高增益三级比较器设计与仿真研究

　　比较器可以比较一个模拟信号和另一个模拟信号或者参考信号，并且输出比较得到的二进制信号。这里所说的模拟信号是指在任何给定时刻幅值都连续变化的信号。严格意义上讲，二进制信号在任何时刻只能取得两个给定值中的一个。

　　比较器被广泛使用于开关电源和数模转换器中，此外还应用于过零检测系统(zero-crossing detectors)、峰值检测系统(peak detectors)、全波整形系统(full-waverectifiers)等。

　　1 比较器的设计

　　本文设计的比较器是一个高增益的三级比较器，第一级为普通差分放大器，第二级为折叠式共源共栅差分放大器，第三级为共源极放大器和一个推挽式反向放大器。另外还有一个为放大器提供偏置的偏置电路。

　　1.1 比较器一级放大器

　　第一级放大器即比较器的输入级电路，如图1所示，为普通结构的差分放大器，和带隙基准电压源的运算放大器的第一级结构基本相同，所以不再对其进行分析。

　　调节管子参数使其所有管子处于饱和区，仿真其增益-频率特性，结果如图2所示。

　　图1 比较器的输入级

　　图2 增益极折叠式共源共栅差分放大器