开关电源的反馈信号的放大电路制造技术

本发明专利技术公开了一种开关电源的反馈信号的放大电路，包括输入电路和放大器电路；所述输入电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第一电容、第二电容、第一晶体管和第一电阻；所述第一输入端用于接入所述开关电源的反馈信号，所述第一电阻和所述第一电容并联，所述第一电阻的一端与所述第一输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一晶体管的漏极相连，所述第一晶体管的栅极接入所述第二输入端，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与所述第一晶体管的源极接至所述第一输出端。本发明专利技术提供的开关电源的反馈信号的放大电路通过归零的采样方式，改善了开关电源系统的动态响应速度，降低输出纹波，避免出现整个系统稳定性问题。

【技术实现步骤摘要】
开关电源的反馈信号的放大电路
本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种开关电源的反馈信号的放大电路。
技术介绍
众所周知，开关电源系统中，控制电路需要对系统输出的反馈信号进行检测放大，再根据放大后产生的误差信号调节系统输出，从而形成稳定的闭环控制。在开关电源系统的一个开关周期内，开关电源的反馈信号可以细分为如图1所示的五个相位区间，分别为p1、p2、p3、p4和p5，反馈信号在p1相位区间处于稳定的低电平，在p2相位区间快速上升，在p3相位区间处于不稳定的高电平，在p4相位区间处于稳定的高电平，此时可以反映系统输出电压，是有效信号，在p5相位处于不稳定的低电平。仅在其中的p4相位区间内的电压值能有效反映系统输出，需要放大电路对这个相位区间的信号当作有效信号予以保留，对其他相位区间的信号当作噪声予以滤除。对于传统的开关电源的反馈信号的放大电路，通常对反馈信号在有效的相位区间内采样后再用比例放大电路放大得到误差信号，为了使放大电路的速度满足要求，往往采用不归零的采样方式，即每个周期的采样电压持续保持到下一个周期的采样时刻。具体为，第一个开关周期在S1位置采样，改变了采样电容在第二个开关周期的初始状态，导致第二个开关周期在S2位置采样时，采样值误差发生变化，同时再次改变采样电容在第三个开关周期的初始状态，导致第三个开关周期在S3位置采样时，采样误差再次变化。这种方式将控制环路设计成低速系统，虽然避免了电路速度的需求，但是会降低开关电源系统的动态响应速度；同时这种方式会使采样误差不断累积，增加输出纹波，极端情况会使系统稳定性变差，并且误差累积的效果会使系统响应速度较慢。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中开关电源的反馈信号的放大电路使得开关电源系统的动态响应速度慢、输出纹波较多并且系统不稳定的缺陷，提供一种能够提高开关电源系统的动态响应速度、降低输出纹波并且提高稳定性的开关电源的反馈信号的放大电路。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种开关电源的反馈信号的放大电路，其特点在于，包括输入电路和放大器电路；所述输入电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第一电容、第二电容、第一晶体管和第一电阻；所述第一输入端用于接入所述开关电源的反馈信号，所述第一电阻和所述第一电容并联，所述第一电阻的一端与所述第一输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一晶体管的漏极相连，所述第一晶体管的栅极接入所述第二输入端，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与所述第一晶体管的源极接至所述第一输出端；当所述反馈信号处于稳定的低电平时，所述第二输入端切换为高电平，当所述反馈信号处于稳定的高电平时，所述第二输入端切换为低电平；所述第一输出端与所述放大器电路的输入端相连，所述放大器电路用于输出误差信号。本方案中，采用归零的采样方式，通过控制信号控制第二输入端的电平切换实现对第一晶体管的导通和断开的控制。当反馈信号在p1相位区间处于稳定的低电平时，第一晶体管在控制信号即第二输入端的信号的控制下切换到导通状态，第二电容用作采样电容，其存储的电荷通过第一电阻释放，实现采样电容复位。当反馈信号在在p2相位区间快速上升时，第一电容为第二电容提供交流充电通路，可以使得第一输出端快速提高到最终的采样电压附近。当反馈信号在p4相位区间处于稳定的高电平时，第一晶体管在控制信号的控制下切换到断开状态，使第二电容在S2位置完成本次开关周期的采样。当反馈信号在p5相位处于不稳定的低电平时，第一晶体管在控制信号的控制下维持断开状态，此时误差信号不会受到反馈信号波动的影响。通过这种方式，开关电源的反馈信号的放大电路可以在每次开关周期时间内，完成采样电容复位、采样电压快速建立、误差信号稳定输出等一系列过程，保证每个开关周期的采样都是独立的，不会受到前面开关周期的采样信息的影响，从而避免了采样误差的不断累积，改善了开关电源系统的动态响应速度慢、输出纹波较多并且系统不稳定的问题。较佳地，所述输入电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地。本方案中，第一电阻和第二电阻对反馈信号进行分压处理，产生分压后的反馈信号，该分压后的反馈信号用于匹配放大器电路的输入端的电压需求。较佳地，所述放大器电路包括放大器和反馈网络，所述第一输出端与所述放大器的反向输入端相连；所述反馈网络包括第三电容和第四电阻，所述第三电容和所述第四电阻并联于所述放大器的反向输入端和所述放大器的输出端。本方案中，当反馈信号在p3相位区间处于不稳定的高电平时，反馈信号包含一部分高频噪声成分，第三电容起到低通滤波的作用，使误差信号中高频噪声成分降低，防止触发后续电路误动作。较佳地，所述放大器电路还包括第三电阻，所述第三电阻串联于所述第一输出端和所述放大器的反相输入端。本方案中，放大器对反馈信号放大，放大的比例由第三电阻和第四电阻的比例调节，采用模拟滤波器实现一个开关周期内精确的采样放大。较佳地，所述第一晶体管为NMOS(N型金属-氧化物-半导体)管。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术提供的开关电源的反馈信号的放大电路通过归零的采样方式，可以在每次开关周期时间内，完成采样电容复位、采样电压快速建立、反馈信号噪声滤除、误差信号稳定输出等一系列过程，改善了开关电源系统的动态响应速度，降低输出纹波，避免出现整个系统稳定性问题。附图说明图1为开关电源的反馈信号的示意图。图2为本专利技术一较佳实施例的开关电源的反馈信号的放大电路的电路图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。如图2所示，一种开关电源的反馈信号的放大电路，包括输入电路101和放大器电路102。其中输入电路101包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第一电阻R1和第二电阻R2，其中第一晶体管M1为NMOS管。第一输入端用于接入开关电源的反馈信号VFB，第二输入端接入一外部控制信号Vsw，第一输出端输出第二反馈信号Vf2至放大器电路102，放大器电路102用于根据输入的第二反馈信号Vf2输出误差信号Verr。第一电阻R1和第一电容C1并联，第一电阻R1的一端与第一输入端连接，第一电阻R1的另一端与第一晶体管M1的漏极相连，第一晶体管M1的栅极接入第二输入端，第二电容C2的一端接地，第二电容C2的另一端与第一晶体管M1的源极接至第一输出端。当反馈信号VFB处于稳定的低电平时，第二输入端在外部控制信号Vsw的控制下切换为高电平，控制第一晶体管M1切换为导通状态；当反馈信号VFB处于稳定的高电平时，第二输入端在外部控制信号Vsw的控制下切换为低电平，控制第一晶体管M1切换为关断状态；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连，第二电阻R2的另一端接地。放大器电路102包括第三电阻R3、放大器AMP和反馈网络1021，反馈网络1021包括第三电容C3和第四电阻R4。第一输出端与放大器AMP的反向输入端相连；第三电容C3和第四电阻R4并联于放大器AMP的反向输入端和放大器AMP的输出端。第三电阻R3串联于第一输出端和放大器AMP的反相输入端，第二反馈信号Vf2经第三电阻R3后产生求和电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源的反馈信号的放大电路，其特征在于，包括输入电路和放大器电路；所述输入电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第一电容、第二电容、第一晶体管和第一电阻；所述第一输入端用于接入所述开关电源的反馈信号，所述第一电阻和所述第一电容并联，所述第一电阻的一端与所述第一输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一晶体管的漏极相连，所述第一晶体管的栅极接入所述第二输入端，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与所述第一晶体管的源极接至所述第一输出端；当所述反馈信号处于稳定的低电平时，所述第二输入端切换为高电平，当所述反馈信号处于稳定的高电平时，所述第二输入端切换为低电平；所述第一输出端与所述放大器电路的输入端相连，所述放大器电路用于输出误差信号。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的反馈信号的放大电路，其特征在于，包括输入电路和放大器电路；所述输入电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第一电容、第二电容、第一晶体管和第一电阻；所述第一输入端用于接入所述开关电源的反馈信号，所述第一电阻和所述第一电容并联，所述第一电阻的一端与所述第一输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一晶体管的漏极相连，所述第一晶体管的栅极接入所述第二输入端，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与所述第一晶体管的源极接至所述第一输出端；当所述反馈信号处于稳定的低电平时，所述第二输入端切换为高电平，当所述反馈信号处于稳定的高电平时，所述第二输入端切换为低电平；所述第一输出端与所述放大器电路的输入端相连，所述放大器电路用于输出误差信号。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31