比较器 offset

leewisp

在连续时间比较器，Vref=0，Vsignal = 100uV？ 采用了两级preamplifier+一个开环运放来做。这里为了降低功耗，希望吧comparator的offset尽量做低，但是发现了以下问题：

由于对速度要求不高（~10kHz），所以选择了开环工作的两级运放。M1,M2，M5,M6,M7均工作在亚阈值，ids5=300nA,ids7=200nA。跑了时序仿真，但是发现当V- = Vref = 500mV, V+ = 480mV时，输出就开始翻转。
如果按照标准的仿offset的那种单位增益闭环练法去测，offset只有1mV左右，所以我不理解为什么跑时序的时候会出现20mV的一个offset？请问有大神知道为什么么？
PS：前仿，没有加任何失陪的因素。
另外采用两级preamlifier+comparator这种架构来做不知道合适吗？有没有做过类似的大神指点一下呀？谢谢~！





补充了DC仿真的结果，返现同样的问题，当V-=500mV, V+ = 480mV左右，Vout开始翻转。

ZZW_semic

如果电路所有器件工作状态都没问题的话，那么就是你仿真给的斜坡太快了

leewisp

ZZW_semic 发表于 2020-7-6 17:40
如果电路所有器件工作状态都没问题的话，那么就是你仿真给的斜坡太快了

我重新放慢了斜坡的速度（1ms），但是还是不行，而且我跑DC的时候也有同样的问题，当V-=500mV，V+ = 480mV左右的时候，Vout就开始翻转。不知道为什么

ZZW_semic

那你看一下开环增益，估计也就30dB，那差不多对应的gain error就是这么大，你要提高精度可以采用casecode方式增大第一级的gain

tang66521

说明offset就是20mV

leewisp

ZZW_semic 发表于 2020-7-6 18:14
那你看一下开环增益，估计也就30dB，那差不多对应的gain error就是这么大，你要提高精度可以采用casecode方 ...

Vdm =2k， 而且这个开环下应该跟gain error没太大关系把？ 开环下Vout = Av(V+ - V-)。不像是闭环下由于Av太小有可能导致虚短不成立，从而产生了gain error把？

leewisp

tang66521 发表于 2020-7-6 18:49
说明offset就是20mV

这个有没有办法消除呢？
我尝试了增大输入对管尺寸。增大L来抑制沟道调制，但是似乎结果都没什么改变，而且比较状态下没有一个固定的静态工作点，不知道该怎么分析好。

leewisp

问题解决了，是仿真步长的问题。。。。。。。。。。坑爹啊

VincentLsy

leewisp 发表于 2020-7-6 22:17
问题解决了，是仿真步长的问题。。。。。。。。。。坑爹啊

楼主，这个仿真步长精度是怎么调的

TheBest

leewisp 发表于 2020-7-6 22:17
问题解决了，是仿真步长的问题。。。。。。。。。。坑爹啊

同问仿真步长是怎么影响的。。。我仿比较器也是有比较大的误差