CN116827320A - 一种快速响应的自适应电源转换电路 - Google Patents
一种快速响应的自适应电源转换电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116827320A CN116827320A CN202310931144.8A CN202310931144A CN116827320A CN 116827320 A CN116827320 A CN 116827320A CN 202310931144 A CN202310931144 A CN 202310931144A CN 116827320 A CN116827320 A CN 116827320A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pmos tube
- tube
- electrode
- point
- nmos tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 102100026038 Lens fiber membrane intrinsic protein Human genes 0.000 claims description 58
- 101710115990 Lens fiber membrane intrinsic protein Proteins 0.000 claims description 58
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 9
- 102100037224 Noncompact myelin-associated protein Human genes 0.000 claims description 8
- 101710184695 Noncompact myelin-associated protein Proteins 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
- H03K5/2472—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors
- H03K5/2481—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors with at least one differential stage
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/26—Current mirrors
- G05F3/262—Current mirrors using field-effect transistors only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45179—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Abstract
本发明公开一种快速响应的自适应电源转换电路，包括电压比较模块、快速响应耦合模块和电压选择驱动模块，电压比较模块将共模电压VCM与电源电压VCC进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平；所述快速响应耦合模块根据电压比较模块输出的逻辑电平，利用电容的耦合特性，快速耦合变化的电压信号，并产生控制信号，加速电压选择驱动模块的响应；所述电压选择驱动模块根据快速响应耦合模块产生的控制信号，将选择出的共模电压VCM或电源电压VCC中较高的电压作为输出信号VS进行输出。此种电路利用电容电压不可以突变的特性，耦合快速变化的信号，并设计相应的充放电电路保证自适应电源转换的快速响应，能够适应PWM大阶跃信号的快速变化，提高转换精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速响应的自适应电源转换电路。
背景技术
传统电源转换电路通过各种电流或者电压比较器将两个电压进行比较，判断二者较高的电压并通过电压提取电路将较高电压作为电源，但此转换过程通常比较缓慢，且无法处理快速变化的PWM大阶跃信号。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种快速响应的自适应电源转换电路，能够适应PWM大阶跃信号的快速变化，提高转换精度。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种快速响应的自适应电源转换电路，用于将共模电压VCM与电源电压VCC进行比较，并将其中较高的电压作为输出信号VS进行输出；包括电压比较模块、快速响应耦合模块和电压选择驱动模块；
所述电压比较模块包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3、PMOS管MP4、PMOS管MP5、PMOS管MP6、PMOS管MP7、PMOS管MP8、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、电流源I0、电流源I1、电流源I2和电流源I3，其中，PMOS管MP1的源极与PMOS管MP2的源极共同连接共模电压VCM，PMOS管MP1的栅极与PMOS管MP2的栅极相连，并连接至PMOS管MP1的漏极；PMOS管MP1的漏极还连接NMOS管MN1的漏极，NMOS管MN1的栅极连接电源电源VCC，NMOS管MN1的源极经电流源I0接地；PMOS管MP2的漏极连接PMOS管MP3的源极，PMOS管MP3的漏极经电流源I1接地，PMOS管MP3的漏极作为逻辑电平输出端A；PMOS管MP3的栅极与PMOS管MP4的栅极相连，并连接至PMOS管MP4的漏极，PMOS管MP4的漏极还经由电流源I3接地；PMOS管MP4的源极连接PMOS管MP5的漏极；PMOS管MP5的源极和PMOS管MP6的源极共同连接电源电压VCC，PMOS管MP5的栅极与PMOS管MP6的栅极相连，并共同连接至PMOS管MP6的漏极，PMOS管MP6的漏极还经电流源I3接地；PMOS管MP7的栅极和NMOS管MN2的栅极共同连接至点A，PMOS管MP7的源极连接电源电压VCC，PMOS管MP7的漏极与NMOS管MN2的漏极连接于逻辑电平输出端B；NMOS管MN2的源极接地；PMOS管MP8的源极连接电源电压VCC，PMOS管MP8的漏极与NMOS管MN3的漏极连接于逻辑电平输出端C；NMOS管MN3的源极接地；PMOS管MP8的栅极与NMOS管MN3的栅极共同连接至点B；
所述快速响应耦合模块包括NMOS管MN12、NMOS管MN13、NMOS管MN14、NMOS管MN15、电容C1、电容C2、电阻R1和电阻R2，其中，电容C1的一端连接点B，电容C1的另一端定义为点G1，电阻R1的一端连接点G1，电阻R1的另一端接地；NMOS管MN12的栅极连接点G1，NMOS管MN12的漏极定义为点D，NMOS管MN12的源极接地；NMOS管MN13的栅极连接点G1，NMOS管MN13的漏极定义为点F，NMOS管MN13的源极接地；电容C2的一端定义为点C，电容C2的另一端定义为点G2，电阻R2的一端连接点G2，电阻R2的另一端接地；NMOS管MN14的栅极连接点G2，NMOS管MN12的漏极定义为点E，NMOS管MN14的源极接地；NMOS管MN15的栅极连接点G2，NMOS管MN15的漏极定义为点G，NMOS管MN15的源极接地；
所述电压选择驱动模块包括PMOS管MP9、PMOS管MP10、PMOS管MP11、PMOS管MP12、PMOS管MP13、PMOS管MP14、PMOS管MP15、PMOS管MP16、PMOS管MP17、PMOS管MP18、PMOS管MP19、PMOS管MP20、NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、NMOS管MN7、NMOS管MN8、NMOS管MN9、NMOS管MN10、NMOS管MN11、电流源I4和电流源I5，其中，
PMOS管MP9的漏极连接电源电压VCC，PMOS管MP9的源极分别连接PMOS管MP10的源极、PMOS管MP12的源极、PMOS管MP13的源极、PMOS管PMOS管MP14的源极、PMOS管MP15的源极、PMOS管MP16的源极、PMOS管MP18的源极，并连接至电路输出端；PMOS管MP9的栅极分别连接PMOS管MP11的栅极、PMOS管MP11的漏极、PMOS管MP12的漏极、MN4的漏极；PMOS管MP10的栅极分别连接PMOS管MP10的漏极、PMOS管MP11的源极；PMOS管MP12的栅极与PMOS管MP13的栅极连接，并连接至PMOS管MP13的漏极；PMOS管MP14的栅极、PMOS管MP14的漏极、PMOS管MP15的栅极相连接；PMOS管MP16的栅极、PMOS管MP16的漏极、PMOS管MP17的源极相连接，PMOS管MP17的栅极、PMOS管MP17的漏极、PMOS管MP18的栅极、PMOS管MP15的漏极、NMOS管MN7的漏极相连接，PMOS管MP18的漏极连接共模电压VCM；PMOS管MP13的漏极还连接NMOS管MN5的漏极，NMOS管MN5的栅极与NMOS管MN4的栅极相连接；PMOS管MP14的漏极还连接NMOS管MN6的漏极，NMOS管MN6的栅极还与NMOS管MN7的栅极相连接；
NMOS管MN4的源极连接至点D，点D还分别连接PMOS管MP19的漏极、NMOS管MN10的漏极；PMOS管MP19的源极连接电源电压VCC，PMOS管MP20的源极连接电源电压VCC；NMOS管MN7的源极连接至点E，点E还分别连接PMOS管MP20的漏极、NMOS管MN11的漏极；PMOS管MP19的栅极、NMOS管MN10的栅极、NMOS管MN8的栅极均连接至点B；PMOS管MP20的栅极、NMOS管MN11的栅极、NMOS管MN9的栅极均连接至点C；NMOS管MN8的漏极、NMOS管MN6的源极均连接至点F，NMOS管MN9的漏极、NMOS管MN5的源极均连接至点G；NMOS管MN10的源极、NMOS管MN9的源极均连接电流源I4的输入端，电流源I4的输出端接地；NMOS管MN8的源极、NMOS管MN11的源极均连接电流源I5的输入端，电流源I5的输出端接地。
上述电压比较模块中，PMOS管MP1和PMOS管MP2构成1：4共模放大电流镜，PMOS管MP5与PMOS管MP6构成1：1电源放大电流镜。
上述电压比较模块中，PMOS管MP7与NMOS管MN2构成反相器，PMOS管MP8和NMOS管MN3构成反相器。
上述电压比较模块中，电流源I0、电流源I1、电流源I2、电流源I3的电流大小相等。
上述电压选择驱动模块中，PMOS管MP12和PMOS管MP13构成10：1放大电流镜，PMOS管MP14和PMOS管MP15构成1：10放大电流镜。
上述电源电压VCC上电后，当共模电压VCM大于电源电压VCC时，点A为高电平，则点B为低电平，点C为高电平，点D为高电平，NMOS管MN8关断，NMOS管MN9导通，点E为低电平；PMOS管MP13有电流流过，点D处于高电平，NMOS管MN4关断，PMOS管MP9栅极被上拉至VS，PMOS管MP9关断，PMOS管MP15也关断，点E为低电平，NMOS管MN7导通，进而PMOS管MP18导通，此时电路输出信号VS等于共模电压VCM。
上述电源电压VCC上电后，当共模电压VCM小于电源电压VCC时，点A为低电平，则点B为高电平，点C为低电平，点D为低电平，NMOS管MN8导通，NMOS管MN9关断，点E为高电平；PMOS管MP13没有电流流过，点D处于低电平，NMOS管MN4导通，PMOS管MP12关断，PMOS管MP9导通，此时电路输出信号VS等于电源电压VCC。
采用上述方案后，本发明利用电容电压不可以突变的特性，耦合快速变化的信号，并设计相应的充放电电路保证自适应电源转换的快速响应。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明中电压比较模块的电路图；
图3是本发明中电压选择驱动模块和快速响应耦合模块部分的电路图；
图4为信号变化示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
如图1所示，本发明提供一种快速响应的自适应电源转换电路，包括电压比较模块、电压选择驱动模块和快速响应耦合模块，其中，电压比较模块用于将共模电压VCM与电源电压VCC进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平；所述快速响应耦合模块用于根据电压比较模块输出的逻辑电平，利用电容的耦合特性，快速耦合变化的电压信号，并产生控制信号，加速电压选择驱动模块的响应；所述电压选择驱动模块用于根据快速响应耦合模块产生的控制信号，将选择出的共模电压VCM或电源电压VCC中较高的电压作为输出信号VS进行输出。
如图2所示，是本发明中电压比较模块的具体电路图，通过比较输入共模电压VCM和电源电压VCC的高低，在A/B/C点形成相应的逻辑电平；所述电压比较模块包括PMOS管MP1～MP8、NMOS管MN1～MN3和电流源I0～I3，其中，MP1和MP2构成1：4的共模放大电流镜，用于对偏置电流I0的放大；MP1的源极与MP2的源极共同连接VCM，MP1的栅极与MP2的栅极相连，并连接至MP1的漏极；MP1的漏极还连接MN1的漏极，MN1的栅极连接VCC，MN1的源极经I0接地，MN1作为保持开启状态的高压NMOS开关，用来做耐压保护；MP2的漏极连接MP3的源极，MP3的漏极经I1接地，MP3的漏极还定义为点A，用于输出逻辑电平；MP3的栅极与MP4的栅极相连，并连接至MP4的漏极，MP4的漏极还经由I3接地，MP4所在的支路为MP3提供偏置电压；MP4的源极连接MP5的漏极；MP5与MP6构成1：1的电源放大电流镜，用于复制偏置电流，MP5的源极和MP6的源极共同连接VCC，MP5的栅极与MP6的栅极相连，并共同连接至MP6的漏极，MP6的漏极还经I3接地；MP7与MN2构成反相器，用于逻辑电平的驱动输出，MP7的栅极和MN2的栅极共同连接至点A，MP7的源极连接VCC，MP7的漏极与MN2的漏极连接于点B，作为反相器的输出端；MN2的源极接地；MP8和MN3构成反相器，用于逻辑电平的驱动输出，MP8的源极连接VCC，MP8的漏极与MN3的漏极连接于点C，作为该反相器的输出端；MN3的源极接地；MP8的栅极与MN3的栅极共同连接至点B。
配合图2和图3所示，快速响应耦合模块包括NMOS管MN12～MN15、电容C1～C2和电阻R1～R2，其中，C1的一端连接点B，C1的另一端定义为点G1，R1的一端连接点G1，R1的另一端接地；MN12的栅极连接点G1，MN12的漏极定义为点D，MN12的源极接地；MN13的栅极连接点G1，MN13的漏极定义为点F，MN13的源极接地；C2的一端定义为点C，C2的另一端定义为点G2，R2的一端连接点G2，R2的另一端接地；MN14的栅极连接点G2，MN12的漏极定义为点E，MN14的源极接地；MN15的栅极连接点G2，MN15的漏极定义为点G，MN15的源极接地。
如图3所示，电压选择驱动模块包括PMOS管MP9～MP20、NMOS管MN4～MN11和电流源I4～I5，其中，MP9的漏极连接VCC，MP9的源极分别连接MP10的源极、MP12的源极、MP13的源极、MP14的源极、MP15的源极、MP16的源极、MP18的源极，并连接至输出端VS；MP9的栅极分别连接MP11的栅极、MP11的漏极、MP12的漏极、MN4的漏极；MP10的栅极分别连接MP10的漏极、MP11的源极；MP12的栅极与MP13的栅极连接，并连接至MP13的漏极，MP12和MP13构成10：1的放大电流镜；MP14的栅极、MP14的漏极、MP15的栅极相连接，MP14和MP15构成1：10的放大电流镜；MP16的栅极、MP16的漏极、MP17的源极相连接，MP17的栅极、MP17的漏极、MP18的栅极、MP15的漏极、MN7的漏极相连接，MP18的漏极连接VCM；MP13的漏极还连接MN5的漏极，MN5的栅极与MN4的栅极相连接；MP14的漏极还连接MN6的漏极，MN6的栅极还与MN7的栅极相连接；
MN4的源极连接至点D，点D还分别连接MP19的漏极、MN10的漏极；MP19的源极连接VCC，MP20的源极连接VCC；MN7的源极连接至点E，点E还分别连接MP20的漏极、MN11的漏极；MP19的栅极、MN10的栅极、MN8的栅极均连接至点B；MP20的栅极、MN11的栅极、MN9的栅极均连接至点C；MN8的漏极、MN6的源极均连接至点F，MN9的漏极、MN5的源极均连接至点G；MN10的源极、MN9的源极均连接I4的输入端，I4的输出端接地；MN8的源极、MN11的源极均连接I5的输入端，I5的输出端接地。
本发明的工作原理是：首先设置电流源I0、I1、I2、I3的电流大小相等。电源电压VCC正常上电之后，MP4栅极电压为VCC-VDSP5-VGSP4，MP3和MP4尺寸相同，考虑MP3管的导通与关断状态，MP3的源极电压等于VCM-VDSP2，其中，VDSP5为MP5的源漏极电压，VGSP4为MP4的栅源极电压，VDSP2为MP2的源漏极电压。
以下分析假设所有MOS管导通时的VDS基本相等(通过调节MOS管的尺寸可以实现)。当VCM小于VCC时，MP3源极节点电压为VCM-VDSP2小于VCC-VDSP5，MP3关断，此时节点A被下拉至接近于地的低电平。当VCM大于VCC时，MP3源极节点电压为VCM-VDSP2大于VCC-VDSP5，MP3导通，由于MP2的上拉能力强于电流源I1的下拉能力，所以节点A被上拉至接近于MP3的源端电压，为VCC-VDSP5-VGSP4+VGSP3约等于VCC-VDSP5，此时A点电压为接近于VCC的高电平。此电压比较最终的实现效果是当VCM大于VCC时，A为高电平；当VCM小于VCC时，A为低电平。节点A的电压在0-VCC之间变化，变化范围不大，可快速响应快速变化的PWM大信号输入共模电压。
当VCM大于VCC时，A为高电平，此时B为低电平，C为高电平，D为高电平，MN8关断，MN9导通，E为低电平。由于MN9导通，MP13有电流流过，D点处于高电平，MN4关断，MN12没有电流通路，MP9栅极被上拉至VS，开关管MP9关断，MP14没有电流通路，则MP15也关断，E点为低电平，MN7导通，电流流经MP16/MP17在MP18栅极产生VS-VGS16-VGS17的电压，导致开关管MP18导通，此时VS＝VCM。
当VCM小于VCC时，A为低电平时，B为高电平，C为低电平，D为低电平，MN8导通，MN9关断，E为高电平。由于MN9关断，MP13没有电流流过，D点处于低电平，MN4导通，MP12关断，电流流经MP10/MP11在MP9栅极产生VS-VGS10-VGS11的电压，开关管MP9导通，此时VS＝VCC。MN8导通，MP14有电流通路。E为高电平，MN7关断，则MP15没有电流通路，MP18栅极被上拉至VS，开关管MP18关断。
以上为静态分析，MP9/MP18的栅极电压在VS和VS-2VGS之间变化，当VCM为一个快速变化的PWM大信号时，幅度高达几十V，那么MP9、MP18的栅极电压将也需要是一个快速变化的幅度高达几十V的大信号。针对MP9、MP18栅极的快速下拉则依靠MP12/MP14。具体分析如下：当VCM由高电平至低电平时，A点由高电平变化为低电平，B点由低电平变为高电平，C点由高电平变为低电平，由于电容C1的耦合作用，将G1迅速抬升，强下拉MOS管MN12、MN13打开，将D节点和F节点迅速下拉，MN4导通，MP10/MP11被强下拉出一个大电流，将MP9的栅极迅速放电至较低电平，保证MP9的正常开启状态。
针对MP9、MP18栅极的快速上拉则依靠MP12/MP15及MN14/MN15。具体分析如下：当VCM由低电平至高电平时，A点由低电平变化为高电平，B点由高电平变为低电平，C点由低电平变为高电平，由于电容C2的耦合作用，将G2迅速抬升，强下拉MOS管MN14、MN15打开，将E节点和G节点迅速下拉，MN5迅速导通，MP13被强下拉出一个大电流，将MP12的栅极迅速下拉，导致MP12强开，保证MP9的栅极被快速上拉至VS，关断MP9，同时MN7迅速导通，MP18的栅极被快速下拉，保证MP18的快速开启。
通过以上分析，配合图4，本发明提供的电路能够实现MP12/MP15/MN12/MN13/MN14/MN15在导通时能产生较强的上拉或下拉，但是不存在任何静态工作电流，可保证在不增大静态功耗的同时，快速处理PWM大信号。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种快速响应的自适应电源转换电路，用于将共模电压VCM与电源电压VCC进行比较，并将其中较高的电压作为输出信号VS进行输出；其特征在于：包括电压比较模块、快速响应耦合模块和电压选择驱动模块；
所述电压比较模块包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3、PMOS管MP4、PMOS管MP5、PMOS管MP6、PMOS管MP7、PMOS管MP8、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、电流源I0、电流源I1、电流源I2和电流源I3，其中，PMOS管MP1的源极与PMOS管MP2的源极共同连接共模电压VCM，PMOS管MP1的栅极与PMOS管MP2的栅极相连，并连接至PMOS管MP1的漏极；PMOS管MP1的漏极还连接NMOS管MN1的漏极，NMOS管MN1的栅极连接电源电源VCC，NMOS管MN1的源极经电流源I0接地；PMOS管MP2的漏极连接PMOS管MP3的源极，PMOS管MP3的漏极经电流源I1接地，PMOS管MP3的漏极作为逻辑电平输出端A；PMOS管MP3的栅极与PMOS管MP4的栅极相连，并连接至PMOS管MP4的漏极，PMOS管MP4的漏极还经由电流源I3接地；PMOS管MP4的源极连接PMOS管MP5的漏极；PMOS管MP5的源极和PMOS管MP6的源极共同连接电源电压VCC，PMOS管MP5的栅极与PMOS管MP6的栅极相连，并共同连接至PMOS管MP6的漏极，PMOS管MP6的漏极还经电流源I3接地；PMOS管MP7的栅极和NMOS管MN2的栅极共同连接至点A，PMOS管MP7的源极连接电源电压VCC，PMOS管MP7的漏极与NMOS管MN2的漏极连接于逻辑电平输出端B；NMOS管MN2的源极接地；PMOS管MP8的源极连接电源电压VCC，PMOS管MP8的漏极与NMOS管MN3的漏极连接于逻辑电平输出端C；NMOS管MN3的源极接地；PMOS管MP8的栅极与NMOS管MN3的栅极共同连接至点B；
所述快速响应耦合模块包括NMOS管MN12、NMOS管MN13、NMOS管MN14、NMOS管MN15、电容C1、电容C2、电阻R1和电阻R2，其中，电容C1的一端连接点B，电容C1的另一端定义为点G1，电阻R1的一端连接点G1，电阻R1的另一端接地；NMOS管MN12的栅极连接点G1，NMOS管MN12的漏极定义为点D，NMOS管MN12的源极接地；NMOS管MN13的栅极连接点G1，NMOS管MN13的漏极定义为点F，NMOS管MN13的源极接地；电容C2的一端定义为点C，电容C2的另一端定义为点G2，电阻R2的一端连接点G2，电阻R2的另一端接地；NMOS管MN14的栅极连接点G2，NMOS管MN12的漏极定义为点E，NMOS管MN14的源极接地；NMOS管MN15的栅极连接点G2，NMOS管MN15的漏极定义为点G，NMOS管MN15的源极接地；
所述电压选择驱动模块包括PMOS管MP9、PMOS管MP10、PMOS管MP11、PMOS管MP12、PMOS管MP13、PMOS管MP14、PMOS管MP15、PMOS管MP16、PMOS管MP17、PMOS管MP18、PMOS管MP19、PMOS管MP20、NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、NMOS管MN7、NMOS管MN8、NMOS管MN9、NMOS管MN10、NMOS管MN11、电流源I4和电流源I5，其中，
PMOS管MP9的漏极连接电源电压VCC，PMOS管MP9的源极分别连接PMOS管MP10的源极、PMOS管MP12的源极、PMOS管MP13的源极、PMOS管PMOS管MP14的源极、PMOS管MP15的源极、PMOS管MP16的源极、PMOS管MP18的源极，并连接至电路输出端；PMOS管MP9的栅极分别连接PMOS管MP11的栅极、PMOS管MP11的漏极、PMOS管MP12的漏极、MN4的漏极；PMOS管MP10的栅极分别连接PMOS管MP10的漏极、PMOS管MP11的源极；PMOS管MP12的栅极与PMOS管MP13的栅极连接，并连接至PMOS管MP13的漏极；PMOS管MP14的栅极、PMOS管MP14的漏极、PMOS管MP15的栅极相连接；PMOS管MP16的栅极、PMOS管MP16的漏极、PMOS管MP17的源极相连接，PMOS管MP17的栅极、PMOS管MP17的漏极、PMOS管MP18的栅极、PMOS管MP15的漏极、NMOS管MN7的漏极相连接，PMOS管MP18的漏极连接共模电压VCM；PMOS管MP13的漏极还连接NMOS管MN5的漏极，NMOS管MN5的栅极与NMOS管MN4的栅极相连接；PMOS管MP14的漏极还连接NMOS管MN6的漏极，NMOS管MN6的栅极还与NMOS管MN7的栅极相连接；
NMOS管MN4的源极连接至点D，点D还分别连接PMOS管MP19的漏极、NMOS管MN10的漏极；PMOS管MP19的源极连接电源电压VCC，PMOS管MP20的源极连接电源电压VCC；NMOS管MN7的源极连接至点E，点E还分别连接PMOS管MP20的漏极、NMOS管MN11的漏极；PMOS管MP19的栅极、NMOS管MN10的栅极、NMOS管MN8的栅极均连接至点B；PMOS管MP20的栅极、NMOS管MN11的栅极、NMOS管MN9的栅极均连接至点C；NMOS管MN8的漏极、NMOS管MN6的源极均连接至点F，NMOS管MN9的漏极、NMOS管MN5的源极均连接至点G；NMOS管MN10的源极、NMOS管MN9的源极均连接电流源I4的输入端，电流源I4的输出端接地；NMOS管MN8的源极、NMOS管MN11的源极均连接电流源I5的输入端，电流源I5的输出端接地。
2.如权利要求1所述的快速响应的自适应电源转换电路，其特征在于：所述电压比较模块中，PMOS管MP1和PMOS管MP2构成1：4共模放大电流镜，PMOS管MP5与PMOS管MP6构成1：1电源放大电流镜。
3.如权利要求1所述的快速响应的自适应电源转换电路，其特征在于：所述电压比较模块中，PMOS管MP7与NMOS管MN2构成反相器，PMOS管MP8和NMOS管MN3构成反相器。
4.如权利要求1所述的快速响应的自适应电源转换电路，其特征在于：所述电压比较模块中，电流源I0、电流源I1、电流源I2、电流源I3的电流大小相等。
5.如权利要求1所述的快速响应的自适应电源转换电路，其特征在于：所述电压选择驱动模块中，PMOS管MP12和PMOS管MP13构成10：1放大电流镜，PMOS管MP14和PMOS管MP15构成1：10放大电流镜。
6.如权利要求1所述的快速响应的自适应电源转换电路，其特征在于：所述电源电压VCC上电后，当共模电压VCM大于电源电压VCC时，点A为高电平，则点B为低电平，点C为高电平，点D为高电平，NMOS管MN8关断，NMOS管MN9导通，点E为低电平；PMOS管MP13有电流流过，点D处于高电平，NMOS管MN4关断，PMOS管MP9栅极被上拉至VS，PMOS管MP9关断，PMOS管MP15也关断，点E为低电平，NMOS管MN7导通，进而PMOS管MP18导通，此时电路输出信号VS等于共模电压VCM。
7.如权利要求1所述的快速响应的自适应电源转换电路，其特征在于：所述电源电压VCC上电后，当共模电压VCM小于电源电压VCC时，点A为低电平，则点B为高电平，点C为低电平，点D为低电平，NMOS管MN8导通，NMOS管MN9关断，点E为高电平；PMOS管MP13没有电流流过，点D处于低电平，NMOS管MN4导通，PMOS管MP12关断，PMOS管MP9导通，此时电路输出信号VS等于电源电压VCC。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310931144.8A CN116827320B (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种快速响应的自适应电源转换电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310931144.8A CN116827320B (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种快速响应的自适应电源转换电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116827320A true CN116827320A (zh) | 2023-09-29 |
| CN116827320B CN116827320B (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=88125880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310931144.8A Active CN116827320B (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种快速响应的自适应电源转换电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116827320B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117614423A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-02-27 | 杭州芯正微电子有限公司 | 一种高压输入高速电压比较器 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05164791A (ja) * | 1991-12-16 | 1993-06-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 差動電圧比較回路 |
| US6160424A (en) * | 1998-08-19 | 2000-12-12 | Stmicroelectronics S.A. | Low supply voltage comparator in BICMOS technology |
| US6340911B1 (en) * | 1996-01-17 | 2002-01-22 | Nec Corporation | Level conversion circuit having differential circuit employing MOSFET |
| JP2004023360A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧比較器 |
| US20050275459A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corporation | Voltage comparator circuit |
| US7635994B1 (en) * | 2006-01-20 | 2009-12-22 | Spansion Llc | Fast rail-to-rail voltage comparator and method for rail-to-rail voltage comparison |
| JP2013074311A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Kobe Univ | コンパレータ回路 |
| US20130222037A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-08-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Voltage level shifter |
| US20170093399A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Silicon Laboratories Inc. | High speed low current voltage comparator |
| CN107484293A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-12-15 | 浙江工业大学 | 大功率led光衰补偿集成电路 |
| CN109167599A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-08 | 重庆邮电大学 | 一种用于锁相环的快速响应电荷泵电路 |
| CN110324027A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-11 | 复旦大学 | 一种具有电平移位功能的比较器 |
| US20200127565A1 (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Texas Instruments Incorporated | Voltage regulator with an adaptive off-time generator |
| CN115225078A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-10-21 | 苏州锴威特半导体股份有限公司 | 电平检测电路和电平转换电路 |
| CN115276207A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 江苏润石科技有限公司 | 宽范围高适应性电源转换电路 |
| CN115529029A (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-27 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 电压比较器电路 |
| CN115864834A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-28 | 吴敏 | 一种适用于dc-dc转换器的张弛振荡器 |
-
2023
- 2023-07-27 CN CN202310931144.8A patent/CN116827320B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05164791A (ja) * | 1991-12-16 | 1993-06-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 差動電圧比較回路 |
| US6340911B1 (en) * | 1996-01-17 | 2002-01-22 | Nec Corporation | Level conversion circuit having differential circuit employing MOSFET |
| US6160424A (en) * | 1998-08-19 | 2000-12-12 | Stmicroelectronics S.A. | Low supply voltage comparator in BICMOS technology |
| JP2004023360A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧比較器 |
| US20050275459A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corporation | Voltage comparator circuit |
| US7635994B1 (en) * | 2006-01-20 | 2009-12-22 | Spansion Llc | Fast rail-to-rail voltage comparator and method for rail-to-rail voltage comparison |
| JP2013074311A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Kobe Univ | コンパレータ回路 |
| US20130222037A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-08-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Voltage level shifter |
| US20170093399A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Silicon Laboratories Inc. | High speed low current voltage comparator |
| CN107484293A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-12-15 | 浙江工业大学 | 大功率led光衰补偿集成电路 |
| CN109167599A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-08 | 重庆邮电大学 | 一种用于锁相环的快速响应电荷泵电路 |
| US20200127565A1 (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Texas Instruments Incorporated | Voltage regulator with an adaptive off-time generator |
| CN110324027A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-11 | 复旦大学 | 一种具有电平移位功能的比较器 |
| CN115529029A (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-27 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 电压比较器电路 |
| CN115276207A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 江苏润石科技有限公司 | 宽范围高适应性电源转换电路 |
| CN115225078A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-10-21 | 苏州锴威特半导体股份有限公司 | 电平检测电路和电平转换电路 |
| CN115864834A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-28 | 吴敏 | 一种适用于dc-dc转换器的张弛振荡器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 罗洋坤: "一种用于汽车照明的LED恒流供电电路", 《山西电子技术》, no. 1, pages 44 - 45 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117614423A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-02-27 | 杭州芯正微电子有限公司 | 一种高压输入高速电压比较器 |
| CN117614423B (zh) * | 2024-01-23 | 2024-03-29 | 杭州芯正微电子有限公司 | 一种高压输入高速电压比较器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116827320B (zh) | 2024-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100299626B1 (ko) | 전차동출력cmos전력증폭기 | |
| KR100322539B1 (ko) | 반도체 집적회로의 감지 증폭장치 | |
| CN108762363B (zh) | 一种推挽输出级的ldo电路 | |
| US7969191B2 (en) | Low-swing CMOS input circuit | |
| CN116827320B (zh) | 一种快速响应的自适应电源转换电路 | |
| CN109818608B (zh) | 一种高速高共模噪声抗扰的电平位移电路 | |
| US6847249B1 (en) | Highest available voltage selector circuit | |
| CN110703010A (zh) | 测试电路 | |
| CN114441842B (zh) | 一种用于峰值电流模控制Buck变换器的过零检测电路 | |
| JPH05265578A (ja) | 切換可能な電圧ジェネレータ及び演算増幅器 | |
| KR100559406B1 (ko) | 히스테리시스를 갖는 비교기 및 그것을 사용한 비교 방법 | |
| CN117040449A (zh) | 一种适用于ab类输出级的过流保护及检测电路 | |
| US5550486A (en) | Circuit and method for providing a known logic state at insufficient supply voltage | |
| US4818897A (en) | Fast one way amplifier stage | |
| CN216122369U (zh) | 轨到轨输入比较器用失调电压修调电路 | |
| CN109286372A (zh) | 一种高精度的振荡器电路 | |
| CN114696802A (zh) | 比较器电路及包含其的芯片 | |
| JPH0828630B2 (ja) | 演算増幅回路 | |
| CN108768352B (zh) | 比较器 | |
| KR20030070694A (ko) | 히스테리시스 특성을 가지는 비교기 | |
| CN114625196B (zh) | 一种宽输入共模范围的ldo电路 | |
| CN113315371B (zh) | 四开关管升降压变换器自适应电荷泵控制电路及控制方法 | |
| CN112947660B (zh) | 一种电源电压的预处理电路及预处理方法 | |
| CN115580288B (zh) | 一种可扩展低压信令标准的驱动器及其驱动方法 | |
| KR940007180Y1 (ko) | 회전율 조정 출력버퍼 회로 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |