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具有带隙结构的迟滞比较器电路设计

作者:时间:2011-05-09来源:网络收藏

摘要:基于LED驱动的微功耗DC—DC转换器,针时低压高稳定性的要求设计了一款带隙器电路,它的最低输入电压为1.2 V,其核心电路有带隙基准器、射极跟随器和嚣。整个电路采用Bipolar工艺设计,利用HSpice软件对所设计的电路进行了仿真与验证。结果表明,比较器的迟滞电压为8 mV,翻转门限电压随输入电压和温度的变化均很小。
关键词:DC—DC转换器;带隙基准;迟滞比较器;Bipolar

在大多数的便携式产品中,它的显示器几乎都采用LCD,LCD本身不能独立发光,必须要有背光源才能发光,因此LED驱动变得越来越重要。在便携式产品中,它的电源几乎都采用电池供电,电池有镍镉、镍氢、锂离子和碱性电池,镍镉、镍氢、碱性电池的工作电压是1.2V,锂离子工作电压是3.6 V或3.7 V。要驱动串联的几颗LED。上述的几种电源均不能满足要求,所以必须采用升压型的DC—DC驱动LED。
本电路没有设计单一的基准源模块。这是因为它的最低输入电压为1.2 V。如果采用基准源模块的设计方法,要获得一个与温度和电源电压无关的基准源,整个电路的输入电压基本上要超过2 V,不满足设计要求。因此,采用一个自身恒定翻转门限的迟滞比较器,实现了基准源和使能比较器的功能。

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1.1 电路功能
迟滞比较器的功能是将反馈电压VFB与内部的门限电压相比较,控制其他模块是否正常工作。当反馈电压VFB比内部上门限电压高时,迟滞比较器的输出将使其他模块不工作;当反馈电压VFB比内部下门限电压高时,迟滞比较器的输出使其他模块正常工作。
1.2 带隙迟滞比较器的电路原理
带隙基准迟滞比较器由3部分构成(见图1),带隙基准比较器、射随器和迟滞比较器。工作原理为:输入端与内部的基准门限电压进行比较,当输入端电压超过内部基准门限时,Q12集电极中没有电流流过,即输出电流IOUT为0;当输入端电压低于较低门限时,Q12集电极中有电流流过,即有IOUT流过,从而实现了输出电流IOUT的迟滞控制。
1.2.1 带隙基准比较器
图1中左边部分是带隙基准比较器。Q2的发射区面积是Q1的n倍。电流Ic2,Ic1与反馈电压VFB的关系如图2所示。设流过Q1集电极的电流为Ic1流过Q2集电极的电流为Ic2。其工作原理是:当反馈电压VFB较低时,Ic2>Ic1,A点电压比B点电压高;当VFB从低电平逐渐增加时,电流Ic2,Ic1均增加,Ic2曲线斜率比Ic1曲线斜率小;当VFB达到带隙基准比较器的翻转门限时,Ic2=Ic1,A点电压与B点电压相等;当VFB超过带隙基准比较器的翻转门限时,Ic2Ic1,A点电压比B点电压低,比较器发生翻转。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/179147.htm

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