一种适用于定频Buck扩频模式的三角调制波产生电路制造技术

本发明专利技术属于电源管理技术领域，具体涉及一种适用于定频Buck扩频模式的三角调制波产生电路。本发明专利技术的电路包括偏置电路，自偏置的充电和放电结构和调制放大器/比较器，三角调制波的频率仅由偏置电路以及负载电容C1决定；自偏置的充电和放电结构为计时电容提供恒定且可控的充/放电电流，同时极大程度上减小了无源器件面积(电阻与电容)；调制放大器/比较器既允许电路工作在三角调制波产生状态，从而输入到VCO实现扩频功能，同时也允许电路输出恒定的电压，实现定频控制。实现定频控制。实现定频控制。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于定频Buck扩频模式的三角调制波产生电路


[0001]本专利技术属于电源管理
，具体涉及一种适用于定频Buck扩频模式的三角调制波产生电路。

技术介绍

[0002]开关电源Buck变换器由于其高效率，带载能力强等特点，广泛的应用于汽车电子领域，作为二次电源直接对电子产品进行供电。随着应用场景的不断变化，宽压大电流Buck的需求日益增加。除了为了实现宽压应用以及输出大负载电流的技术难点之外，由于dV/dt以及dI/dt导致的EMI(电磁干扰)问题也越来越受到人们的关注。EMI问题会引发电子产品提前生效以及影响人体的健康，现今各个国家都有相应的电磁兼容(EMC)标准来规定EMI可容忍的最高水平。
[0003]图1展示了基于定频控制的同步整流Buck变化器的典型结构，时钟信号Clk为功率管的开关动作提供统一的基准，一般而言压控振荡器(VCO)由于其可以为用户提供可选的工作频率而受到广泛的应用。对于定频控制的Buck变换器，在其工作的频率点f
REF
处会产生较大的EMI噪声，除了控制dV/dt和dI/dt(如使用软开关技术或者优化栅驱动)，从源头上减小噪声能量外；扩频技术(Spread Spectrum)，尽管无法减少噪声能量，但是可以重新分配噪声能量在频谱上的分布，如图1所示，其可以将频率f
REF
处的噪声能量分配到的附近的频带范围(
±
Δf
AM
)，从而降低了在f
REF
处的能量峰值。频率抖动根据调制方式的不同可以分为周期信号调制和随机信号调制。周期信号调制中的三角波调制由于其实现难度低，对噪声的调制效果好等特点，受到了广泛应用。
[0004]值得一提的是，调制波自身的频率f
M
越低，其对峰值噪声的分散效果越好，但是过低的f
M
将会在人的听觉频率范围内引入额外的噪声，此外f
M
的频率必须大于频谱分析仪的带宽(RBW)，f
M
的大小一般为10kHz左右。对了片上系统而言，较低的时间常数(～10kHz)需要消耗较大的无源面积，此外调制波频率的精度与电路的复杂度也需要进行折中考虑。

技术实现思路

[0005]针对上述所述传统三角波调制电路存在的问题，本专利技术提出了一种面积有效的、较高精度的三角调制波简易产生电路。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]一种适用于定频Buck扩频模式的三角调制波产生电路，其特征在于，包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第十八NMOS管、电阻、电容、第一反相器、第二反相器和迟滞比较器；
[0008]第一PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连，其漏极接第一NMOS管的漏极，第一NMOS管的源极接地；
[0009]第二PMOS管的源极通过电阻后接电源，其栅极接第一PMOS管的漏极，第一PMOS管的漏极接第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极和漏极，第二NMOS管的源极接地；
[0010]第三PMOS管的源极接电源，其栅极接使能信号，其漏极接第四PMOS管的漏极和第三NMOS管的漏极；第三NMOS管的栅极接第二PMOS管的漏极，第三NMOS管的源极接地；第四PMOS管的源极接第五PMOS管的漏极，其栅极和漏极互连；所述使能信号是控制三角调制波产生电路是否产生三角调制波的控制信号；
[0011]第五PMOS管的源极接电源，其栅极接第六PMOS管的漏极，第六PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连；
[0012]第七PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第七PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；第四NMOS管的漏极和栅极接第七PMOS管的漏极，第四NMOS管的源极接第七NMOS管的漏极，第七NMOS管的栅极接电源，其源极接地；
[0013]第八PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第八PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；第五NMOS管的栅极和漏极接第八PMOS管的漏极，第五NMOS管的源极接第八NMOS管的漏极，第八NMOS管的栅极接电源，其源极接地；
[0014]第九PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第九PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；第六NMOS管的漏极接第九PMOS管的漏极，第六NMOS管的栅极接第八PMOS管的漏极，第六NMOS管的源极接第九NMOS管的漏极，第九NMOS管的栅极接迟滞比较器输出的控制信号，其源极接地；第九PMOS管漏极和第六NMOS管漏极的连接点通过电容后接地，第九PMOS管漏极、第六NMOS管漏极和电容的连接点为输出端；
[0015]第十PMOS管的源极接电源，其栅极接第一PMOS管漏极；第十一PMOS管的源极接第十PMOS管的漏极，其栅极接第一基准电压，其漏极接第十NMOS管的漏极；第十NMOS管的栅极接第二反相器的输出端，第二反相器的输入端接迟滞比较器输出的控制信号；第十二PMOS管的源极接第十PMOS管的漏极，第十二PMOS管的栅极接第二基准电压，其漏极接第十一NMOS管的漏极，第十一NMOS管的栅极接迟滞比较器输出的控制信号；
[0016]第十三NMOS管的漏极和栅极接第十NMOS管的源极和第十一NMOS管的源极，第十三NMOS管的源极接地；
[0017]第十三PMOS管的源极接第十PMOS管的漏极，第十三PMOS管的栅极接输出端，其漏极接第十二NMOS管的源极和第十四NMOS管的漏极，第十二NMOS管的栅极接第一反相器的输出端，第十四NMOS管的栅极接第十三NMOS管的漏极，第十四NMOS管的源极接地；
[0018]第十五PMOS管的源极接电源，其栅极接第一PMOS管的漏极；第十四PMOS管的源极接第十五PMOS管的漏极，第十四PMOS管的栅极和漏极接地；第十五NMOS管的漏极接第十五PMOS管的漏极，第十五NMOS管的栅极接第十三PMOS管的漏极，第十五NMOS管的源极接地；第十六NMOS管的漏极接第十五PMOS管的漏极，第十六NMOS管的栅极接第一反相器的输出端，其源极接地；
[0019]第十六PMOS管的源极接电源，其栅极接第一PMOS管的漏极；第十七NMOS管的漏极接第十六PMOS管的漏极，第十七NMOS管的栅极接第十五PMOS管的漏极，第十七NMOS管的源极接地；
[0020]第十八NMOS管的漏极接第十六PMOS管的漏极，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于定频Buck扩频模式的三角调制波产生电路，其特征在于，包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第十八NMOS管、电阻、电容、第一反相器、第二反相器和迟滞比较器；第一PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连，其漏极接第一NMOS管的漏极，第一NMOS管的源极接地；第二PMOS管的源极通过电阻后接电源，其栅极接第一PMOS管的漏极，第一PMOS管的漏极接第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极和漏极，第二NMOS管的源极接地；第三PMOS管的源极接电源，其栅极接使能信号，其漏极接第四PMOS管的漏极和第三NMOS管的漏极；第三NMOS管的栅极接第二PMOS管的漏极，第三NMOS管的源极接地；第四PMOS管的源极接第五PMOS管的漏极，其栅极和漏极互连；所述使能信号是控制三角调制波产生电路是否产生三角调制波的控制信号；第五PMOS管的源极接电源，其栅极接第六PMOS管的漏极，第六PMOS管的源极接电源，其栅极和漏极互连；第七PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第七PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；第四NMOS管的漏极和栅极接第七PMOS管的漏极，第四NMOS管的源极接第七NMOS管的漏极，第七NMOS管的栅极接电源，其源极接地；第八PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第八PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；第五NMOS管的栅极和漏极接第八PMOS管的漏极，第五NMOS管的源极接第八NMOS管的漏极，第八NMOS管的栅极接电源，其源极接地；第九PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第九PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；...

【专利技术属性】
技术研发人员：明鑫，邝建军，宫新策，邹锐恒，熊进，王卓，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：