一种CMOS绿色模式AC／DC控制器振荡器电路

摘要：此振荡器专门针对恒压恒流(CV-CC)控制、频率抖动(Frequency Shuffling)技术。采用电流模脉宽调制控制方案的电池充电芯片设计，锯齿波信号的线性度较好，当负载电路减小时，自动进入Burst Mode状态提高系统的效率。整个电路基于1．Oμm 40 V CMOS工艺设计，通过Hspice完成了整体电路前仿真验证和后仿真，仿真结果表明，振荡电路的性能较好，可广泛应用在PWM等各种电子电路中。
关键词：OSC；AC／DC；CMOS；绿色节能

本文以比较器为基本电路，采用恒流源充放电技术，设计了一种基于1．0μm CMOS工艺的锯齿波振荡电路，并对其各单元组成电路的设计进行了阐述。同时利用Cadence Hspice仿真工具对电路进行了仿真模拟，结果表明，锯齿波信号的线性度较好，同时电源电压在5．0 V左右时，信号振荡频率变化很小；在适当的电源电压和温度变化范围内，振荡电路的性能较好，可广泛应用在PWM等各种电子电路中。

1 电压比较器
在以往的比较器电路中，存在单级增益不高，并以牺牲输出电压范围来提高增益，进而不能达到满幅度输出，导致电路性能差。本文所设计的比较器电路如图1所示，采用三级放大，第一级是差分输入级将双端变单端输出，两只NMOS管作为电流源负载，第二级为CMOS共源放大器，第三级为推挽式CMOS单级放大器，即为普通CMOS反相器，由于CMOS反相器作为输出级，所以能达到满幅度输出。在设计中保证了放大器的MOS管在静态条件下处于饱和区，第二级、第三级保证静态时输出电压在电源电压中点，以保证后级CMOS反相器工作在高增益区。电压比较器在开环条件下工作，因此不需要考虑放大器闭环稳定工作的频率补偿问题。