DC/DC转换器及其斜率补偿电路制造技术

技术编号:4316647 阅读:242 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种DC/DC转换器及其斜率补偿电路,包含第一差动对电路、电流镜单元、第一操作电流产生电路及跨导补偿电路。第一差动对电路连接第一电流源,并接收差动振荡信号而产生相对应差动振荡信号的差动电流。电流镜单元连接第一差动对电路,并镜像处理上述差动电流。第一操作电流产生电路连接电流镜单元,并产生第一操作电流,其中第一操作电流包括上述差动电流。跨导补偿电路用以稳定第一操作电流产生电路中的静态操作点,并接收上述差动振荡信号而产生输出电流,其中输出电流的值是数倍于第一操作电流的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种DC/DC转换器及其补偿电路,且特别是有关于一 种用于电流模式(current-mode)的DC/DC转换器及其斜率补偿电路。
技术介绍
在一般电流模式(current-mode)的直流对直流(DC/DC)转换器中,通常会 存在一斜率补偿电路,用以改变参考电压与电流感应信号在交会之后其信号 的斜率。此时,斜率补偿电路可输出一斜率补偿信号,并叠加于上述用来作 为控制参数的电流感应信号,用以避免DC/DC转换器中会有开回路不稳定 性(open loop instability)或是次谐波振荡(sub-harmonic oscillation)的问题。以过去的作法而言,斜率补偿信号是通过将振荡器产生的振荡信号作转 换,并将其叠加于电流感应信号而得。然而,上述的振荡信号在产生时,通 常是以一接地信号为参考点;因此, 一旦接地信号不稳定或是具有脉冲噪声 (glitch)的话,以上述方式获得的斜率补偿信号也将遭受影响,而具有偏移以 及失真的问题。如此一来,则更无法有效地防止上述开回路不稳定性或是次 谐波振荡的问题,甚至连整体DC/DC转换器也可能无法正常地运作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种斜率补偿电路,用以解决斜率 补偿信号因不稳定的接地信号或是脉冲噪声所导致的偏移以及失真问题。本专利技术的另一目的是在提供一种DC/DC转换器,用以改善其中开回路 不稳定性或是次谐波振荡的问题。为了实现上述目的,本专利技术一实施例中提出一种斜率补偿电路,包含一 第一差动对电路、 一电流镜单元、 一第一操作电流产生电路以及一跨导补偿 电路。第一差动对电路与一第一电流源连接,并用以接收一对差动振荡信号 而产生相对应于差动振荡信号的一对差动电流。电流镜单元与第一差动对电9路连接,并用以镜像处理上述差动电流。第一操作电流产生电路与电流镜单 元连接,并用以产生一第一操作电流,其中第一操作电流包括上述差动电流。 跨导补偿电路是用以稳定第一操作电流产生电路中的一静态操作点,并接收 上述差动振荡信号而产生一输出电流,其中输出电流的值是数倍于第一操作 电流的值。为了实现上述目的,本专利技术另一实施例中提出一种DC/DC转换器,包 含一控制电路、 一切换开关以及一斜率补偿电路。控制电路是用以输出一脉 冲驱动信号。切换开关是通过脉冲驱动信号启动,使得一电感经由一输入电 压充电后产生一 电感电流。斜率补偿电路是用以接收一对差动振荡信号而产 生一输出电流,该输出电流叠加于接收电感电流的一电流感应电路所输出的 一电流感应信号上,且叠加后的输出电流和电流感应信号转换为一反馈信号 以控制上述控制电路。斜率补偿电路包含一第一差动对电路、 一电流镜单元、 一第一操作电流产生电路以及一跨导补偿电路。第一差动对电路连接一第一 电流源,并用以接收差动振荡信号而产生相对应于差动振荡信号的一对差动 电流。电流镜单元连接第一差动对电路,并用以镜像处理上述差动电流。第 一操作电流产生电路连接电流镜单元,并用以产生一第一操作电流,其中第 一操作电流包括上述差动电流。跨导补偿电路是用以稳定第一操作电流产生 电路中的一静态操作点,并接收上述差动振荡信号而产生输出电流,其中输 出电流的值是数倍于第一操作电流的值。根据本专利技术的
技术实现思路
,应用前述的斜率补偿电路,可不受接地信号的 影响,并较先前作法提供更稳定的斜率补偿信号。如此一来,便可有效地避免DC/DC转换器中开回路不稳定性或是次谐波振荡的问题,且DC/DC转换 器也可因此而完善地运作。附图说明图1是依照本专利技术实施例的一种电流模式的直流对直流转换器的主要电 路方块图2是依照本专利技术实施例的一种斜率补偿电路的示意图。主要组件符号说明DC/DC转换器102:控制电路104:切换开关106:电流感应电路108、200:斜率补偿电路202:第一电流源204:第二电流源210:第一差动对电路220:电流镜单元222、224、 250:电流镜240:第二差动对电路280:跨导补偿电路230:第一操作电流产生电路 260:第二操作电流产生电路具体实施例方式图1示出了依照本专利技术实施例的一种电流模式(current-mode)的直流对直 流(DC/DC)转换器的主要电路方块图。DC/DC转换器100基本上包括电感LI 、 二极管D1、控制电路102、切换开关104、电流感应电路106以及斜率补偿 电路108。电感L1具有一第一端以及一第二端,其第一端电性耦接于输入电 压Vin,其第二端则电性耦接于切换开关104及二极管D1的阳极。当切换开关104启动时,电感Ll会由输入电压Vin进行充电,然后产生一电感电流iL,接着输出电压V。ut再于二极管Dl的阴极产生。此外,电流感应电路106则 是接收电感电流iL,并且输出一电流感应信号CS。斜率补偿电路108接收一对差动振荡信号VP和VN(在图2中示出),而 产生一斜率补偿信号SS叠加于电流感应信号CS上,且叠加后的斜率补偿信 号SS和电流感应信号CS再转换为一反馈信号FS,用以对控制电路102进 行控制。在一实施例中,斜率补偿信号SS和电流感应信号CS均是以电流的 形式呈现,且两电流叠加之后再转换为一电压(即反馈信号FS),对控制电路 102进行控制。控制电路102则可因此输出以脉冲宽度调制(PWM)方式呈现 的脉冲驱动信号,用以启动切换开关104。图2示出了依照本专利技术实施例的一种斜率补偿电路的示意图。斜率补偿 电路200包括一第一电流源202、 一第一差动对电路210、 一电流镜单元220、 一第一操作电流产生电路230以及一跨导补偿电路(transconductance compensation circuit)280。第一差动对电路210是电性连接于第一电流源202, 并接收差动振荡信号VP和VN,用以分别产生相对应于差动振荡信号VP和VN的差动电流il和i2。由于在此是使用差动振荡信号VP和VN来作为输 入信号,因此当振荡信号具有脉冲噪声(glitdi)或偏移(offset)时,斜率补偿电 路200的输入仍然可具有稳定的状态而较为准确。电流镜单元220是电性连接于第一差动对电路210,并且对差动电流il 和i2作镜像处理(mirroring)。第一操作电流产生电路230则是电性连接于电 流镜单元220,并且根据电流镜单元220作镜像处理之后的差动电流il和i2, 产生一第一操作电流B,使得第一操作电流i3基本上包括差动电流il和i2。 换言之,电流镜单元220是电性连接于第一差动对电路210以及第一操作电 流产生电路230之间,并且对自第一差动对电路210流出的差动电流il和i2 作镜像处理,使差动电流il和i2镜像转移至第一操作电流产生电路230。跨导补偿电路280是用以稳定第一操作电流产生电路230中的一静态操 作点,或称偏压点,或简称Q-point(使装置以特定方式进行操作的直流电压 及/或电流),并且也接收差动振荡信号VP和VN而产生输出信号(例如其 值是数倍于第一操作电流i3的输出电流i6),以供与电流感应信号CS叠加。在本实施例中,跨导补偿电路280还包括一第二电流源204、 一第二差 动对电路240、 一电流镜250以及一第二操作电流产生电路260。第本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种斜率补偿电路,其特征在于,包含:    一第一差动对电路,与一第一电流源连接,并用以接收一对差动振荡信号而产生相对应于该对差动振荡信号的一对差动电流;    一电流镜单元,与该第一差动对电路连接,并用以镜像处理该对差动电流;    一第一操作电流产生电路,与该电流镜单元连接,并用以产生一第一操作电流,其中该第一操作电流包括该对差动电流;以及    一跨导补偿电路,用以稳定该第一操作电流产生电路中的一静态操作点,并接收该对差动振荡信号而产生一输出电流,其中该输出电流的值是数倍于该第一操作电流的值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴国宏
申请(专利权)人:原景科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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