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一种新颖的限流比较器的设计

作者:时间:2009-06-16来源:网络收藏

  1 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/181388.htm

  近年来,LDO(Low Dropout)线性稳压器和DC/DC 变换器等电源管理芯片已广泛应用于便携式电子系统中 [1]。但是,开关稳压器相对线性稳压器降低了平均输入电流,提高了效率[2-3]。Step-Down 电源属于DC/DC 变换器中的降压变换器,它的主要缺点是,在轻载时比如手机待机时,静态电流较高,显著降低了电池的使用寿命,所以在低负载条件下,我们通过PFM 限流器来控制芯片使之进入Idle 模式,这样就大大延长了电池寿命,提高了芯片的效率。

  2 本文采用的DC-DC 降压变换器电路结构

  本文采用的DC-DC 降压变换器结构采用同步校正器代替传统的二极管,极大地提高了DC-DC 降压变换器的效率,可达到95%左右。芯片的输入电压位于2.7V 至5V 之间,可工作在以下四种模式:固定频率的强制PWM 模式,同步PWM 模式,idle 模式,关断模式。

  3 PFM 限流器的

  3.1 器输入级的

  比较器输入级为射级耦合的差分输入级。

比较器的输入级

图1 比较器的输入级

  由上图可知,

 公式  (1)

 公式  (2)

  则iC1可以近似为

  公式 (3)

  同理

  公式 (4)

  可求得差分跨导为:

 公式  (5)

  在室温下, T V =26mV , 所以运放跨导等于

  公式(6)

  此外,电阻R15,R16作为运放负载,可得出输入级增益表达式如下:

  公式 (7)

  3.2 比较器中间级

  比较器中间级由D,E 输入,A 输出。MP724,MP725 的作用是减小A 点电压的变化幅度,使得比较器具有较短的瞬态响应时间和较快的速度。

  现在计算折叠共源共栅运放的小信号电压增益,因为|Av|= GmRout ,我们必须计算Gm 和Rout ,而

  公式  (8)


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