随着新型半导体元件特征尺寸的一步步减小,微电子电路的集成度越来越高,CMOS工艺作为集成电路设计的主流工艺,其具有较强的抗干扰能力、低功耗和集成度高等特点,被广泛用于各类商业电路。目前模拟和射频收放机前端设计大多采用电压模结构,电压模电路在高频时易受寄生电容和杂散电容影响。相较于电压模电路,电流模因为其稳定的带宽和较高的工作频率被应用于模数转换电路(analog-digital,A/D)、混沌系统设计等,而基于CMOS工艺的电流模比较器和采样保持电路作为A/D的关键板块成为国内外学者研究设计的热点。本文的研究内容如下:1.提出了一种基于Wilson电流镜的电流模比较器,由于Wilson电流镜较高的输出阻抗,能够将小电流输入信号转换为输出幅度较大的电压信号。转换后的电压信号通过多级放大,最终达到轨对轨输出。本文分析了差分放大器的输入电容的大小,并通过减小输入电容的大小用以减小信号的延迟,该电路的版图设计使用的是TSMC 0.18μmCMOS工艺,在TT(typical-typical)工艺角且温度为40℃的环境下取得了 2.2ns的比较延迟和95 μW的功耗。2.通过研究共源共栅电流源发现,当共源共栅电流源的输入对管的栅极串接在一起并接同一电压,该电路能够得到很好的输入电压余度,也就意味着在低电源电压的条件下具有更好的兼容性,当电源电压误差为±10%时,该电路也能正常工作。基于此,本文提出了一种基于改进共源共栅结构的电流模比较器,最后在不同工艺角下对基于改进共源共栅结构的电流模比较器进行仿测,实验结果表明,该电路在SS(slow-slow)工艺角且温度为-40℃时取得了最低的功耗,在FF(fast-fast)工艺角且温度为100℃时取得了最低的比较延迟,在TT工艺角且温度为40℃下取得了 2.55ns的比较延迟和86 μW的功耗。3.提出了一种改进型电流模采样保持电路,通过对输出级的级联MOS管以形成共源共栅结构进行了阻抗分析,并在输入级引入单级放大器已减小电流注入时导致的误差,最后通过差分结构减小时钟馈通的影响,该结构取得了 12.4位的采样精度。