加法器以及电流方式型开关调节器制造技术

技术编号:3377429 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够用CMOS形成全部电路、与现有技术例比较使工艺简单化,能够缩小芯片尺寸的加法器。本发明专利技术的加法器具有第一以及第二Ⅵ变换器和电流相加电阻,在第一以及第二Ⅵ变换器中流过与输入电压对应的电流,电流相加电阻的一端共同连接第一以及第二Ⅵ变换器的输出端子,另一端接地,电阻值可调整,第一Ⅵ变换器以及第二Ⅵ变换器由下列部件组成:前级Ⅵ变换器,用于生成基准电流;后级Ⅵ变换器,用于生成与输入电压对应的电流;第一电流镜像电路,其在参考侧的第一端子上连接前级Ⅵ变换器,在流过与第一端子对应的电流的第一输出端子上连接后级Ⅵ变换器;和第二电流镜像电路,其在参考侧的第二端子上连接第一输出端子,与流过第二端子的电流对应可调整来自第二输出端子的电流比,把电流相加电阻的一端的电压作为相加电压输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及4柳直流的输入电源,根据输出电压以及输出电流的检测值控 制输出电压的电流方式开关调节器以及其中使用的加法器。技术背景作为电流方式降压型开关调节器,使用图6表示的结构的电路(例如参照专利文献l)。在该电路中,通过接通开关107,从电源向线圈108流过电流,输入电压 Vi作为电能(即电荷)在线圈108内积蓄,同时在输出电容器112内积蓄。另 外,ilil关断开关107,在输出电容器112内积蓄的电育腿过电荷放电。因此,图6的电流方式降压型开关调节器,对于线圈108积蓄的电能,向 负荷供给M31输出电容器112平均化(积分)后的电压。误差放大器101,对于反转输入端子输入用电阻110以及电阻111分压输 出电压的检测电压,对于非反转输入端子输入从基准电压源100输出的基准电 压Vref,放大战检测电压和敏隹电压Vref的差,把放大后的结果作为检测放 大电压向比较器105的反转输A^子输出。I/V电路121检测流过线圈108的电流,生成与该电^D^t应的电压,向加法 器103的一^lr入端子输出。I/V电路122检测流过负荷的电流,生成与该电流对应的电压,向加法器 103的另一,入端子输出。力鹏器103,相加分别从一,入端子以及另一个输入端子输入的电压, 把相加两者的结果作为补偿电压,向比较器105的非反转输入端子输出。亦即,上述补偿电压,是j顿与负荷或者线圈108串联的检测器检测流过 各元件的电流,把与流过负荷或者线圈108的电流的电流 比例的值变换为 电压值,通过加法器103相加的电压。比较器105,在反转输A^子上输入战检测放大电压,在非反转输入端 子上输入补偿电压,比较检观倣大电压以及补偿电压,把比较结果作为控制信号,向SR—锁存器106的复位端子R输出。因此,随输出电压升高,误差放大 器101输出的检测放大电压上升,比较器105,在检测放大电压超过补偿电压的 场合,使控制信号从H电平变化为L电平。另外,比较器105,在检测放大电 压比补偿电压低的场合,使控制信号从L电平变化为H电平。因此,SR—锁存器106向置位端子从振荡器104输入一定周期的时钟信号, 当被置位时把开关信号作为H电平,当输入H电平的控制信号时把输出复位, 把开关信号作为L电平。开关107,在输入的开刘言号是H电平的状态下导通, 在L电平的状态下关断。专利文献1特开2002—281742号公报如上所述,电流方式降压型开关调节器,因为根据输出电压和输出电流两 者的反馈信息生成输出电压,所以控制控制开关107的导il/关断状态的开刘言 号的负载率(duty)。但是,在现有技术例子中,在MCMOS形成加法器103以及生成输入该 加法器103的补偿斜波的倾斜补偿电路102的场合,由于阈值电压的分散,各 电路中的放大器的增益分散,在每一芯片上补偿斜波以及加法器102的特性不 同,开关调节器的特性对于设计值变得不同。因此,在现有技术中,为抑制上述的增益的分散,相加与补偿斜波电压对 应的电流、和与流过线圈108的电流对应的传感电压,生成倾斜补偿后的传感 电压,使用双极或者图7 (专利文献l)中表示的双CMOS (双极和CMOS混 存),构成加法器103。但是,在用双极或者双CMOS形成包含加法器103的各电路的场合,和 CMOS比较,有工艺复杂而且不能鹏化、不能縮小芯片尺寸这样的缺点。本专利技术是鉴于这样的事瞎做出的专利技术,其目的在于提供一种加法器,其可 以全部用CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)形成,与现有技 术例比较,育g够使工艺简单化,旨嫩缩小芯片尺寸。
技术实现思路
本专利技术的加法器,是对输入的多个电压进行VI变换,相加得到的电流,IV 变换后作为相加结果输出的加法器(在实施形式中,是在电流方式型开关调节 器中,用于相加与流过线圈的线圈电流的电流值对应的传感电压、和在倾斜补 偿中4顿的补偿斜波波形的电压的加法器),其特征在于,具有,第一 VI变换器,其流过与第一输入电压的电压值对应的第一电流;第二VI变换器,其流过 与第二输入电压的电压值对应的第二电流;电流相加电阻,其构成为一端共同 连接所述第一以及第二VI变换器的输出端子,另一端接地,可调整电阻值;所 述第一 VI变换器以及第二 VI变换器由下述部件构成,前级子VI变换器(在本 实施形式中,前级VI变换器61或者前级VI变换器63),用于生成基准电流; 后级VI变换器(在本实施形式中,后级VI变换器62或者后级VI变换器64), 用于生成与输入电压对应的电流;第一电流镜像电路(在本实施形式中,第一 或者第三电流镜像电路),雜参考侧的第一端子上连接所述前级VI变换器, 在流过与第一端子(在实施形式中N沟道晶体管M4或者M24的漏极)对应的 电流的第一输出端子上连接后级VI变换器;第二电流镜像电路(在本实施形式 中,第二或者第四电流镜像电路),,参考侧的第二端子(在实施形式中N沟 道晶体管M7或者M27的漏极)上连接所述第一输出端子,与流过该第二端子 的电^M应,可调整从第二输出端子流出的电流的比,通过所述第一以及第二 电流的流过,把在所述电流相加电阻的一端发生的电压,作为第一输入电压和 第二输入电压的相加结果的相加电压输出。本专利技术的加法器的特征在于,具有检测电路,其用于检测所述第一VI变换 器以及第二 VI变换器的任何一个的所述第二端子的电压。本专利技术的加法器的特征在于,在所述第一 VI变换器以及第二 VI变换器中, 所述前级VI变换器由下列部件构成,第一 P沟道晶体管(本实施形式中P沟道 晶体管M3), *1^接第一定电流源,栅极以及漏极接地;第一N沟道晶体 管(本实施形式中N沟道晶体管M4),其栅IK接该第一 P沟道晶体管的源极, 源极ffl)i电阻接地;所述后级VI变换器由下列部件构成,第二 P沟道晶体管(本 实施形式中P沟道晶体管M6),其源极连接第二定电流源,在栅|]5±施加所述 输入电压,漏极接地;第二N沟道晶体管(本实施形式中N沟道晶体管M7), 其栅极连接该第二 P沟道晶体管的源极,源^ffl31电阻接地;第一电流镜像电 路由下列部件构成,第三P沟道晶体管(本实施形式中P沟道晶体管M5),其 源极连接电源,栅极和漏^腿接所述第一N沟道晶体管的漏极;第四P沟道晶 体管(本实施形式中P沟道晶体管M8),其源极连接电源,栅极连接所述第三 P沟道晶体管的栅极,漏极连接所述第二 N沟道晶体管的漏极;所述第二电流 镜像电路由下列部件构成,第五P沟道晶体管(本实施形式中P沟道晶体管M9),其源极连接电源,栅极和漏极连接所述第二N沟道晶体管的漏极;第六P沟道 晶体管(本实施形式中P沟道晶体管MIO),其源禾腿接电源,栅极连接所述第 五P沟道晶体管的栅极,漏极连接所述调整电阻的一端,电流量可调整。本专利技术的加法器的特征在于,所述检测电路由第七P沟道晶体管构成,其源极连接电源,栅极连接所述第六P沟道晶体管的栅极,源极3131电阻接地。本专利技术的电流方式型开关调节器的特征在于,具有倾斜补偿电路,用于 输出倾斜补偿的补偿斜波波形;电流检测电路,用于检测供给负荷的电流,生 成与该电流对应的传感电压;加法器,用于相加所述补偿斜波本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种加法器,其对输入的多个电压进行Ⅵ变换,相加得到的电流,Ⅳ变换后作为相加结果输出,其特征在于,    具有,    第一Ⅵ变换器,其流过与第一输入电压的电压值对应的第一电流;     第二Ⅵ变换器,其流过与第二输入电压的电压值对应的第二电流;    电流相加电阻,其构成为一端共同连接所述第一以及第二Ⅵ变换器的输出端子,另一端接地,可调整电阻值;    所述第一Ⅵ变换器以及第二Ⅵ变换器由下述部件构成,    前级子Ⅵ变换器,用于生成基准电流;    后级Ⅵ变换器,用于生成与输入电压对应的电流;    第一电流镜像电路,其在参考侧的第一端子上连接所述前级Ⅵ变换器,在流过与第一端子对应的电流的第一输出端子上连接后级Ⅵ变换器;    第二电流镜像电路,其在参考侧的第二端子上连接所述第一输出端子,与流过该第二端子的电流对应,可调整从第二输出端子流出的电流的比,    通过所述第一以及第二电流的流过,把在所述电流相加电阻的一端发生的电压,作为第一输入电压和第二输入电压的相加结果的相加电压输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:上原治
申请(专利权)人:精工电子有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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