一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法，该方法包括：分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到与基准频率和系统采样频率各自对应的电压参数；依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；通过所述差分电流信号对依据反馈电压Vfb形成的电压Vramp的斜率进行控制。本发明专利技术还同时公开了一种实现所述方法的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟开关电源
，尤其涉及一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法和装置。
技术介绍
降压型转换器在便携式设备，如：手机、数码照相机、平板电脑等中已广泛应用。这种转换器将负载调整和恢复时间作为一项重要的性能指标。迟滞模式控制技术抛开了原有的环路控制技术，抛开了带宽必须被限定在开关频率的10％左右的限制，因此可以较大的提高系统带宽，即：在相同的工作频率下有效地改善系统的瞬态响应。但是，迟滞模式本身也有一些缺点：最重要的就是系统的工作频率会随着占空比、负载大小的不同而变化，这样就会引入一些干扰方面的新问题。所以，要想更好的利用迟滞模式，必须解决频率变化的问题。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法和装置。本专利技术实施例提供了一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法，该方法包括：分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到与基准频率和系统采样频率各自对应的电压参数；依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；通过所述差分电流信号对依据反馈电压Vfb形成的电压Vramp的斜率进行控制。其中，所述分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到对应的电压参数，包括：分别对所述基准频率和系统采样频率进行相同的分频处理操作，并分别依据分频后的频率信号生成固定脉冲宽度的脉冲信号，再分别依据所述固定脉冲宽度的脉冲信号生成直流电压信号。其中，所述依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，包括：对与所述基准频率对应的直流电压信号以及与所述系统采样频率对应的直流电压信号之间的误差进行运算放大，得到差分电流信号。其中，所述依据反馈电压Vfb形成的电压Vramp，为：所述电压Vramp是以所述反馈电压Vfb的静态工作点为中间值而进行充放电产生的一个三角波信号，所述进行充放电的电流为所述差分电流。本专利技术实施例还提供了一种用于迟滞模式降压转换器的锁频装置，该装置包括：频率转换模块、差分电流形成模块和斜率控制模块；其中，所述频率转换模块，用于分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到与基准频率和系统采样频率各自对应的电压参数；所述差分电流形成模块，用于依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；所述斜率控制模块，用于通过所述差分电流信号对依据反馈电压Vfb形成的Vramp的斜率进行控制。其中，所述频率转换模块分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到对应的电压参数，包括：分别对所述基准频率和系统采样频率进行相同的分频处理操作，并分别依据分频后的频率信号生成固定脉冲宽度的脉冲信号，再分别依据所述固定脉冲宽度的脉冲信号生成直流电压信号。其中，所述频率转换模块包括：两个结构相同的频率检测模块，一个用于基准频率的转换，一个用于系统采样频率的转换；每个频率检测模块包括：分频单元、脉冲宽度固定单元和低通滤波单元；其中，所述分频单元，用于对基准频率或系统采样频率执行分频操作，并将分频后的频率信号发送到脉冲宽度固定单元；所述脉冲宽度固定单元，用于将分频后的频率信号生成固定脉冲宽度的脉冲信号，并发送到所述低通滤波单元；所述低通滤波单元，用于依据所述固定脉冲宽度的脉冲信号生成直流电压信号。其中，所述差分电流形成模块，包括：OTA运算放大器、模块Z以及源随放大电路；其中，所述OTA运算放大器的两个输入级为与所述基准频率对应的直流电压信号，以及与所述系统采样频率对应的直流电压信号；所述模块Z为锁频环路的补偿网络，与OTA运算放大器的输出端相连；所述OTA运算放大器的输出端还与所述源随放大电路相连，所述源随放大电路用于最终产生所述差分电流信号。其中，所述斜率控制模块，包括：MOS管M1、M2、M3和M4，以及电容C，所述M1和M2为P型增强型MOS管，M3和M4为N型增强型MOS管；其中，所述M1的栅极接PWM信号，源极为所述差分电流的输入；所述M2的栅极接PWM_N信号，漏极为所述差分电流的输出；所述M3的漏极为所述差分电流的输入，栅极接PWM_N信号；所述M4的栅极接PWM信号，源极为所述差分电流的输出；所述M1的漏极、M2的源极、M3的源极以及M4的漏极间互联，且均与所述电容C相连，电容C的另一端接反馈电压Vfb。本专利技术实施例还提供了一种片上系统，该系统包括：上文所述的用于迟滞模式降压转换器的锁频装置。本专利技术实施例提供的用于迟滞模式降压转换器的锁频方法和装置，分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到与基准频率和系统采样频率各自对应的电压参数；依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；通过所述差分电流信号对依据反馈电压Vfb形成的电压Vramp的斜率进行控制。本专利技术实施例中，当系统采样频率小于基准频率时，形成的差分电流的值就会增加，从而使电压Vramp信号的斜率增大，从而使电压Vramp能够更快的触发基准窗口电压Vhys，增大系统工作频率；反之，则会减小系统工作频率，通过负反馈，以实现频率锁定的功能。与现有技术相比，本专利技术实施例有如下优势：首先，现在普遍采用的技术是利用锁相环原理来进行锁频的，在锁频基础上同时在锁相，这无疑增加了系统设计的复杂程度，而本方案是采用纯粹的锁频技术，简化了电路设计；其次，现有技术是用锁相环产生的差分信号调节迟滞窗口电压Vhys，而本方案是用该迟滞窗口电压Vhys去调节Vramp信号，同样也简化了电路设计。附图说明在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1为本专利技术实施例所述用于迟滞模式降压转换器的锁频方法实现流程示意图；图2为本专利技术实施例所述用于迟滞模式降压转换器的锁频装置结构示意图；图3为本专利技术一具体应用场景中所述锁频装置应用的整体架构图；图4为本专利技术实施例所述的频率检测模块的结构示意图；图5为本专利技术实施例所述的差分电流形成模块的结构示意图；图6为本专利技术实施例所述的斜率控制模块的结构示意图。具体实施方式本专利技术的实施例中，分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法，其特征在于，该方法包括：分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到与基准频率和系统采样频率各自对应的电压参数；依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；通过所述差分电流信号对依据反馈电压Vfb形成的电压Vramp的斜率进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于迟滞模式降压转换器的锁频方法，其特征在于，该方法包括：
分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到与基准频率和系统采样频
率各自对应的电压参数；依据与所述基准频率对应的电压参数以及与所述系统
采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；通过所述差分电流信
号对依据反馈电压Vfb形成的电压Vramp的斜率进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对基准频率和系统
采样频率进行转换，得到对应的电压参数，包括：
分别对所述基准频率和系统采样频率进行相同的分频处理操作，并分别依
据分频后的频率信号生成固定脉冲宽度的脉冲信号，再分别依据所述固定脉冲
宽度的脉冲信号生成直流电压信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据与所述基准频率对
应的电压参数以及与所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，包括：
对与所述基准频率对应的直流电压信号以及与所述系统采样频率对应的直
流电压信号之间的误差进行运算放大，得到差分电流信号。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述依据反馈电
压Vfb形成的电压Vramp，为：
所述电压Vramp是以所述反馈电压Vfb的静态工作点为中间值而进行充放
电产生的一个三角波信号，所述进行充放电的电流为所述差分电流。
5.一种用于迟滞模式降压转换器的锁频装置，其特征在于，该装置包括：
频率转换模块、差分电流形成模块和斜率控制模块；其中，
所述频率转换模块，用于分别对基准频率和系统采样频率进行转换，得到
与基准频率和系统采样频率各自对应的电压参数；
所述差分电流形成模块，用于依据与所述基准频率对应的电压参数以及与
所述系统采样频率对应的电压参数进行计算，形成差分电流信号；
所述斜率控制模块，用于通过所述差分电流信号对依据反馈电压Vfb形成

\t的Vramp的斜率进行控制。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述频率转换模块分别对基
准频率和系统采样频率进行转换，得到对应的电压参数，包括：
分别对所述基准频率和...

【专利技术属性】
技术研发人员：方磊，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44