想请教一下关于动态比较器的问题：降低回踢噪声方法的理解

pupic

看到一篇工作，简单的介绍了一下它用的动态比较器，做了一些它没提到的思考，想请教一下各位，我的思考是否有问题呢？
1.M1,M3这样接，是cascode，是为了在放大阶段实现一个高增益。
2.M5的作用是为了给M3提供Vb
3.之前看到有说，减少输入对管尺寸可以去降低回踢噪声。我思考了一下这么做的原因，是因为减少输入对管的尺寸，可以减少输入对管的Cgd1，2的寄生电容，这样输入电压变化的时候，减少它的尺寸可以让Cgd1，2的充电电流小一些。这么理解有问题吗？
谢谢各位~！

pupic

还有一个问题！文章说，NM3,NM4,PM5,PM6存在正反馈，加速OUTN的下降。
这个结构正反馈的原理是因为：
OUTN减小，以至于ID3减小，IM11减小，Vds11减小，
因此Vgs1增大。
这么理解有问题吗？谢谢~

Halo94361

M3、M4、M5、M6这种接法是组成了一个latch，latch的正反馈路径是这样的：初始状态因为CLKX是0，所以OUTP和OUTN都是VDD，这个时候a\b两个节点以上的所有节点电压都是VDD。CLK拉高开始进行比较的时候，如果INP稍微高于INN一点，那么IM1会大于IM2，导致VGS3 > VGS4，这会导致OUTN节点的放电速度大于OUTP节点，使得OUTN电压下降快于OUTP，更低的OUTN使得|VGS6| >|VGS5|，这会让PM6的电流大于PM5，使得OUTP的电压下降更慢，甚至开始变高，从而形成正反馈。

低回踢的结构你直接考虑a\b两个节点和M1\M2两个管子的cgd就好了，在INP > INN的时候，比较瞬间，a点会快速下降，耦合向下的回踢到VINP，b点会快速上升，从MC1耦合向上的回踢到VINP，两个方向的回踢抵消，从而使得体现出来的回踢变小。

pupic

   

Halo94361 发表于 2025-7-28 10:30
M3、M4、M5、M6这种接法是组成了一个latch，latch的正反馈路径是这样的：初始状态因为CLKX是0，所以OUTP和O ...

您好，感谢解释！！说的很详细，也很清晰，学到了！！！
第一个解释我还有个模糊的地方，理解了一下，想请教您这么理解对吗？
关于第一个正反馈的解释中，”更低的OUTN使得|VGS6| >|VGS5|，这会让PM6的电流大于PM5，使得OUTP的电压下降更慢“，这个解释，我理解了一下：
还在CLK拉高的时候，M5,M6它们工作在线性区，由于VGS的影响，会让IM6>IM5，而IM6=IM2=IM4,IM5=IM3=IM1,前面也说了VINP>VINN的情况下，IM1>IM2,所以说只能让IM6去变小，让它向IM6<IM5这个方向靠近，所以要降低|VDS6|，也就是要抬高OUTP（线性区电流和VDS,VGS都有关）
请问这么理解正确吗？谢谢！

Halo94361

   

pupic 发表于 2025-7-28 20:04
您好，感谢解释！！说的很详细，也很清晰，学到了！！！
第一个解释我还有个模糊的地方，理解了一下，想请 ...

emm，动态比较器的工作是大信号，不太适用于用整条路径的电流相等的方式去分析，因为电路中每个节点的电压都在变化，比如对于OUTP这个节点来说，它一定是IM4 > IM6，那么OUTP的电压才会降低。然后在CLK拉高的时候，M5、M6应该是从截至区向线性区转变，因为初始态它们的VGS都等于0，然后根据M1和M2的电流大小分别对OUTN和OUTP放电，看哪个节点放的快，放到M5或M6中的某一个开始亚阈值导通了那么就建立了正反馈，之后就会快速的把M5和M6拉到一个截止区一个线性区。

pupic

   

Halo94361 发表于 2025-7-29 10:47
emm，动态比较器的工作是大信号，不太适用于用整条路径的电流相等的方式去分析，因为电路中每个节点的电 ...

感谢感谢！！您太热心了！！结合您的解释，我发现我之前分析好像忽略了寄生电容的存在会让它多个电流路径。考虑到了对应节点的寄生电容，也理解了为什么OUTP放电，IM4>IM6。以及像您之前说“”更低的OUTN使得|VGS6| >|VGS5|，这会让PM6的电流大于PM5，使得OUTP的电压下降更慢“，也重新理解了一下，是因为IM6它分走了一些OUTP上寄生电容的放电电流，所以放的更慢，后面OUTN更低了，让M6线性导通了，所以OUTP又迅速拉高了。感谢感谢您的耐心解答！！！！祝您万事顺利！！