CN116388567A - 相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片 - Google Patents

相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片 Download PDF

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Abstract

本申请适用于电力电子技术领域，提供了一种相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片。相位补偿电路包括第一阻值模块、第二阻值模块、电容模块和运算放大模块。第一阻值模块接收误差电压，根据误差电压的变化值向第二阻值模块输出第一电流；第二阻值模块根据第一电流向运算放大模块输出第一电压和第二电压；运算放大模块根据第一电压和第二电压向第二阻值模块输出第二电流，使流过电容模块的电流减小；电容模块根据流过的电流进行充电或放电，以对误差电压进行相位补偿。本申请实施例提供的相位补偿电路解决了现有的DC‑DC降压芯片中的补偿电路占据大量面积，进而导致DC‑DC降压芯片无法满足小型化和低成本的要求的问题。

Description

相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片
技术领域
本申请属于电力电子技术领域，尤其涉及一种相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片。
背景技术
随着DC-DC降压芯片的日益发展，目前对DC-DC降压芯片提出了小型化、低成本的要求。但现有的DC-DC降压芯片中的补偿电路占据大量面积，导致DC-DC降压芯片无法满足小型化和低成本的要求。
发明内容
本申请实施例提供了一种相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片，可以解决现有的DC-DC降压芯片中的补偿电路占据大量面积，导致DC-DC降压芯片无法满足小型化和低成本的要求的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种相位补偿电路，包括第一阻值模块、第二阻值模块、电容模块和运算放大模块；所述第一阻值模块的第一端用于与DC-DC降压芯片电连接，所述第一阻值模块的第二端分别与所述第二阻值模块的第一端、所述运算放大模块的第一输入端和所述运算放大模块的输出端电连接，所述第二阻值模块的第二端分别与所述运算放大模块的第二输入端和所述电容模块电连接；
所述第一阻值模块用于接收误差电压，根据所述误差电压的变化值向所述第二阻值模块输出第一电流，其中所述误差电压由所述DC-DC降压芯片的输出电压确定；所述第二阻值模块用于根据所述第一电流向所述运算放大模块输出第一电压和第二电压；所述运算放大模块用于根据所述第一电压和所述第二电压向所述第二阻值模块输出第二电流，使流过所述电容模块的电流减小；所述电容模块用于根据流过的电流进行充电或放电，以对所述误差电压进行相位补偿。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述运算放大模块包括电流源单元和运算放大单元；所述电流源单元与所述运算放大单元的电流输入端电连接，所述运算放大单元的第一输入端分别与所述运算放大单元的输出端、所述第一阻值模块的第二端和所述第二阻值模块的第一端电连接，所述运算放大单元的第二输入端分别与所述第二阻值模块的第二端和所述电容模块电连接；
所述电流源单元用于为所述运算放大单元提供基准电流；所述运算放大单元用于根据所述基准电流、所述第一电压和所述第二电压向所述第二阻值模块输出所述第二电流。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流源单元包括第一场效应管；所述第一场效应管的栅极用于接收偏置电压，所述第一场效应管的源极用于与供电电源电连接，所述第一场效应管的漏极与所述运算放大单元的电流输入端电连接；所述第一场效应管用于根据所述偏置电压为所述运算放大单元提供所述基准电流。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述运算放大单元包括第二场效应管、第三场效应管和电流镜；
所述第二场效应管的栅极分别与所述第一阻值模块的第二端、所述第二阻值模块的第一端和所述电流镜电连接，所述第二场效应管的源极分别与所述第三场效应管的源极和所述电流源单元电连接，所述第二场效应管的漏极与所述电流镜电连接，所述第三场效应管的栅极分别与所述第二阻值模块的第二端和所述电容模块电连接，所述第三场效应管的漏极与所述电流镜电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流镜包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管和第十一场效应管；
所述第四场效应管的源极和所述第八场效应管的源极均用于与供电电源电连接，所述第四场效应管的栅极分别与所述第八场效应管的栅极、所述第五场效应管的漏极和所述第六场效应管的漏极电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第五场效应管的源极电连接，所述第八场效应管的漏极与所述第九场效应管的源极电连接，所述第九场效应管的漏极分别与所述第十场效应管的漏极、所述第二场效应管的栅极、所述第一阻值模块的第二端和所述第二阻值模块的第一端电连接，所述第六场效应管的栅极与所述第十场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的源极分别与所述第七场效应管的漏极和所述第二场效应管的漏极电连接，所述第十场效应管的源极分别与所述第十一场效应管的漏极和所述第三场效应管的漏极电连接，所述第七场效应管的栅极与所述第十一场效应管的栅极电连接，所述第七场效应管的源极和所述第十一场效应管的源极均用于接地。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一阻值模块包括第一电阻；所述第一电阻的第一端用于与所述DC-DC降压芯片电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二阻值模块的第一端、所述运算放大模块的第一输入端和所述运算放大模块的输出端电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二阻值模块包括第二电阻；所述第二电阻的第一端分别与所述第一阻值模块的第二端、所述运算放大模块的第一输入端和所述运算放大模块的输出端电连接，所述第二电阻的第二端分别与所述运算放大模块的第二输入端和所述电容模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电容模块包括第一电容；所述第一电容的第一端分别与所述第二阻值模块的第二端和所述运算放大模块的第二输入端电连接，所述第一电容的第二端接地。
第二方面，本申请实施例提供了一种相位补偿装置，包括第一方面中任一项所述的相位补偿电路。
第三方面，本申请实施例提供了一种降压芯片，包括第二方面所述的相位补偿装置。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本申请实施例提供了一种相位补偿电路，包括第一阻值模块、第二阻值模块、电容模块和运算放大模块。第一阻值模块的第一端用于与DC-DC降压芯片电连接，第一阻值模块的第二端分别与第二阻值模块的第一端、运算放大模块的第一输入端和运算放大模块的输出端电连接，第二阻值模块的第二端分别与运算放大模块的第二输入端和电容模块电连接。
第一阻值模块用于接收误差电压，根据误差电压的变化值向第二阻值模块输出第一电流，其中误差电压由DC-DC降压芯片的输出电压确定。第二阻值模块用于根据第一电流向运算放大模块输出第一电压和第二电压。运算放大模块用于根据第一电压和第二电压向第二阻值模块输出第二电流，使流过电容模块的电流减小。电容模块用于根据流过的电流进行充电或放电，以对误差电压进行相位补偿。
本申请通过运算放大模块对第二阻值模块两端的电压进行箝位，以使减小流过电容模块的电流减小。当流过电容模块的电流等比例减小时，电容模块的容量会等比例增大，因此本申请可以采用容量更小的电容模块。当电容模块的容量减小后，其体积和成本都会减小，因此本申请实施例提供的相位补偿电路具有体积小和成本低的优点，使得DC-DC降压芯片可以满足小型化和低成本的要求。
综上，本申请实施例提供的相位补偿电路解决了现有的DC-DC降压芯片中的补偿电路占据大量面积，进而导致DC-DC降压芯片无法满足小型化和低成本的要求的问题。
可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的DC-DC降压芯片的原理框图；
图2是本申请一实施例提供的相位补偿电路的原理框图；
图3是本申请另一实施例提供的相位补偿电路的原理框图；
图4是本申请一实施例提供的相位补偿电路的电路连接示意图；
图5是本申请一实施例提供的相位补偿电路的等效理想小信号模型示意图。
图中：10、DC-DC降压芯片；11、相位补偿电路；111、第一阻值模块；112、第二阻值模块；113、电容模块；114、运算放大模块；1141、运算放大单元；11411、电流镜；1142、电流源单元。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
DC-DC降压芯片10的原理框图如图1所示，首先对DC-DC降压芯片10的引脚进行说明：FB引脚表示输出电压反馈引脚，EN引脚表示使能引脚，VIN引脚表示电源输入引脚，GND引脚表示接地引脚，LX引脚表示电感引脚。根据图1可知，误差放大器分别与补偿电路和脉冲宽度调制模块电连接。误差放大器用于对反馈电压与基准电压的差进行放大，并输出误差电压VCOMP。补偿电路用于对误差电压VCOMP进行相位补偿，并将补偿后的误差电压VCOMP传输至脉冲宽度调制模块。脉冲宽度调制模块根据补偿后的误差电压VCOMP、斜波补偿信号和电流采样信号调节DC-DC降压芯片10的输出电压，使其输出电压维持稳定。其中补偿电路由电容和电阻组成。由于电容的体积非常大，导致补偿电路占DC-DC降压芯片10面积的四分之一，进而导致DC-DC降压芯片10无法满足小型化和低成本的要求。
针对上述问题，本申请实施例提出了一种相位补偿电路11，如图2所示，相位补偿电路11包括第一阻值模块111、第二阻值模块112、电容模块113和运算放大模块114。第一阻值模块111的第一端用于与DC-DC降压芯片10电连接，第一阻值模块111的第二端分别与第二阻值模块112的第一端、运算放大模块114的第一输入端和运算放大模块114的输出端电连接，第二阻值模块112的第二端分别与运算放大模块114的第二输入端和电容模块113电连接。根据图1可知，第一阻值模块111的第一端分别用于与DC-DC降压芯片10中的误差放大器和脉冲宽度调制模块电连接。
具体的，第一阻值模块111用于接收误差电压，根据误差电压的变化值向第二阻值模块112输出第一电流，其中误差电压由DC-DC降压芯片10中的误差放大器产生，误差电压由DC-DC降压芯片10的输出电压确定。第二阻值模块112用于根据第一电流向运算放大模块114输出第一电压和第二电压，第一电压为第二阻值模块112的第一端上的电压，第二电压为第二阻值模块112的第二端上电压。运算放大模块114用于根据第一电压和第二电压向第二阻值模块112输出第二电流，使流过电容模块113的电流减小。需要说明的是，第二电流的极性与第一电流的极性相反，所以流过电容模块113的电流会减小。电容模块113用于根据流过的电流进行充电或放电，以对误差电压进行相位补偿，补偿后的误差电压会传输至DC-DC降压芯片10中的脉冲宽度调制模块。
由于第二阻值模块112两端的电压不相等，即第一电压和第二电压不相等，本申请通过运算放大模块114对第二阻值模块112两端的电压进行箝位，在箝位时会输出第二电流，对第二阻值模块112两端的电压进行调节，最终使第一电压近似等于第二电压。由于运算放大模块114在箝位时会输出一个与第一电流极性相反的第二电流，因此流过电容模块113的电流会减小。当流过电容模块113的电流等比例减小时，电容模块113的容量会等比例增大，因此本申请可以采用容量更小的电容模块113。当电容模块113的容量减小后，其体积相比于现有技术至少可以减小至原来的四分之一，即电容模块113占DC-DC降压芯片10面积的十六分之一，使得DC-DC降压芯片10的面积减小十六分之三，则电路成本也随之下降。因此本申请实施例提供的相位补偿电路11具有体积小和成本低的优点，使得DC-DC降压芯片10可以满足小型化和低成本的要求。
综上，本申请实施例提供的相位补偿电路11解决了现有的DC-DC降压芯片10中的补偿电路占据大量面积，进而导致DC-DC降压芯片10无法满足小型化和低成本的要求的问题。
需要说明的是，本申请是在保证DC-DC降压芯片10的性能、环路带宽、环路相应速度均不变的情况下，大幅度减小了相位补偿电路11的体积和成本。
如图3所示，运算放大模块114包括电流源单元1142和运算放大单元1141。电流源单元1142与运算放大单元1141的电流输入端电连接。运算放大单元1141的第一输入端分别与运算放大单元1141的输出端、第一阻值模块111的第二端和第二阻值模块112的第一端电连接，运算放大单元1141的第一输入端用于接收第一电压，运算放大单元1141的第二输入端分别与第二阻值模块112的第二端和电容模块113电连接，运算放大单元1141的第二输入端用于接收第二电压。
具体的，电流源单元1142用于为运算放大单元1141提供基准电流。运算放大单元1141用于根据基准电流、第一电压和第二电压向第二阻值模块112输出第二电流，以使流过电容模块113的电流减小。
如图4所示，电流源单元1142包括第一场效应管M1。第一场效应管M1的栅极用于接收偏置电压VBIA，第一场效应管M1的源极用于与供电电源电连接，用于接收电源电压VIN，第一场效应管M1的漏极与运算放大单元1141的电流输入端电连接。
具体的，第一场效应管M1用于根据偏置电压VBIA为运算放大单元1141提供基准电流，基准电流为固定值。其中偏置电压VBIA可以由DC-DC降压芯片10提供，也可以由偏置电路产生。
示例性的，第一场效应管M1为PMOS（positive channel Metal OxideSemiconductor，P沟道金属氧化物半导体）场效应管。
需要说明的是，电流源单元1142也可由实现其功能的其他单元替换，不限于此。
如图4所示，运算放大单元1141包括第二场效应管M2、第三场效应管M3和电流镜11411。第二场效应管M2的栅极分别与第一阻值模块111的第二端、第二阻值模块112的第一端和电流镜11411电连接，第二场效应管M2的栅极用于接收第一电压，第二场效应管M2的源极分别与第三场效应管M3的源极和电流源单元1142电连接，第二场效应管M2的漏极与电流镜11411电连接，第三场效应管M3的栅极分别与第二阻值模块112的第二端和电容模块113电连接，第三场效应管M3的栅极用于接收第二电压，第三场效应管M3的漏极与电流镜11411电连接。根据图4可知，第二场效应管M2的源极分别与第三场效应管M3的源极和第一场效应管M1的漏极电连接。
具体的，误差电压VCOMP由DC-DC降压芯片10的输出电压确定，由于DC-DC降压芯片10的输出电压会发生细微变化，因此误差电压VCOMP也会发生细微变化。第一阻值模块111会根据误差电压VCOMP的变化值向第二阻值模块112输出第一电流。假设第一电流为正值，当第一电流流向第二阻值模块112的第一端时，第二阻值模块112的第一端上的电压会升高，即第一电压会升高，第二场效应管M2会根据第一电压产生第三电流，由于第一电压会升高，所以第三电流会下降。又由于基准电流为固定值，因此当第三电流下降时，流过第三场效应管M3的电流会升高，即第三场效应管M3的栅极处的电压会下降，即第二电压会下降，将流过第三场效应管M3的电流称作第四电流。在第三电流和第四电流未流入电流镜11411时，电流镜11411处于稳定状态，当第三电流和第四电流流向电流镜11411时，会使电流镜11411处于不稳定状态，此时的电流镜11411会根据第三电流和第四电流向第二阻值模块112输出第二电流，以对第一电压和第二电压进行调节，最终使第一电压和第二电压近似相等，电流镜11411再次处于稳定状态。
示例性的，第二场效应管M2为PMOS场效应管。第三场效应管M3为PMOS场效应管。电流镜11411为共源共栅电流镜。
需要说明的是，运算放大单元1141也可由实现其功能的其他单元替换，不限于此。
如图4所示，电流镜11411包括第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管N7、第八场效应管M8、第九场效应管M9、第十场效应管M10和第十一场效应管M11。
第四场效应管M4的源极和第八场效应管M8的源极均用于与供电电源电连接，用于接收电源电压VIN，第四场效应管M4的栅极分别与第八场效应管M8的栅极、第五场效应管M5的漏极和第六场效应管M6的漏极电连接，第四场效应管M4的漏极与第五场效应管M5的源极电连接，第八场效应管M8的漏极与第九场效应管M9的源极电连接，第九场效应管M9的漏极分别与第十场效应管M10的漏极、第二场效应管M2的栅极、第一阻值模块111的第二端和第二阻值模块112的第一端电连接，第六场效应管M6的栅极与第十场效应管M10的栅极电连接，第六场效应管M6的源极分别与第七场效应管M7的漏极和第二场效应管M2的漏极电连接，第十场效应管M10的源极分别与第十一场效应管M11的漏极和第三场效应管M3的漏极电连接，第七场效应管M7的栅极与第十一场效应管M11的栅极电连接，第七场效应管M7的源极和第十一场效应管M11的源极均用于接地。
具体的，第一阻值模块111会根据误差电压VCOMP的变化值向第二阻值模块112输出第一电流。假设第一电流为正值，当第一电流流向第二阻值模块112的第一端时，第二阻值模块112的第一端上的电压会升高，即第一电压会升高，第二场效应管M2会根据第一电压产生第三电流，由于第一电压会升高，所以第三电流会下降。又由于基准电流为固定值，因此当第三电流下降时，流过第三场效应管M3的电流会升高，即第三场效应管M3的栅极处的电压会下降，即第二电压会下降，将流过第三场效应管M3的电流称作第四电流。根据电流镜11411的具体电路结构可知，第四电流会流向第十一场效应管M11，使流过第十一场效应管M11的电流升高。当第十一场效应管M11的电流升高后，会引起流过第十场效应管M10的电流升高，因此第十场效应管M10会向第二阻值模块112的第一端输出第二电流，来使流过自身的电流升高。其中第二电流为负值，即第一电流中会有一部分电流流向第十场效应管M10，该部分电流为第二电流。由于第二阻值模块112的第一端的电流减小了，因此第一电压会下降，第三电流会升高，第四电流会下降，然后通过电流镜11411的电路结构再次进行调节，最终使第一电压近似等于第二电压。由上可知，运算放大模块114的作用是对第二阻值模块112两端的电压进行箝位，在箝位过程中会输出第二电流，以使流过电容模块113的电流减小。当流过电容模块113的电流等比例减小时，电容模块113的容量会等比例增大，因此本申请可以采用容量更小的电容模块113。当电容模块113的容量减小后，其体积相比于现有技术至少可以减小至原来的四分之一，即电容模块113占DC-DC降压芯片10面积的十六分之一，使得DC-DC降压芯片10的面积减小十六分之三，则电路成本也随之下降。
示例性的，第四场效应管M4为PMOS场效应管。第五场效应管M5为PMOS场效应管。第六场效应管M6为NMOS场效应管。第七场效应管M7为NMOS场效应管。第八场效应管M8为PMOS场效应管。第九场效应管M9为PMOS场效应管。第十场效应管M10为NMOS场效应管。第十一场效应管M11为NMOS场效应管。
如图4所示，第一阻值模块111包括第一电阻R1。第一电阻R1的第一端用于与DC-DC降压芯片10电连接，根据图1可知，第一电阻R1的第一端分别用于与DC-DC降压芯片10中的误差放大器和脉冲宽度调制模块电连接。第一电阻R1的第二端分别与第二阻值模块112的第一端、运算放大模块114的第一输入端和运算放大模块114的输出端电连接。根据图4可知，第一电阻R1的第二端分别与第二阻值模块112的第一端、第二场效应管M2的栅极、第九场效应管M9的漏极和第十场效应管M10的漏极电连接。具体的，第一电阻R1的作用是根据误差电压VCOMP的变化值产生第一电流。
需要说明的是，第一阻值模块111也可由实现其功能的其他模块替换，不限于此。
如图4所示，第二阻值模块112包括第二电阻R2。第二电阻R2的第一端分别与第一阻值模块111的第二端、运算放大模块114的第一输入端和运算放大模块114的输出端电连接，根据图4可知，第二电阻R2的第一端分别与第一电阻R1的第二端、第二场效应管M2的栅极、第九场效应管M9的漏极和第十场效应管M10的漏极电连接。第二电阻R2的第二端分别与运算放大模块114的第二输入端和电容模块113电连接，根据图4可知，第二电阻R2的第二端分别与第三场效应管M3的栅极和电容模块113电连接。
具体的，第二电阻R2的作用是根据第一电流向运算放大模块114的第一输入端输出第一电压，向运算放大模块114的第二输入端输出第二电压。第一电压为第二电阻R2的第一端上的电压，第二电压为第二电阻R2的第二端上的电压。
需要说明的是，第二阻值模块112也可由实现其功能的其他模块替换，不限于此。
如图4所示，电容模块113包括第一电容C1。第一电容C1的第一端分别与第二阻值模块112的第二端和运算放大模块114的第二输入端电连接，第一电容C1的第二端接地。根据图4可知，第一电容C1的第一端分别与第二电阻R2的第二端和第三场效应管M3的栅极电连接。
具体的，第一电容C1的作用是根据流过的电流进行充电或放电，以对误差电压VCOMP进行相位补偿。
需要说明的是，电容模块113也可由实现其功能的其他模块替换，不限于此。
下面结合图5所示的相位补偿电路11的等效理想小信号模型来阐述电容模块113的容量是如何等比例增大的。
首先将运算放大模块114等效为跨导gm。误差电压VCOMP的变化值用Vx表示。第一电流用i1表示。第二电流用i2表示，第二电流为负值。第一电容C1的容量用C表示。
根据跨导的定义，可以得出gmR2·（i1-i2）=i2，
则得出i2=gmR2·i1/(1+gmR2)，
由Vx=(i1-i2)·(R2+1/jωC)+i1R1，将i2=gmR2·i1/(1+gmR2)代入上述等式，
得到Vx=i1·(R1+R2+gmR1R2+1/jωC)/(1+gmR2)，
则对地总阻抗Vx/i1=(R1+R2+gmR1R2+1/jωC)/(1+gmR2)，
化简后，得到对地总阻抗为（R2+1/jωC)/(1+gmR2)+R1，对地总阻抗减小了，则第一电流i1变大了。由于i2=gmR2·i1/(1+gmR2)，因此当第一电流i1变大后，第二电流i2也会变大，并且第一电流i1越大，第二电流i2也越大，这样才能使第二电阻R2两端的电压近似相等，最终使流过第一电容C1的电流减小。
由上可知，将原1/jωC缩小为(1+gmR2)倍，即C增大了(1+gmR2)倍，也即当流过第一电容C1的电流等比例减小时，第一电容C1的容量会等比例增大，因此本申请可以采用容量更小的电容模块113。当电容模块113的容量减小后，其体积和成本都会减小，使相位补偿电路11实现了面积缩小、成本降低的目的，进而使得DC-DC降压芯片10可以满足小型化和低成本的要求。
由于上述推导是在理论情况下，按照理论，放大倍数（1+gmR2）可以做到很大。考虑到实际的非理想因素运放失调、电流内阻等，本申请将放大倍数（1+gmR2）限定为4~5。
本申请实施例还提供了一种相位补偿装置，包括上述所述的相位补偿电路。由于相位补偿装置包括上述所述的相位补偿电路，因此相位补偿电路中的第一阻值模块用于接收误差电压，根据误差电压的变化值向第二阻值模块输出第一电流，其中误差电压由DC-DC降压芯片的输出电压确定。第二阻值模块用于根据第一电流向运算放大模块输出第一电压和第二电压。运算放大模块用于根据第一电压和第二电压向第二阻值模块输出第二电流，使流过电容模块的电流减小。电容模块根据流过的电流进行充电或放电，以对误差电压进行相位补偿。
本申请通过运算放大模块对第二阻值模块两端的电压进行箝位，以使减小流过电容模块的电流减小。当流过电容模块的电流等比例减小时，电容模块的容量会等比例增大，因此本申请可以采用容量更小的电容模块。当电容模块的容量减小后，其体积和成本都会减小。
因此本申请实施例提供的相位补偿装置具有体积小和成本低的优点，使得DC-DC降压芯片可以满足小型化和低成本的要求。
本申请实施例还提供了一种降压芯片，包括上述所述的相位补偿装置。本申请实施例提供的降压芯片具有小型化、低成本的优点。具体工作原理请参照上述所述相位补偿装置工作原理的描述，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相位补偿电路，其特征在于，包括第一阻值模块、第二阻值模块、电容模块和运算放大模块；所述第一阻值模块的第一端用于与DC-DC降压芯片电连接，所述第一阻值模块的第二端分别与所述第二阻值模块的第一端、所述运算放大模块的第一输入端和所述运算放大模块的输出端电连接，所述第二阻值模块的第二端分别与所述运算放大模块的第二输入端和所述电容模块电连接；
所述第一阻值模块用于接收误差电压，根据所述误差电压的变化值向所述第二阻值模块输出第一电流，其中所述误差电压由所述DC-DC降压芯片的输出电压确定；所述第二阻值模块用于根据所述第一电流向所述运算放大模块输出第一电压和第二电压；所述运算放大模块用于根据所述第一电压和所述第二电压向所述第二阻值模块输出第二电流，使流过所述电容模块的电流减小；所述电容模块用于根据流过的电流进行充电或放电，以对所述误差电压进行相位补偿。
2.根据权利要求1所述的相位补偿电路，其特征在于，所述运算放大模块包括电流源单元和运算放大单元；所述电流源单元与所述运算放大单元的电流输入端电连接，所述运算放大单元的第一输入端分别与所述运算放大单元的输出端、所述第一阻值模块的第二端和所述第二阻值模块的第一端电连接，所述运算放大单元的第二输入端分别与所述第二阻值模块的第二端和所述电容模块电连接；
所述电流源单元用于为所述运算放大单元提供基准电流；所述运算放大单元用于根据所述基准电流、所述第一电压和所述第二电压向所述第二阻值模块输出所述第二电流。
3.根据权利要求2所述的相位补偿电路，其特征在于，所述电流源单元包括第一场效应管；所述第一场效应管的栅极用于接收偏置电压，所述第一场效应管的源极用于与供电电源电连接，所述第一场效应管的漏极与所述运算放大单元的电流输入端电连接；所述第一场效应管用于根据所述偏置电压为所述运算放大单元提供所述基准电流。
4.根据权利要求2所述的相位补偿电路，其特征在于，所述运算放大单元包括第二场效应管、第三场效应管和电流镜；
所述第二场效应管的栅极分别与所述第一阻值模块的第二端、所述第二阻值模块的第一端和所述电流镜电连接，所述第二场效应管的源极分别与所述第三场效应管的源极和所述电流源单元电连接，所述第二场效应管的漏极与所述电流镜电连接，所述第三场效应管的栅极分别与所述第二阻值模块的第二端和所述电容模块电连接，所述第三场效应管的漏极与所述电流镜电连接。
5.根据权利要求4所述的相位补偿电路，其特征在于，所述电流镜包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管和第十一场效应管；
所述第四场效应管的源极和所述第八场效应管的源极均用于与供电电源电连接，所述第四场效应管的栅极分别与所述第八场效应管的栅极、所述第五场效应管的漏极和所述第六场效应管的漏极电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第五场效应管的源极电连接，所述第八场效应管的漏极与所述第九场效应管的源极电连接，所述第九场效应管的漏极分别与所述第十场效应管的漏极、所述第二场效应管的栅极、所述第一阻值模块的第二端和所述第二阻值模块的第一端电连接，所述第六场效应管的栅极与所述第十场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的源极分别与所述第七场效应管的漏极和所述第二场效应管的漏极电连接，所述第十场效应管的源极分别与所述第十一场效应管的漏极和所述第三场效应管的漏极电连接，所述第七场效应管的栅极与所述第十一场效应管的栅极电连接，所述第七场效应管的源极和所述第十一场效应管的源极均用于接地。
6.根据权利要求1所述的相位补偿电路，其特征在于，所述第一阻值模块包括第一电阻；所述第一电阻的第一端用于与所述DC-DC降压芯片电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二阻值模块的第一端、所述运算放大模块的第一输入端和所述运算放大模块的输出端电连接。
7.根据权利要求1所述的相位补偿电路，其特征在于，所述第二阻值模块包括第二电阻；所述第二电阻的第一端分别与所述第一阻值模块的第二端、所述运算放大模块的第一输入端和所述运算放大模块的输出端电连接，所述第二电阻的第二端分别与所述运算放大模块的第二输入端和所述电容模块电连接。
8.根据权利要求1所述的相位补偿电路，其特征在于，所述电容模块包括第一电容；所述第一电容的第一端分别与所述第二阻值模块的第二端和所述运算放大模块的第二输入端电连接，所述第一电容的第二端接地。
9.一种相位补偿装置，其特征在于，包括权利要求1-8所述的相位补偿电路。
10.一种降压芯片，其特征在于，包括权利要求9所述的相位补偿装置。
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