5),有些却没有。分析觉得问题出现在如图所示的简单二级开环比较器上。
比较器正端接外部控制电压,假设为5V,负端接电容充放电的电压。由于电流源的限制,充电电压不可能超过4.3V,但实际情况是有些片子即使在4.3V的电压下也能够使比较器的状态翻转(由1变为0)。这个现象,很令人费解,虽然接近电源电压时管子没有工作在饱和状态,但应该会有亚阈值电流的存在吧。亚阈值状态下比较器的失调不至于会有这么大吧。 门特卡罗等都仿过了,还是仿真不到这个现象。
还望各位高人解答!

没人遇到吗, 主要是不知道工作在亚阈值状态下比较器的工作状况,这种情况下是不是比较器的失调会很大。

电源电压是多少呀

电源电压5V

即使控制电压接5V你比较器不一定就不能翻转了

我知道接近5V的时候上面的PMOS管基本都截止了,但是应该要有电流输出节点才能翻转的吧

负端导通,那输出肯定是低了,负端截止,p管n管都截止,那输出不一定就是低,要看你两个截止管实际的分压结果

你说得有一定道理。但我测试发现,即使正端加的电压超过5v,比如5.5V,负端由于电流源的限制,肯定充不上4.3V以上,这时还是可能会出现翻转的情况。这时候第一级输出上面的pmos肯定截止得更加充分,第一级输出应该保持为0才对啊,况且即使要翻转,上面的pmos提供的电流极低的,要达到使第二级翻转的电平也要很长时间吧。难道在这种截止状态下管子漏电流离散比较大,pmos漏电和nmos不对称?

为什么p管栅电压更低你却说截止的更充分?

输入对截止后,OTA输出高阻,很容易受到电源/地噪声影响,状态反转。

负端会不会有瞬态过5V的可能性呢?

呃,我指的是输入P管,栅压应该比较高了,实际栅极电压5V以上也会翻转。

有一定道理,但我这边出现的问题是80%的芯片没问题的,有问题的是20%的片子。况且这个比较器是用在振荡器里的,不大可能每个周期都受到干扰吧。

不大可能,接充放电的电容的,靠电流源给电容充电,这个电容比较大,接近10p,上冲的可能性不大。

MP4彻底off (VSG=0),MN0不彻底off(VGS~VT),所以会。

所谓第一级输出上面的P管不就是负端输入的P吗,肯定不上4.3所以截止更充分,这对吗?

所以第一级应该输出低电平,也即第二级为高电平,应该保持不翻转的啊

负端4.3V,正端5V,所以右边截止更加充分。第一级输出应该保持为0。

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