CN112671237B - 一种提高电流模buck型直流转换器响应的电路结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构及方法。在VEAO电压拉低时,通过第一跨导放大比较网络输出高电平,触发第一补偿电路产生一股下拉电流,以拉低VCOMP电压;在VEAO电压拉高时,通过第二跨导放大比较网络输出低电平,触发第二补偿电路产生一股上拉电流,以拉高VCOMP电压。本发明能够实现在VEAO电压快速变化时,VCOMP节点电压能够快速跟随VEAO的变化而变化,从而减小响应时间,能够根据VEAO的变化方向自动选择补偿电路,实现对VEAO电压的全范围跟随补偿。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路电源管理技术领域,尤其是一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构及方法。
背景技术
电源IC的负载响应速度决定了输出的稳定性及精度,负载响应速度也是业内评判电源IC的一个重要指标。
如图1所示为现有EA的补偿网络,VEAO变高时,需要通过R1对C2充电,对环路来说有一定的延时,影响了快速响应。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,以实现VCOMP电压可以快速跟随VEAO电压的变化。
本发明采用的技术方案如下:
一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,包括驱动电路、第一跨导放大比较网络、第二跨导放大比较网络、第一补偿电路和第二补偿电路;第一跨导放大比较网络和第二放大比较网络均包括第一端和第二端;第一跨导放大比较网络的驱动端和第二放大比较网络的驱动端均连接到驱动电路;第一跨导放大比较网络的输出端连接第一补偿电路,第一补偿电路的输出端连接VCOMP;第二跨导放大比较网络的输出端连接第二补偿电路,第二补偿电路的输出端连接VCOMP;第一跨导放大比较网络的第一端和第二跨导放大比较网络的第一端并联连接VEAO;第一跨导放大比较网络的第二端和第二跨导放大比较网络的第二端并联连接VCOMP;第一跨导放大比较网络响应于第一端电压的增加,输出电流减小,响应于第一端电压的减小,输出电流增大;第二跨导放大比较网络响应于第一端电压的增加,输出电流减小,响应于第一端电压的减小,输出电流增大;第一补偿电路响应于输入电流增加而截止,响应于输入电流减小而产生下拉电流;第二补偿电路响应于输入电流增加而产生上拉电流,响应于输入电流减小而截止。
VEAO电压拉高时,第二跨导放大比较网络和第一跨导放大比较网络输出电流均减小,使第二补偿电路电压产生一股上拉电流,拉高VCOMP电压直至与VEAO电压相等,使第一补偿电路截止;VEAO电压拉低时,第二跨导放大比较网络和第一跨导放大比较网络输出电流均增大,使第一补偿电路电压产生一股下拉电流,拉低VCOMP电压直至与VEAO电压相等,使第二补偿电路截止。
进一步的,第一跨导放大比较网络包括第三P型场效应管、第四P型场效应管、第五P型场效应管、第六P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管、第一电阻和第二电阻;第一电阻和第二电阻并联到第一跨导放大比较网络的驱动端,第一电阻连接第五P型场效应管的源极,第五P型场效应管的漏极与第二N型场效应管的漏极相连,第二N型场效应管的源极接低电势,第二N型场效应管的栅极与漏极相连,第二N型场效应管的栅极连接第一N型场效应管的栅极,第一N型场效应管的源极接低电势,第一N型场效应管的漏极接第三P型场效应管的漏极,第三P型场效应管的源极接驱动电源,第三P型场效应管的栅极与漏极相连,第三P型场效应管的栅极与第四P型场效应管的栅极相连;第二电阻连接第六P型场效应管的源极,第六P型场效应管的漏极与第三N型场效应管的漏极相连,第三N型场效应管的源极接低电势,第三N型场效应管的栅极与漏极相连,第三N型场效应管的栅极连接第四N型场效应管的栅极,第四N型场效应管的源极接低电势,第四N型场效应管的漏极接第四P型场效应管的漏极,第四P型场效应管的源极接驱动电源;第五P型场效应管的栅极作为第一跨导放大比较网络的第一端,第六P型场效应管的栅极作为第一跨导放大比较网络的第二端,第四N型场效应管的漏极作为第一跨导放大比较网络的输出端。
进一步的,第一补偿电路包括第五N型场效应管和第六N型场效应管,第五N型场效应管的漏极与栅极相连,第五N型场效应管的源极连接低电势,第五N型场效应管的栅极连接第六N型场效应管的栅极,第六N型场效应管的源极连接低电势,第五N型场效应管的漏极作为第一补偿电路的输入端,第六N型场效应管的漏极作为第一补偿电路的输出端。
进一步的,第二跨导放大比较网络包括第九P型场效应管、第十P型场效应管、第十一P型场效应管、第十二P型场效应管、第七N型场效应管、第八N型场效应管、第九N型场效应管、第十N型场效应管、第三电阻和第四电阻;第三电阻和第四电阻并联到第二跨导放大比较网络的驱动端,第三电阻连接第十一P型场效应管的源极,第十一P型场效应管的漏极与第八N型场效应管的漏极相连,第八N型场效应管的源极接低电势,第八N型场效应管的栅极与漏极相连,第八N型场效应管的栅极连接第七N型场效应管的栅极,第七N型场效应管的源极接低电势,第七N型场效应管的漏极接第九P型场效应管的漏极,第九P型场效应管的源极接驱动电源,第九P型场效应管的栅极与第十P型场效应管的栅极相连;第四电阻连接第十二P型场效应管的源极,第十二P型场效应管的漏极与第九N型场效应管的漏极相连,第九N型场效应管的源极接低电势,第九N型场效应管的栅极与漏极相连,第九N型场效应管的栅极连接第十N型场效应管的栅极,第十N型场效应管的源极接低电势,第十N型场效应管的漏极接第十P型场效应管的漏极,第十P型场效应管的源极接驱动电源,第十P型场效应管的栅极与漏极相连;第十二P型场效应管的栅极作为第二跨导放大比较网络的第一端,第十一P型场效应管的栅极作为第二跨导放大比较网络的第二端,第七N型场效应管的漏极作为第二跨导放大比较网络的输出端。
进一步的,第二补偿电路包括第七P型场效应管和第八P型场效应管,第八P型场效应管的漏极与栅极相连,第八P型场效应管的源极连接驱动电源,第八P型场效应管的栅极连接第七P型场效应管的栅极,第七P型场效应管的源极连接驱动电源,第八P型场效应管的漏极作为第二补偿电路的输入端,第七P型场效应管的漏极作为第二补偿电路的输出端。
为解决上述全部或部分问题,本发明还提供了一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的方法,包括:
在VEAO电压拉低时,通过第一跨导放大比较网络输出高电平,触发第一补偿电路产生一股下拉电流,以拉低VCOMP电压;在VEAO电压拉高时,通过第二跨导放大比较网络输出低电平,触发第二补偿电路产生一股上拉电流,以拉高VCOMP电压。
进一步的,上述第一跨导放大比较网络通过以下方法,在VEAO电压拉低时输出高电平:以VEAO输入第一跨导放大比较网络的第一端,以VCOMP输入第一跨导放大比较网络的第二端,设置第一跨导放大比较网络在第一端电压低于第二端电压时,输出高电平。
进一步的,第一跨导放大比较网络包括第三P型场效应管、第四P型场效应管、第五P型场效应管、第六P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管、第一电阻和第二电阻;第一电阻和第二电阻并联到驱动电源,第一电阻连接第五P型场效应管的源极,第五P型场效应管的漏极与第二N型场效应管的漏极相连,第二N型场效应管的源极接低电势,第二N型场效应管的栅极与漏极相连,第二N型场效应管的栅极连接第一N型场效应管的栅极,第一N型场效应管的源极接低电势,第一N型场效应管的漏极接第三P型场效应管的漏极,第三P型场效应管的源极接驱动电源,第三P型场效应管的栅极与漏极相连,第三P型场效应管的栅极与第四P型场效应管的栅极相连;第二电阻连接第六P型场效应管的源极,第六P型场效应管的漏极与第三N型场效应管的漏极相连,第三N型场效应管的源极接低电势,第三N型场效应管的栅极与漏极相连,第三N型场效应管的栅极连接第四N型场效应管的栅极,第四N型场效应管的源极接低电势,第四N型场效应管的漏极接第四P型场效应管的漏极,第四P型场效应管的源极接驱动电源;第五P型场效应管的栅极连接VEAO,第六P型场效应管的栅极连接VCOMP,第四N型场效应管的漏极作为第一跨导放大比较网络的输出端。
进一步的,第一跨导放大比较网络输出高电平,触发第一补偿电路产生一股下拉电流,通过以下方法实现:第一补偿电路一端连接低电势;第一补偿电路在第一跨导放大比较网络输出高电平时,阻抗减小,从而在与低电势相对的一端产生一股下拉电流。
进一步的,第一补偿电路包括第五N型场效应管和第六N型场效应管,第五N型场效应管的漏极与栅极相连,第五N型场效应管的源极连接低电势,第五N型场效应管的栅极连接第六N型场效应管的栅极,第六N型场效应管的源极连接低电势,第五N型场效应管的漏极作为第一补偿电路的输入端,第六N型场效应管的漏极作为第一补偿电路的输出端。
进一步的,第二跨导放大比较网络通过以下方法,在VEAO电压拉高时输出低电平:以VEAO输入第二跨导放大比较网络的第一端,以VCOMP输入第二跨导放大比较网络的第二端,设置第二跨导放大比较网络在第一端电压高于第二端电压时,输出低电平。
进一步的,第二跨导放大比较网络包括第九P型场效应管、第十P型场效应管、第十一P型场效应管、第十二P型场效应管、第七N型场效应管、第八N型场效应管、第九N型场效应管、第十N型场效应管、第三电阻和第四电阻;第三电阻和第四电阻并联到驱动电源,第三电阻连接第十一P型场效应管的源极,第十一P型场效应管的漏极与第八N型场效应管的漏极相连,第八N型场效应管的源极接低电势,第八N型场效应管的栅极与漏极相连,第八N型场效应管的栅极连接第七N型场效应管的栅极,第七N型场效应管的源极接低电势,第七N型场效应管的漏极接第九P型场效应管的漏极,第九P型场效应管的源极接驱动电源,第九P型场效应管的栅极与第十P型场效应管的栅极相连;第四电阻连接第十二P型场效应管的源极,第十二P型场效应管的漏极与第九N型场效应管的漏极相连,第九N型场效应管的源极接低电势,第九N型场效应管的栅极与漏极相连,第九N型场效应管的栅极连接第十N型场效应管的栅极,第十N型场效应管的源极接低电势,第十N型场效应管的漏极接第十P型场效应管的漏极,第十P型场效应管的源极接驱动电源,第十P型场效应管的栅极与漏极相连;第十二P型场效应管的栅极连接VEAO,第十一P型场效应管的栅极连接VCOMP,第七N型场效应管的漏极作为第二跨导放大比较网络的输出端。
进一步的,第二跨导放大比较网络输出低电平,触发第二补偿电路产生一股上拉电流,通过以下方法实现:第二补偿电路一端连接高电势;第二补偿电路在第二跨导放大比较网络输出低电平时,阻抗减小,从而在与高电势相对的一端产生一股上拉电流。
进一步的,第二补偿电路包括第七P型场效应管和第八P型场效应管,第八P型场效应管的漏极与栅极相连,第八P型场效应管的源极连接驱动电源,第八P型场效应管的栅极连接第七P型场效应管的栅极,第七P型场效应管的源极连接驱动电源,第八P型场效应管的漏极作为第二补偿电路的输入端,第七P型场效应管的漏极作为第二补偿电路的输出端。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明能够实现在VEAO电压快速变化时,VCOMP节点电压能够快速跟随VEAO的变化而变化,从而减小响应时间。
2、本发明能够在VEAO电压全变化范围内,根据VEAO的变化方向自动选择补偿电路,实现对VEAO电压的全范围跟随补偿。
3、本发明所设计的电路制造成本低,体积小巧,便于集成。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是现有EA补偿网络电路图。
图2是本发明提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构示意图。
图中,MP1表示第一P型场效应管,MP2表示第二P型场效应管,MP3表示第三P型场效应管,MP4表示第四P型场效应管,MP5表示第五P型场效应管,MP6表示第六P型场效应管,MP7表示第七P型场效应管,MP8表示第八P型场效应管,MP9表示第九P型场效应管,MP10表示第十P型场效应管,MP11表示第十一P型场效应管,MP12表示第十二P型场效应管,MP13表示第十三P型场效应管,MN1表示第一N型场效应管,MN2表示第二N型场效应管,MN3表示第三N型场效应管,MN4表示第四N型场效应管,MN5表示第五N型场效应管,MN6表示第六N型场效应管,MN7表示第七N型场效应管,MN8表示第八N型场效应管,MN9表示第九N型场效应管,MN10表示第十N型场效应管,R1表示第一电阻,R2表示第二电阻,R3表示第三电阻,R4表示第四电阻,VCC表示驱动电源。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例一
一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,包括:
驱动电路、第一跨导放大比较网络、第二跨导放大比较网络、第一补偿电路和第二补偿电路,第一跨导放大比较网络和第二放大比较网络均包括第一端和第二端,两网络的第一端同性;第一跨导放大比较网络的驱动端和第二放大比较网络的驱动端均连接到驱动电路;第一跨导放大比较网络的输出端连接第一补偿电路,第一补偿电路的输出端连接VCOMP;第二跨导放大比较网络的输出端连接第二补偿电路,第二补偿电路的输出端连接VCOMP;第一跨导放大比较网络的第一端和第二跨导放大比较网络的第一端并联连接VEAO;第一跨导放大比较网络的第二端和第二跨导放大比较网络的第二端并联连接VCOMP。第一跨导放大比较网络响应于第一端电压的增加,输出电流减小,响应于第一端电压的减小,输出电流增大;第二跨导放大比较网络响应于第一端电压的增加,输出电流减小,响应于第一端电压的减小,输出电流增大;第一补偿电路响应于输入电流增加而截止,响应于输入电流减小而产生下拉电流;第二补偿电路响应于输入电流增加而产生上拉电流,响应于输入电流减小而截止。VEAO电压拉高时,第二跨导放大比较网络输出电流减小,使第二补偿电路电压产生一股上拉电流,拉高VCOMP电压直至与VEAO电压相等;第一跨导放大比较网络输出电流减小,使第一补偿电路截止。VEAO电压拉低时则相反,第一跨导放大比较网络输出电流增大,使第一补偿电路产生一股下拉电流,拉低VCOMP电压直至与VEAO电压相等;第二跨导放大比较网络输出电流增大,使第二补偿电路截止。这样,VCOMP节点电压能够快速跟随VEAO的变化而变化,从而减小响应时间。
如图2所示,驱动电路包括第一P型场效应管MP1、第二P型场效应管MP2和第三P型场效应管MP13;驱动电源驱动第一P型场效应管MP1产生电流,第二P型场效应管MP2和第三P型场效应管MP13分别镜像第一P型场效应管MP1的电流,第二P型场效应管MP2为第一跨导放大比较网络的驱动端提供驱动电流,第三P型场效应管MP13为第二跨导放大比较网络的驱动端提供驱动电流。具体而言,驱动电源输入端分别连接第一P型场效应管MP1、第二P型场效应管MP2和第三P型场效应管MP13的源极,第一P型场效应管MP1的栅极分别连接第二P型场效应管MP2的栅极和第三P型场效应管MP13的栅极,第一P型场效应管MP1的栅极和漏极相连,第一P型场效应管MP1的漏极连接第一跨导放大比较网络的驱动端,第二P型场效应管MP2的漏极连接第二跨导放大比较网络的驱动端。
第一跨导放大比较网络包括第三P型场效应管MP3、第四P型场效应管MP4、第五P型场效应管MP5、第六P型场效应管MP6、第一N型场效应管MN1、第二N型场效应管MN2、第三N型场效应管MN3、第四N型场效应管MN4、第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1和第二电阻R2并联到第一跨导放大比较网络的驱动端,第一电阻R1连接第五P型场效应管MP5的源极,第五P型场效应管MP5的漏极与第二N型场效应管MN2的漏极相连,第二N型场效应管MN2的源极接低电势,第二N型场效应管MN2的栅极与漏极相连,第二N型场效应管MN2的栅极连接第一N型场效应管MN1的栅极,第一N型场效应管MN1的源极接低电势,第一N型场效应管MN1的漏极接第三P型场效应管MP3的漏极,第三P型场效应管MP3的源极接驱动电源,第三P型场效应管MP3的栅极与漏极相连,第三P型场效应管MP3的栅极与第四P型场效应管MP4的栅极相连;第二电阻R2连接第六P型场效应管MP6的源极,第六P型场效应管MP6的漏极与第三N型场效应管MN3的漏极相连,第三N型场效应管MN3的源极接低电势,第三N型场效应管MN3的栅极与漏极相连,第三N型场效应管MN3的栅极连接第四N型场效应管MN4的栅极,第四N型场效应管MN4的源极接低电势,第四N型场效应管MN4的漏极接第四P型场效应管MP4的漏极,第四P型场效应管MP4的源极接驱动电源。第五P型场效应管MP5的栅极作为第一跨导放大比较网络的第一端,第六P型场效应管MP6的栅极作为第一跨导放大比较网络的第二端,第四N型场效应管MN4的漏极作为第一跨导放大比较网络的输出端。VEAO电压被拉低时,第五P型场效应管MP5电流增大,根据串联、镜像关系,则第四P型场效应管MP4的电流增大,使得第一跨导放大比较网络的输出电压增大,使第一补偿电路产生一股向下拉的电流,以拉低VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。VEAO电压被拉高时同理,第四P型场效应管MP4的电流减小,使得第一跨导放大比较网络的输出电压减小,使第一补偿电路截止。
第一补偿电路包括第五N型场效应管MN5和第六N型场效应管MN6,第五N型场效应管MN5连接第一跨导放大比较网络的输出端,第六N型场效应管MN6镜像第五N型场效应管MN5的电流,第六N型场效应管MN6连接VCOMP。具体而言,第五N型场效应管MN5的漏极与栅极相连,第五N型场效应管MN5的源极连接低电势,第五N型场效应管MN5的栅极连接第六N型场效应管MN6的栅极,第六N型场效应管MN6的源极连接低电势。第五N型场效应管MN5的漏极作为第一补偿电路的输入端,第六N型场效应管MN6的漏极作为第一补偿电路的输出端。在VEAO电压被拉低时,第一跨导放大比较网络的输出电压增大,第五N型场效应管MN5和第六N型场效应管MN6产生向下拉电流,拉低VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。在VEAO电压被拉高时,第一跨导放大比较网络的输出电压减小,第五N型场效应管MN5和第六N型场效应管MN6截止。
第二补偿电路包括第七P型场效应管MP7和第八P型场效应管MP8,第八P型场效应管MP8连接第二跨导放大比较网络的输出端,第七P型场效应管MP7镜像第八P型场效应管MP8的电流,第七P型场效应管MP7连接VCOMP。具体而言,第八P型场效应管MP8的漏极与栅极相连,第八P型场效应管MP8的源极连接驱动电源,第八P型场效应管MP8的栅极连接第七P型场效应管MP 7的栅极,第七P型场效应管MP7的源极连接驱动电源。第八P型场效应管MP8的漏极作为第二补偿电路的输入端,第七P型场效应管MP7的漏极作为第二补偿电路的输出端。在VEAO电压被拉低时,第二跨导放大比较网络的输出电压增大,第八P型场效应管MP8和第七P型场效应管MP7截止;在VEAO电压被拉高时,第八P型场效应管MP8和第七P型场效应管MP7产生向上拉的电流,拉高VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。
第二跨导放大比较网络包括第九P型场效应管MP9、第十P型场效应管MP10、第十一P型场效应管MP11、第十二P型场效应管MP12、第七N型场效应管MN7、第八N型场效应管MN8、第九N型场效应管MN9、第十N型场效应管MN10、第三电阻R3和第四电阻R4。第三电阻R3和第四电阻R4并联到第二跨导放大比较网络的驱动端,第三电阻R3连接第十一P型场效应管MP11的源极,第十一P型场效应管MP11的漏极与第八N型场效应管MN8的漏极相连,第八N型场效应管MN8的源极接低电势,第八N型场效应管MN8的栅极与漏极相连,第八N型场效应管MN8的栅极连接第七N型场效应管MN7的栅极,第七N型场效应管MN7的源极接低电势,第七N型场效应管MN7的漏极接第九P型场效应管MP9的漏极,第九P型场效应管MP9的源极接驱动电源,第九P型场效应管MP9的栅极与第十P型场效应管MP10的栅极相连;第四电阻R4连接第十二P型场效应管MP12的源极,第十二P型场效应管MP12的漏极与第九N型场效应管MN9的漏极相连,第九N型场效应管MN9的源极接低电势,第九N型场效应管MN9的栅极与漏极相连,第九N型场效应管MN9的栅极连接第十N型场效应管MN10的栅极,第十N型场效应管MN10的源极接低电势,第十N型场效应管MN10的漏极接第十P型场效应管MP10的漏极,第十P型场效应管MP10的源极接驱动电源,第十P型场效应管MP10的栅极与漏极相连。第十二P型场效应管MP12的栅极作为第二跨导放大比较网络的第一端,第十一P型场效应管MP11的栅极作为第二跨导放大比较网络的第二端,第七N型场效应管MN7的漏极作为第二跨导放大比较网络的输出端。VEAO电压被拉低时,第十二P型场效应管MP12电流增大,根据串联、镜像关系,则第九P型场效应管MP9的电流增大,使得第一跨导放大比较网络的输出电压增大,使第二补偿电路截止。VEAO电压被拉高时同理,第九P型场效应管MP9的电流减小,使得第二跨导放大比较网络的输出电压减小,使第二补偿电路产生向上拉的电流,以拉高VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。
实施例二
本实施例公开了一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的方法,包括:
在VEAO电压拉低时,通过第一跨导放大比较网络输出高电平,触发第一补偿电路产生一股下拉电流,以拉低VCOMP电压。在VEAO电压拉高时,通过第二跨导放大比较网络输出低电平,触发第二补偿电路产生一股上拉电流,以拉高VCOMP电压。这样,VCOMP节点电压能够快速跟随VEAO的变化而变化,从而减小响应时间。
以VEAO输入第一跨导放大比较网络的第一端,以VCOMP输入第一跨导放大比较网络的第二端,设置第一跨导放大比较网络在第一端电压低于第二端电压时,输出高电平。在一些实施例中,如图2所示,第一跨导放大比较网络包括第三P型场效应管MP3、第四P型场效应管MP4、第五P型场效应管MP5、第六P型场效应管MP6、第一N型场效应管MN1、第二N型场效应管MN2、第三N型场效应管MN3、第四N型场效应管MN4、第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1和第二电阻R2并联到驱动电源,第一电阻R1连接第五P型场效应管MP5的源极,第五P型场效应管MP5的漏极与第二N型场效应管MN2的漏极相连,第二N型场效应管MN2的源极接低电势,第二N型场效应管MN2的栅极与漏极相连,第二N型场效应管MN2的栅极连接第一N型场效应管MN1的栅极,第一N型场效应管MN1的源极接低电势,第一N型场效应管MN1的漏极接第三P型场效应管MP3的漏极,第三P型场效应管MP3的源极接驱动电源,第三P型场效应管MP3的栅极与漏极相连,第三P型场效应管MP3的栅极与第四P型场效应管MP4的栅极相连;第二电阻R2连接第六P型场效应管MP6的源极,第六P型场效应管MP6的漏极与第三N型场效应管MN3的漏极相连,第三N型场效应管MN3的源极接低电势,第三N型场效应管MN3的栅极与漏极相连,第三N型场效应管MN3的栅极连接第四N型场效应管MN4的栅极,第四N型场效应管MN4的源极接低电势,第四N型场效应管MN4的漏极接第四P型场效应管MP4的漏极,第四P型场效应管MP4的源极接驱动电源。第五P型场效应管MP5的栅极连接VEAO,第六P型场效应管MP6的栅极连接VCOMP,第四N型场效应管MN4的漏极作为第一跨导放大比较网络的输出端。VEAO电压被拉低时,第五P型场效应管MP5电流增大,根据串联、镜像关系,则第四P型场效应管MP4的电流增大,使得第一跨导放大比较网络的输出电压增大,使第一补偿电路产生一股向下拉的电流,以拉低VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。
第一补偿电路一端连接低电势;第一补偿电路在第一跨导放大比较网络输出高电平时,阻抗减小,从而在与低电势相对的一端产生一股下拉电流。在一些实施例中,第一补偿电路包括第五N型场效应管MN5和第六N型场效应管MN6,第五N型场效应管MN5连接第一跨导放大比较网络的输出端,第六N型场效应管MN6镜像第五N型场效应管MN5的电流,第六N型场效应管MN6连接VCOMP。具体而言,第五N型场效应管MN5的漏极与栅极相连,第五N型场效应管MN5的源极连接低电势,第五N型场效应管MN5的栅极连接第六N型场效应管MN6的栅极,第六N型场效应管MN6的源极连接低电势。第五N型场效应管MN5的漏极作为第一补偿电路的输入端,第六N型场效应管MN6的漏极作为第一补偿电路的输出端。在VEAO电压被拉低时,第一跨导放大比较网络的输出电压增大,第五N型场效应管MN5和第六N型场效应管MN6产生向下拉电流,拉低VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。
以VEAO输入第二跨导放大比较网络的第一端,以VCOMP输入第二跨导放大比较网络的第二端,设置第二跨导放大比较网络在第一端电压高于第二端电压时,输出低电平。在一些实施例中,第二跨导放大比较网络包括第九P型场效应管MP9、第十P型场效应管MP10、第十一P型场效应管MP11、第十二P型场效应管MP12、第七N型场效应管MN7、第八N型场效应管MN8、第九N型场效应管MN9、第十N型场效应管MN10、第三电阻R3和第四电阻R4。第三电阻R3和第四电阻R4并联到驱动电源,第三电阻R3连接第十一P型场效应管MP11的源极,第十一P型场效应管MP11的漏极与第八N型场效应管MN8的漏极相连,第八N型场效应管MN8的源极接低电势,第八N型场效应管MN8的栅极与漏极相连,第八N型场效应管MN8的栅极连接第七N型场效应管MN7的栅极,第七N型场效应管MN7的源极接低电势,第七N型场效应管MN7的漏极接第九P型场效应管MP9的漏极,第九P型场效应管MP9的源极接驱动电源,第九P型场效应管MP9的栅极与第十P型场效应管MP10的栅极相连;第四电阻R4连接第十二P型场效应管MP12的源极,第十二P型场效应管MP12的漏极与第九N型场效应管MN9的漏极相连,第九N型场效应管MN9的源极接低电势,第九N型场效应管MN9的栅极与漏极相连,第九N型场效应管MN9的栅极连接第十N型场效应管MN10的栅极,第十N型场效应管MN10的源极接低电势,第十N型场效应管MN10的漏极接第十P型场效应管MP10的漏极,第十P型场效应管MP10的源极接驱动电源,第十P型场效应管MP10的栅极与漏极相连。第十二P型场效应管MP12的栅极连接VEAO,第十一P型场效应管MP11的栅极连接VCOMP,第七N型场效应管MN7的漏极作为第二跨导放大比较网络的输出端。VEAO电压被拉高时,第九P型场效应管MP9的电流减小,使得第二跨导放大比较网络的输出电压减小,使第二补偿电路产生向上拉的电流,以拉高VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。
第二补偿电路一端连接高电势;第二补偿电路在第二跨导放大比较网络输出低电平时,阻抗减小,从而在与高电势相对的一端产生一股上拉电流。在一些实施例中,第二补偿电路包括第七P型场效应管MP7和第八P型场效应管MP8,第八P型场效应管MP8连接第二跨导放大比较网络的输出端,第七P型场效应管MP7镜像第八P型场效应管MP8的电流,第七P型场效应管MP7连接VCOMP。具体而言,第八P型场效应管MP8的漏极与栅极相连,第八P型场效应管MP8的源极连接驱动电源,第八P型场效应管MP8的栅极连接第七P型场效应管MP 7的栅极,第七P型场效应管MP7的源极连接驱动电源。第八P型场效应管MP8的漏极作为第二补偿电路的输入端,第七P型场效应管MP7的漏极作为第二补偿电路的输出端。在VEAO电压被拉高时,第八P型场效应管MP8和第七P型场效应管MP7产生向上拉的电流,拉高VCOMP电压直至VCOMP电压接近VEAO电压。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,其特征在于,包括驱动电路、第一跨导放大比较网络、第二跨导放大比较网络、第一补偿电路和第二补偿电路;所述第一跨导放大比较网络和第二放大比较网络均包括第一端和第二端;第一跨导放大比较网络的驱动端和第二放大比较网络的驱动端均连接到驱动电路;所述第一跨导放大比较网络的输出端连接所述第一补偿电路,所述第一补偿电路的输出端连接VCOMP;所述第二跨导放大比较网络的输出端连接所述第二补偿电路,所述第二补偿电路的输出端连接VCOMP;第一跨导放大比较网络的所述第一端和第二跨导放大比较网络的所述第一端并联连接VEAO;第一跨导放大比较网络的所述第二端和第二跨导放大比较网络的所述第二端并联连接VCOMP;第一跨导放大比较网络响应于第一端电压的增加,输出电流减小,响应于第一端电压的减小,输出电流增大;第二跨导放大比较网络响应于第一端电压的增加,输出电流减小,响应于第一端电压的减小,输出电流增大;第一补偿电路响应于输入电流增加而截止,响应于输入电流减小而产生下拉电流;第二补偿电路响应于输入电流增加而产生上拉电流,响应于输入电流减小而截止;所述VEAO为BUCK型直流转换器输出电压与参考电压之间的误差电压,所述VCOMP为BUCK型直流转换器的补偿电压。
2.如权利要求1所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,其特征在于,所述第一跨导放大比较网络包括第三P型场效应管(MP3)、第四P型场效应管(MP4)、第五P型场效应管(MP5)、第六P型场效应管(MP6)、第一N型场效应管(MN1)、第二N型场效应管(MN2)、第三N型场效应管(MN3)、第四N型场效应管(MN4)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2);所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)的一端连接到第一跨导放大比较网络的驱动端,所述第一电阻(R1)的另一端连接所述第五P型场效应管(MP5)的源极,所述第五P型场效应管(MP5)的漏极与所述第二N型场效应管(MN2)的漏极相连,所述第二N型场效应管(MN2)的源极接低电势,所述第二N型场效应管(MN2)的栅极与漏极相连,所述第二N型场效应管(MN2)的栅极连接所述第一N型场效应管(MN1)的栅极,所述第一N型场效应管(MN1)的源极接低电势,所述第一N型场效应管(MN1)的漏极接所述第三P型场效应管(MP3)的漏极,所述第三P型场效应管(MP3)的源极接驱动电源,所述第三P型场效应管(MP3)的栅极与漏极相连,所述第三P型场效应管(MP3)的栅极与所述第四P型场效应管(MP4)的栅极相连;所述第二电阻(R2)的另一端连接所述第六P型场效应管(MP6)的源极,所述第六P型场效应管(MP6)的漏极与所述第三N型场效应管(MN3)的漏极相连,所述第三N型场效应管(MN3)的源极接低电势,所述第三N型场效应管(MN3)的栅极与漏极相连,所述第三N型场效应管(MN3)的栅极连接所述第四N型场效应管(MN4)的栅极,所述第四N型场效应管(MN4)的源极接低电势,所述第四N型场效应管(MN4)的漏极接所述第四P型场效应管(MP4)的漏极,所述第四P型场效应管(MP4)的源极接驱动电源;所述第五P型场效应管(MP5)的栅极作为第一跨导放大比较网络的所述第一端,所述第六P型场效应管(MP6)的栅极作为第一跨导放大比较网络的所述第二端,所述第四N型场效应管(MN4)的漏极作为所述第一跨导放大比较网络的输出端。
3.如权利要求1所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,其特征在于,所述第一补偿电路包括第五N型场效应管(MN5)和第六N型场效应管(MN6),所述第五N型场效应管(MN5)的漏极与栅极相连,所述第五N型场效应管(MN5)的源极连接低电势,所述第五N型场效应管(MN5)的栅极连接所述第六N型场效应管(MN6)的栅极,所述第六N型场效应管(MN6)的源极连接低电势,所述第五N型场效应管(MN5)的漏极作为所述第一补偿电路的输入端,所述第六N型场效应管(MN6)的漏极作为第一补偿电路的输出端。
4.如权利要求1所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,其特征在于,所述第二跨导放大比较网络包括第九P型场效应管(MP9)、第十P型场效应管(MP10)、第十一P型场效应管(MP11)、第十二P型场效应管(MP12)、第七N型场效应管(MN7)、第八N型场效应管(MN8)、第九N型场效应管(MN9)、第十N型场效应管(MN10)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4);所述第三电阻(R3)和所述第四电阻(R4)的一端连接到第二跨导放大比较网络的驱动端,所述第三电阻(R3)的另一端连接所述第十一P型场效应管(MP11)的源极,所述第十一P型场效应管(MP11)的漏极与所述第八N型场效应管(MN8)的漏极相连,所述第八N型场效应管(MN8)的源极接低电势,所述第八N型场效应管(MN8)的栅极与漏极相连,所述第八N型场效应管(MN8)的栅极连接所述第七N型场效应管(MN7)的栅极,所述第七N型场效应管(MN7)的源极接低电势,所述第七N型场效应管(MN7)的漏极接所述第九P型场效应管(MP9)的漏极,所述第九P型场效应管(MP9)的源极接驱动电源,所述第九P型场效应管(MP9)的栅极与所述第十P型场效应管(MP10)的栅极相连;所述第四电阻(R4)的另一端连接所述第十二P型场效应管(MP12)的源极,所述第十二P型场效应管(MP12)的漏极与所述第九N型场效应管(MN9)的漏极相连,所述第九N型场效应管(MN9)的源极接低电势,所述第九N型场效应管(MN9)的栅极与漏极相连,所述第九N型场效应管(MN9)的栅极连接所述第十N型场效应管(MN10)的栅极,所述第十N型场效应管(MN10)的源极接低电势,所述第十N型场效应管(MN10)的漏极接所述第十P型场效应管(MP10)的漏极,所述第十P型场效应管(MP10)的源极接驱动电源,所述第十P型场效应管(MP10)的栅极与漏极相连;所述第十二P型场效应管(MP12)的栅极作为第二跨导放大比较网络的所述第一端,所述第十一P型场效应管(MP11)的栅极作为第二跨导放大比较网络的所述第二端,所述第七N型场效应管(MN7)的漏极作为所述第二跨导放大比较网络的输出端。
5.如权利要求1所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的电路结构,其特征在于,所述第二补偿电路包括第七P型场效应管(MP7)和第八P型场效应管(MP8),所述第八P型场效应管(MP8)的漏极与栅极相连,所述第八P型场效应管(MP8)的源极连接驱动电源,所述第八P型场效应管(MP8)的栅极连接所述第七P型场效应管(MP 7)的栅极,所述第七P型场效应管(MP7)的源极连接驱动电源,所述第八P型场效应管(MP8)的漏极作为第二补偿电路的输入端,所述第七P型场效应管(MP7)的漏极作为第二补偿电路的输出端。
6.一种提高电流模BUCK型直流转换器响应的方法,其特征在于,包括:
在VEAO电压拉低时,通过第一跨导放大比较网络输出高电平,触发第一补偿电路产生一股下拉电流,以拉低VCOMP电压;在VEAO电压拉高时,通过第二跨导放大比较网络输出低电平,触发第二补偿电路产生一股上拉电流,以拉高VCOMP电压,所述VEAO电压为BUCK型直流转换器输出电压与参考电压之间的误差电压,所述VCOMP电压为BUCK型直流转换器的补偿电压;
所述第一跨导放大比较网络通过以下方法,在VEAO电压拉低时输出高电平:以VEAO输入第一跨导放大比较网络的第一端,以VCOMP输入第一跨导放大比较网络的第二端,设置第一跨导放大比较网络在第一端电压低于第二端电压时,输出高电平。
7.如权利要求6所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的方法,其特征在于,第一跨导放大比较网络输出高电平,触发第一补偿电路产生一股下拉电流,通过以下方法实现:
第一补偿电路一端连接低电势;第一补偿电路在第一跨导放大比较网络输出高电平时,阻抗减小,从而在与低电势相对的一端产生一股下拉电流。
8.如权利要求6所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的方法,其特征在于,所述第二跨导放大比较网络通过以下方法,在VEAO电压拉高时输出低电平:
以VEAO输入第二跨导放大比较网络的第一端,以VCOMP输入第二跨导放大比较网络的第二端,设置第二跨导放大比较网络在第一端电压高于第二端电压时,输出低电平。
9.如权利要求6所述的提高电流模BUCK型直流转换器响应的方法,其特征在于,第二跨导放大比较网络输出低电平,触发第二补偿电路产生一股上拉电流,通过以下方法实现:
第二补偿电路一端连接高电势;第二补偿电路在第二跨导放大比较网络输出低电平时,阻抗减小,从而在与高电势相对的一端产生一股上拉电流。
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