模数转换器(Analog-to-digital converters,简称ADC)作为模拟电路和数字电路之间的转换电路,是众多电子类产品的重要模块。随着视频、通讯等技术的迅速发展,高速、中分辨率模数转换器的需求日益增长。在众多高速、中分辨率的模数转换器结构中,流水线结构被证明是最有效可行的。比较器作为流水线型ADC的关键模块,其速度、功耗等性能对整个模数转换器的速度和功耗都有着至关重要的影响。在各种比较器结构中,预放大再生比较器速度快、功耗低、失调电压小,被广泛应用于高速比较器。本论文基于预放大再生理论,采用TSMC 1.2V 0.13μm CMOS工艺,设计一种适用于流水线型ADC的高速低功耗比较器电路;并进行比较器版图设计和流片验证。该比较器由锁存器、前置放大器和开关电容电路构成。锁存器响应速度快,功耗低,但失调电压大,引入了回踢噪声;通过在锁存器前加入前置放大器,可以提高比较器的速度并降低锁存器的失调电压,抑制锁存器的回踢噪声;为进一步降低失调电压,在前置放大器输入端增加开关电容电路,利用自动校零技术降低前置放大器的输入失调电压;同时使比较器能够比较差分信号。后仿真结果显示,在1.2V电源电压条件下;当时钟频率为500MHz时,比较器功耗为0.505mW;时钟频率为125MHz时,比较器功耗为0.336mW。测试结果显示,在40MHz时钟频率下,比较器功耗约为0.3mW,失调电压仅5mV。当输入信号范围为450mV~950mV时,比较器满足流水线型ADC的性能要求。