[发明专利]一种快速瞬态响应脉冲宽度调制电路

摘要

一种快速瞬态响应脉冲宽度调制电路，包括PWM调制器、斜坡补偿电路、电流检测电路以及误差放大器，电流检测电路包括LX电压传递电路及检测电流产生器，LX电压传递电路的输出端与检测电流产生器的输入端连接；PWM调制器包括电压-电流比较器、放大电路及整形电路，斜坡补偿电路采用将斜坡电压转化为电流叠加比较的分段斜坡补偿结构，电压-电流比较器的输入端分别连接检测电流产生器、误差放大器及斜坡补偿电路的输出信号，电压-电流比较器的输出端连接放大电路的输入端，放大电路的输出端连接整形电路的输入端，整形电路的输出端即为PWM调制电路输出信号。

主权项

一种快速瞬态响应脉冲宽度调制电路，基于峰值电流型DC‑DC转换器拓扑结构，包括PWM调制器、电流检测电路、斜坡补偿电路以及误差放大器，PWM调制器接收斜坡补偿的信号、电流检测信号以及误差放大器的信号，进行运算处理然后得到系统需要的脉冲宽度调制信号，其特征在于：电流检测电路包括LX电压传递电路及检测电流产生器，LX电压传递电路的输出端与检测电流产生器的输入端连接；PWM调制器包括电压‑电流比较器、放大电路及整形电路，斜坡补偿电路采用将斜坡电压转化为电流叠加比较的分段斜坡补偿结构，电压‑电流比较器的输入端分别连接检测电流产生器、误差放大器及斜坡补偿电路的输出信号，电压‑电流比较器的输出端连接放大电路的输入端，放大电路的输出端连接整形电路的输入端，整形电路的输出端即为PWM调制电路输出信号，其中：电流检测电路中，LX电压传递电路包括开关管MP1及PMOS管M1，MP1的源极连接电源电压，MP1的栅极连接控制电压Vcontrol1，MP1的漏极接M1的源极，M1的栅极接控制信号Vcontrol2，M1的漏极为输出端；检测电流产生器包括PMOS管M2～M5，NMOS管M6～M7及偏置电流Ibias1，M2的栅极接控制信号Vcontrol3，M2的源极连接电源电压，M2的漏极连接M3的源极和LX电压传递电路中的M1的漏极，M3的漏极连接偏置电流Ibias1和M3、M5的栅极，偏置电流Ibias1的另一端接地，M5的源极与M4的漏极相连，M4的源极连接电源电压，M4的栅极接地，M5的漏极连接NMOS管M6的漏极，M6的源极接地。M6的栅极和M6的漏极互连并与M7的栅极相连，M7的源极接地，M7的漏极输出电流Ics；斜坡补偿电路包括PMOS管M8、NMOS管M9、电容C1以及偏置电流Ibias2，M8的源极接电源电压，M8的栅极与M9的栅极相连并连接控制电压Vcontrol4，M8的漏极通过偏置电流Ibias2与M9的漏极以及电容C1的一端相连，作为斜坡补偿电路的输出电压信号Vsc，M9的源极、电容C1的另一端均接地；PWM调制器中，电压‑电流比较器包括NMOS管M10～M12、PMOS管M13～M14,以及电阻R3、R4，M10的栅极作为PWM调制器的一个输入端，连接误差放大器的输出Vea,，M10的源极连接电阻R3的一端，R3的另一端接地，M10的漏极连接M13的漏极，M13的源极接电源电压，M13的栅极与漏极互连并与M14的栅极相连，M14的源极接电源电压，M14的漏极连接M12的漏极，M12的栅连极接偏置电压Vbias1，M12的源极连接M11的漏极，作为PWM调制器的另一个输入端与电流检测电路中检测电流产生器的输出电流Ics连接，M11的栅极作为PWM调制器的第三输入端与斜坡补偿电 路的输出电压信号Vsc连接，M11的源极接电阻R4的一端，R4的另一端接地；放大电路包括PMOS管M15及NMOS管M16，M15的栅极连接电压‑电流比较器中M12的源极和M11的漏极，M15的源极连接电源电压，M15的漏极连接M16的漏极，并且作为放大电路的输出端，M16的栅极连接偏置电压Vbisa2，M16的源极接地；整形电路包括反相器INV1，INV1的输入端连接放大电路的输出端，INV1的输出端即为脉冲宽度调制信号输出端。