一种片内纹波采样电路制造技术

本发明专利技术公开了一种片内纹波采样电路，该电路包括：电压相减电路、电压相加电路和目标采样电路。该电压相减电路，用于向目标采样电路输入第一纹波采样电压V

【技术实现步骤摘要】
一种片内纹波采样电路


[0001]本专利技术涉及电源管理领域，尤其涉及一种片内纹波采样电路。

技术介绍

[0002]在BUCK型开关电源的DC
‑
DC转换器(以下简称BUCK型DC
‑
DC转换器)中，通常采用传统的纹波控制技术，通过串联较大阻值的等效串联电阻R
ESR
的输出电容获得电感电流信息。为了适应电子产品小型化、轻量化、高性能的发展方向，电容器的微小型化成为一种新的发展趋势。
[0003]但是，这种微小型电容具有较小阻值的等效串联电阻，无法提供足够的时间常数，从而产生电源次谐波振荡，导致输出电压稳定性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种片内纹波采样电路，以解决BUCK型DC
‑
DC转换器电路使用小阻值的等效串联电阻R
ESR
易产生电源次谐波振荡，导致输出电压稳定性差的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供一种片内纹波采样电路，该片内纹波采样电路应用于使用小阻值等效串联电阻R
ESR
的BUCK型DC
‑
DC转换器中，该片内纹波采样电路包括：电压相减电路、电压相加电路和目标采样电路。该片内纹波采样电路元器件包括：第一PMOS管M1至第十四PMOS管M
14
、第十五NMOS管M
15
至第十八NMOS管M
18
、第一电阻R1至第六电阻R6、电阻R
S
和电阻R
S2
、第一电容C
S
和第二电容C
S2
、电感L。该电压相减电路，用于向目标采样电路输入第一纹波采样电压V
S1
和第二纹波采样电压V
S2
；并将第一纹波采样电压V
S1
和第二纹波采样电压V
S2
转换为电流后相减输出至电压相加电路；其中，第一纹波采样电压V
S1
包含电感L的直流信息和交流信息，第二纹波采样电压V
S2
只包含电感L的直流信息。该电压相加电路，用于将反馈电压V
FB
转换为电流，并与电压相减电路的输出电流叠加，随后将叠加结果转换为电压以增加输入到开关比较器的纹波电压V
RAMP
。该目标采样电路，并联在电感L的两端，用于过滤第一纹波采样电压V
S1
的交流信息，使得第二纹波采样电压V
S2
仅包含直流信息。
[0007]可选的，电压相加电路包括：第一PMOS管M1至第四PMOS管M4、第九PMOS管M9至第十二PMOS管M
12
、第一电阻R1至第五电阻R5。第一PMOS管M1至第八PMOS管M8的栅极连接，第一PMOS管M1至第八PMOS管M8的源极依次连接至电源端VDD；第一PMOS管M1的栅极和漏极连接；第二PMOS管M2的漏极分别和第九PMOS管M9以及第十PMOS管M
10
的源极连接；第九PMOS管M9的漏极和第一电阻R1以及第十二PMOS管M
12
的栅极连接；第十PMOS管M
10
的漏极和第二电阻R2以及第十一PMOS管M
11
的栅极连接；第三PMOS管M3的漏极和第五电阻R5以及第十一PMOS管M
11
的源极连接；第四PMOS管M4的漏极和第五电阻R5的另一端以及第十二PMOS管M
12
的源极连接；第十一PMOS管M
11
的漏极和第三电阻R3连接；第十二PMOS管M
12
的漏极和第四电阻R4连接，又通过A节点和电压相减电路的B节点连接。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的另一端接模拟地AGND。其中，A节点位于第十二PMOS管M
12
的漏极和第四电阻R4之间，B节点
连接第十三PMOS管M
13
的漏极和第十五NMOS管M
15
的漏极，且B节点处接纹波电压V
RAMP
；第九PMOS管M9的栅极接反馈电压V
FB
，第十PMOS管M
10
的栅极接基准电压V
REF
。
[0008]可选的，电压相减电路包括：第五PMOS管M5至第八PMOS管M8、第十三PMOS管M
13
、第十四PMOS管M
14
、第十五NMOS管M
15
至第十八NMOS管M
18
、第六电阻R6。第一PMOS管M1至第八PMOS管M8的栅极连接，第一PMOS管M1至第八PMOS管M8的源极依次连接至电源端VDD。第五PMOS管M5的漏极和第六电阻R6以及第十三PMOS管M
13
的源极连接；第六PMOS管M6的漏极和第六电阻R6以及第十四PMOS管M
14
的源极连接；其中，第五PMOS管M5的漏极与第六PMOS管M6的漏极之间连接第六电阻R6；第七PMOS管M7的漏极和第十四PMOS管M
14
的栅极以及第十七NMOS管M
17
的漏极连接；第八PMOS管M8的漏极和第十三PMOS管M
13
的栅极以及第十八NMOS管M
18
的漏极连接。第十六NMOS管M
16
的栅极与其漏极，第十五NMOS管M
15
的栅极，以及第十四NMOS管M
14
的漏极连接；第十五NMOS管M
15
的源极、第十六NMOS管M
16
的源极、第十七NMOS管M
17
的源极、第十八NMOS管M
18
的源极连接后接模拟地AGND。其中，目标采样电路输入第一纹波采样电压V
S1
和第二纹波采样电压V
S2
；分别通过第十八NMOS管M
18
的栅极和第十七NMOS管M
17
的栅极输入目标采样电路。
[0009]可选的，目标采样电路包括：电阻R
S
、电阻R
S2
，第一电容C
S
、第二电容C
S2
，电感L；电感L两端的节点电压为V
SW
，输出电压为V
OUT
。电阻R
S
和第一电容C
S
串联后，再与电感L并联；电阻R
S2
与第二电容C
S2
串联后，在C节点与第一电容C
S
并联。其中，C节点位于电阻R
S
和第一电容C
S
之间，在C节点至第二电阻R
S2
间由第十八NMOS管M
18
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片内纹波采样电路，其特征在于，所述片内纹波采样电路应用于使用小阻值等效串联电阻R
ESR
的BUCK型DC
‑
DC转换器中，所述片内纹波采样电路包括：电压相减电路、电压相加电路和目标采样电路；所述片内纹波采样电路元器件包括：第一PMOS管M1至第十四PMOS管M
14
、第十五NMOS管M
15
至第十八NMOS管M
18
、第一电阻R1至第六电阻R6、电阻R
S
和电阻R
S2
、第一电容C
S
和第二电容C
S2
、电感L；所述电压相减电路，用于向所述目标采样电路输入第一纹波采样电压V
S1
和第二纹波采样电压V
S2
；并将所述第一纹波采样电压V
S1
和所述第二纹波采样电压V
S2
转换为电流后相减输出至所述电压相加电路；其中，所述第一纹波采样电压V
S1
包含所述电感L的直流信息和交流信息，所述第二纹波采样电压V
S2
只包含所述电感L的直流信息；所述电压相加电路，用于将反馈电压V
FB
转换为电流，并与所述电压相减电路的输出电流叠加，随后将叠加结果转换为电压以增加输入到开关比较器的纹波电压V
RAMP
；所述目标采样电路，并联在所述电感L的两端，用于过滤所述第一纹波采样电压V
S1
的交流信息，使得所述第二纹波采样电压V
S2
仅包含直流信息。2.根据权利要求1所述的片内纹波采样电路，其特征在于，所述电压相加电路包括：所述第一PMOS管M1至所述第四PMOS管M4、所述第九PMOS管M9至所述第十二PMOS管M
12
、所述第一电阻R1至所述第五电阻R5；所述第一PMOS管M1至所述第八PMOS管M8的栅极连接，所述第一PMOS管M1至所述第八PMOS管M8的源极依次连接至电源端VDD；所述第一PMOS管M1的栅极和漏极连接；所述第二PMOS管M2的漏极分别和所述第九PMOS管M9的源极以及所述第十PMOS管M
10
的源极连接；所述第九PMOS管M9的漏极和所述第一电阻R1以及所述第十二PMOS管M
12
的栅极连接；所述第十PMOS管M
10
的漏极和所述第二电阻R2以及所述第十一PMOS管M
11
的栅极连接；所述第三PMOS管M3的漏极和所述第五电阻R5以及所述第十一PMOS管M
11
的源极连接；所述第四PMOS管M4的漏极和所述第五电阻R5的另一端以及所述第十二PMOS管M
12
的源极连接；所述第十一PMOS管M
11
的漏极和所述第三电阻R3连接；所述第十二PMOS管M
12
的漏极和所述第四电阻R4连接，又通过A节点和所述电压相减电路的B节点连接；所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述第四电阻R4的另一端接模拟地AGND；其中，所述A节点位于所述第十二PMOS管M
12
的漏极和所述第四电阻R4之间，所述B节点连接所述第十三PMOS管M
13
的漏极和所述第十五NMOS管M
15
的漏极，且所述B节点处接所述纹波电压V
RAMP
；所述第九PMOS管M9的栅极接所述反馈电压V
FB
，所述第十PMOS管M
10
的栅极接基准电压V
REF
。3.根据权利要求1所述的片内纹波采样电路，其特征在于，所述电压相减电路包括：所述第五PMOS管M5至所述第八PMOS管M8、所述第十三PMOS管M
13
、所述第十四PMOS管M
14
、第十五NMOS管M
15
至第十八NMOS管M
18
、所述第六电阻R6；所述第一PMOS管M1至所述第八PMOS管M8的栅极连接，所述第一PMOS管M1至所述第八PMOS管M8的源极依次连接至电源端VDD；所述第五PMOS管M5的漏极和所述第六电阻R6以及所述第十三PMOS管M
13
的源极连接；所述第六PMOS管M6的漏极和所述第六电阻R6以及所述第十四PMOS管M
14
的源极连接；其中，所
述第五PMOS管M5的漏极与所述第六PMOS管M6的漏极之间连接所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏雪，孙权，王勇，闫鹏程，陈勇，
申请(专利权)人：西安航天民芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：