失调消除电路、失调消除方法以及开关电源技术

本申请提供了一种失调消除电路、失调消除方法以及开关电源，其中，电流产生模块产生输出电流，经过第一电流镜模块和第二电流镜模块的共同作用将输出电流复制并等比例处理为不同大小的电流，随后数字控制模块基于求和比较器的输出结果产生控制信号，并将控制信号发送给校正模块，校正模块在控制信号的作用下，从第一电流镜模块和第二电流镜模块中产生的多种大小的电流中选择得到校正电流，并通过校正电流实现对求和比较器中直流失调的校正。本申请的失调消除电路可以在软启动前校正求和比较器的直流失调，在低功耗状态下可以有效避免误差校正电路工作于箝位状态，因此可以大大提高COT在空载下输出精度及瞬态响应。高COT在空载下输出精度及瞬态响应。高COT在空载下输出精度及瞬态响应。

【技术实现步骤摘要】
失调消除电路、失调消除方法以及开关电源


[0001]本申请涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种失调消除电路、失调消除方法以及开关电源。

技术介绍

[0002]DCDC固定导通时间(DC
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DC Current
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Mode One Cycle Control，DC
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DC COT)架构是一种用于开关电源的控制器设计架构。其特点是只需要单个周期就可以控制电源输出波形的稳定性和准确性，使得电源可以更好地适应不同的工作负载和输入电压变化，提高了电源的效率和可靠性。
[0003]由于电源中FB半纹波误差及求和比较器的非理想因素的影响，传统DC
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DC COT架构引入了误差校正电路消除以上误差影响。
[0004]但是，误差校正电路在箝位状态下工作，会限制输入信号的振幅范围，从而使输出信号限制在一定的范围内，这样会导致电路的灵敏度降低，因此空载精度和瞬态响应都会较差。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种失调消除电路、失调消除方法以及开关电源，以解决现有技术中COT架构空载状态下精度和瞬态响应较差的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供了一种失调消除电路，所述失调消除电路包括：电流产生模块、第一电流镜模块、第二电流镜模块、数字控制模块以及校正模块，其中：
[0008]所述第一电流镜模块的第一端和所述第二电流镜模块的第一端分别与所述电流产生模块的输出端连接；所述第一电流镜模块的第二端与所述第二电流镜的第二端连接，所述第一电流镜的第三端与所述校正模块的第一输入端连接；所述第二电流镜的第三端与所述校正模块的第二输入端连接；
[0009]所述校正模块的第三输入端与所述数字控制模块的输出端连接，所述校正模块的输出端用于连接求和比较器；
[0010]所述电流产生模块的第一输入端与所述第二电流镜的第一端连接，所述电流产生模块的第二输入端用于接入基准电压，所述电流产生模块用于产生输出电流并将所述输出电流发送至所述第一电流镜模块和所述第二电流镜模块；
[0011]所述数字控制模块的输入端用于连接求和比较器，所述数字控制模块用于根据求和比较器的输出结果向所述校正模块发送控制信号；
[0012]所述校正模块用于在所述控制信号的作用下控制所述第一电流镜模块的输出电流和所述第二电流镜模块的输出电流，并相应向求和比较器输出校正电流。
[0013]可选的，所述校正模块包括：第一开关场效应管、第二开关场效应管、第三开关场效应管、第四开关场效应管、第五开关场效应管、第六开关场效应管、第七开关场效应管、第
八开关场效应管、第九开关场效应管以及第十开关场效应管；
[0014]所述第一开关场效应管的源极、第二开关场效应管的源极、第三开关场效应管的源极以及第四开关场效应管的源极和所述第一电流镜模块的第三端连接，所述第一开关场效应管的漏极、第二开关场效应管的漏极、第三开关场效应管的漏极和第四开关场效应管的漏极与第五开关场效应管的源极以及第十开关场效应管的源极连接；
[0015]所述第六开关场效应管的源极、第七开关场效应管的源极、第八开关场效应管的源极以及第九开关场效应管的源极和所述第二电流镜模块的第三端连接，所述第六开关场效应管的漏极、第七开关场效应管的漏极、第八开关场效应管的漏极以及第九开关场效应管的漏极与第五开关场效应管的源极以及第十开关场效应管的源极连接；
[0016]所述第一开关场效应管的栅极、第二开关场效应管的栅极、第三开关场效应管的栅极、第四开关场效应管的栅极、第五开关场效应管的栅极、第六开关场效应管的栅极、第七开关场效应管的栅极、第八开关场效应管的栅极、第九开关场效应管的栅极以及第十开关场效应管的栅极分别与所述数字控制模块的输出端连接。
[0017]可选的，所述第十开关场效应管的漏极、所述第五开关场效应管的漏极和所述求和比较器的输入端连接。
[0018]可选的，所述电流产生模块包括：运算放大器以及第一场效应管；
[0019]所述运算放大器的一端输入端与所述第二电流镜的第一端连接，所述运算放大器的第二输入端用于接入基准电压，所述运算放大器的输出端与所述第一场效应管的栅极连接；
[0020]所述第一场效应管的漏极与所述第一电流镜模块的第一端连接，所述第一场效应管的源极与所述第二电流镜的第一端连接。
[0021]可选的，所述第一电流镜模块中包括：第一自偏置单元和第一比例调节单元，所述第二电流镜模块中包括第二自偏置单元和第二比例调节单元；
[0022]所述第一自偏置单元的第一端与所述电流产生模块的输出端连接，所述第一自偏置单元的第二端与所述第二自偏置单元的第二端连接，所述第一自偏置单元的第三端与所述第一比例调节单元的第一端连接；
[0023]所述第一比例调节单元的第二端与所述校正模块的第一输入端连接；
[0024]所述第二自偏置单元的第一端与所述电流产生模块的输出端连接，所述第二自偏置单元的第三端与所述第二比例调节单元的第一端连接；
[0025]所述第二比例调节单元的第二端与所述校正模块的第二输入端连接。
[0026]可选的，所述第一自偏置单元中包括：第一电阻、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管以及第七场效应管；
[0027]其中，所述第二场效应管的栅极、第三场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极串联连接且与所述第一比例调节单元的第一端连接，所述第五场效应管的栅极、第六场效应管的栅极和所述第七场效应管的栅极串联连接且与所述第一比例调节单元的第一端连接；
[0028]所述第二场效应管的栅极和所述第三场效应管的栅极还与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述电流产生模块的输出端连接；
[0029]所述第二场效应管的源极、第三场效应管的源极和所述第四场效应管的源极均连
接至电源，所述第二场效应管的漏极和所述第五场效应管的源极连接，所述第三场效应管的漏极和所述第六场效应管的源极连接，所述第四场效应管的漏极和所述第七场效应管的源极连接，所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极连接至所述第一电阻的另一端；
[0030]所述第六场效应管的漏极、第七场效应管的漏极和所述第二自偏置单元的第二端连接。
[0031]可选的，所述第二自偏置单元中包括第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管以及第二电阻；
[0032]其中，所述第八场效应管的漏极和所述第六场效应管的漏极连接，所述第八场效应管的源极和所述第九场效应管的漏极连接，所述第九场效应管的源极和所述第十场效应管的漏极连接，所述第八场效应管的栅极、第九场效应管的栅极、所述第十场效应管的栅极、所述第十一场效应管的栅极以及所述第二比例调节单元的第一端连接；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种失调消除电路，其特征在于，所述失调消除电路包括：电流产生模块、第一电流镜模块、第二电流镜模块、数字控制模块以及校正模块，其中：所述第一电流镜模块的第一端和所述第二电流镜模块的第一端分别与所述电流产生模块的输出端连接；所述第一电流镜模块的第二端与所述第二电流镜的第二端连接，所述第一电流镜的第三端与所述校正模块的第一输入端连接；所述第二电流镜的第三端与所述校正模块的第二输入端连接；所述校正模块的第三输入端与所述数字控制模块的输出端连接，所述校正模块的输出端用于连接求和比较器；所述电流产生模块的第一输入端与所述第二电流镜的第一端连接，所述电流产生模块的第二输入端用于接入基准电压，所述电流产生模块用于产生输出电流并将所述输出电流发送至所述第一电流镜模块和所述第二电流镜模块；所述数字控制模块的输入端用于连接求和比较器，所述数字控制模块用于根据求和比较器的输出结果向所述校正模块发送控制信号；所述校正模块用于在所述控制信号的作用下控制所述第一电流镜模块的输出电流和所述第二电流镜模块的输出电流，并相应向求和比较器输出校正电流。2.根据权利要求1所述的失调消除电路，其特征在于，所述校正模块包括：第一开关场效应管、第二开关场效应管、第三开关场效应管、第四开关场效应管、第五开关场效应管、第六开关场效应管、第七开关场效应管、第八开关场效应管、第九开关场效应管以及第十开关场效应管；所述第一开关场效应管的源极、第二开关场效应管的源极、第三开关场效应管的源极以及第四开关场效应管的源极和所述第一电流镜模块的第三端连接，所述第一开关场效应管的漏极、第二开关场效应管的漏极、第三开关场效应管的漏极和第四开关场效应管的漏极与第五开关场效应管的源极以及第十开关场效应管的源极连接；所述第六开关场效应管的源极、第七开关场效应管的源极、第八开关场效应管的源极以及第九开关场效应管的源极和所述第二电流镜模块的第三端连接，所述第六开关场效应管的漏极、第七开关场效应管的漏极、第八开关场效应管的漏极以及第九开关场效应管的漏极与第五开关场效应管的源极以及第十开关场效应管的源极连接；所述第一开关场效应管的栅极、第二开关场效应管的栅极、第三开关场效应管的栅极、第四开关场效应管的栅极、第五开关场效应管的栅极、第六开关场效应管的栅极、第七开关场效应管的栅极、第八开关场效应管的栅极、第九开关场效应管的栅极以及第十开关场效应管的栅极分别与所述数字控制模块的输出端连接。3.根据权利要求2所述的失调消除电路，其特征在于，所述第十开关场效应管的漏极、所述第五开关场效应管的漏极和所述求和比较器的输入端连接。4.根据权利要求1所述的失调消除电路，其特征在于，所述电流产生模块包括：运算放大器以及第一场效应管；所述运算放大器的一端输入端与所述第二电流镜的第一端连接，所述运算放大器的第二输入端用于接入基准电压，所述运算放大器的输出端与所述第一场效应管的栅极连接；所述第一场效应管的漏极与所述第一电流镜模块的第一端连接，所述第一场效应管的源极与所述第二电流镜的第一端连接。
5.根据权利要求1所述的失调消除电路，其特征在于，所述第一电流镜模块中包括：第一自偏置单元和第一比例调节单元，所述第二电流镜模块中包括第二自偏置单元和第二比例调节单元；所述第一自偏置单元的第一端与所述电流产生模块的输出端连接，所述第一自偏置单元的第二端与所述第二自偏置单元的第二端连接，所述第一自偏置单元的第三端与所述第一比例调节单元的第一端连接；所述第一比例调节单元的第二端与所述校正模块的第一输入端连接；所述第二自偏置单元的第一端与所述电流产生模块的输出端连接，所述第二自偏置单元的第三端与所述第二比例调节单元的第一端连接；所述第二比例调节单元的第二端与所述校正模块的第二输入端连接。6.根据权利要求5所述的失调消除电路，其特征在于，所述第一自偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫，张芳玲，
申请(专利权)人：拓尔微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：