本公开的实施例提供一种误差电压监测电路及数字开关电源，误差电压监测电路包括：数模转换模块、电压转电流模块、比较模块、模数转换模块。其中，数模转换模块，被配置为将数字化基准电压转换为第一组差分电流；电压转电流模块，被配置为将数字开关电源的输出电压和接地端之间的差分电压转换为第二组差分电流；比较模块，被配置为将第一组差分电流和第二组差分电流作差，并进行电压转换输出误差电压；模数转换模块，被配置为将误差电压转换为数字化的误差电压。解决了现有的误差电压监测电路在输出电压范围较宽时，为了满足精度的需求会导致设计难度大和成本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及集成电路，具体地，涉及误差电压监测电路及数字开关电源。
技术介绍
1、误差电压监测是数字开关电源系统中必不可少的功能，如图1所示，为电压模式数字控制降压变换器的结构示意图，其中，误差电压监测模块计算输出电压vout和基准电压vref的差值，并输出数字化的误差电压信号verr，数字补偿器根据verr的值调整pwm控制信号，控制功率开关的导通状态，从而保证数字开关电源的输出电压稳定。从图1的工作原理可以看到，verr的精度直接影响数字开关电源输出电压vout的精度。
2、如图2所示，示出了现有技术中一种误差电压监测电路的电路100结构示意图，其工作原理为先将数字开关电源的输出电压-数字化vout经过模数转换器(analog todigital，adc)转换为数字信号，然后用数字化的基准电压-数字化vref减去数字化vout，得到数字化误差电压-数字化verr。
3、专利技术人在应用现有的误差电压监测电路时发现，verr的精度完全取决于adc的转换精度，adc需要在整个vout的电压输出范围内保证转换精度，但是在某些应用中，vout输出范围较宽，那么就需要更高精度的adc才能满足系统要求，adc的精度越高，其设计难度和成本就会越大。例如当vout输出范围0～3v，verr的精度要求为4mv时，至少需要10bit的adc才能满足系统要求，这样会大大增加设计的难度和成本。
4、综上，现有的误差电压监测电路在输出电压范围较宽时，为了满足精度的需求会导致设计难度大和成本高的问题。
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br/>技术实现思路
1、本文中描述的实施例提供了一种误差电压监测电路及数字开关电源，为了解决现有的误差电压监测电路在输出电压范围较宽时，为了满足精度的需求会导致设计难度大和成本高的问题。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种误差电压监测电路，用于数字开关电源，能够输出数字化的误差电压，以控制所述数字开关电源中功率开关的导通状态，其特征在于，所述误差电压监测电路包括：数模转换模块、电压转电流模块、比较模块、模数转换模块，其中，所述数模转换模块，被配置为将数字化基准电压转换为第一组差分电流；所述电压转电流模块，被配置为将所述数字开关电源的输出电压和接地端之间的差分电压转换为第二组差分电流；所述比较模块，被配置为将所述第一组差分电流和所述第二组差分电流作差，并进行电压转换输出误差电压；所述模数转换模块，被配置为将所述误差电压转换为数字化的误差电压。
3、可选的，所述数模转换模块包括：电流舵数模转换器，其中，所述电流舵数模转换器的输入端耦接所述数字化基准电压，所述电流舵数模转换器的第一输出端输出第一电流、所述电流舵数模转换器的第二输出端输出第二电流，所述第一电流和所述第二电流组成所述第一组差分电流。
4、可选的，所述电压转电流模块包括：第一电阻、第二电阻，其中，所述第一电阻的一端耦接所述数字开关电源的输出电压，所述第一电阻的另一端分别耦接所述电流舵数模转换器的第二输出端、所述比较模块；所述第二电阻的一端耦接所述接地端，所述第二电阻的另一端分别耦接所述电流舵数模转换器的第一输出端、所述比较模块；所述第一电阻的另一端输出第三电流，所述第二电阻的另一端输出第四电流，所述第三电流和所述第四电流组成所述第二组差分电流。
5、可选的，所述比较模块包括：电流转电压电路、共模控制电路，其中，所述电流转电压电路，被配置为接收所述第一组差分电流和所述第二组差分电流，并将所述第一组差分电流和所述第二组差分电流的作差结果根据第一运算放大器进行电压转换，输出所述误差电压；所述共模控制电路，被配置为控制所述第一运算放大器的正输入端和负输入端的共模电压为共模基准电压。
6、可选的，所述电流转电压电路包括：所述第一运算放大器、第三电阻、第四电阻，其中，所述第一运算放大器的正输入端分别耦接所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端，所述第一运算放大器的负输入端分别耦接所述第一电阻的另一端、所述第四电阻的一端，所述第一运算放大器的输出端分别耦接所述第四电阻的另一端、所述模数转换模块；所述第三电阻的另一端耦接所述共模基准电压；所述第一运算放大器的输出端的电压和所述共模基准电压共同组成所述误差电压，所述误差电压为差分误差电压。
7、可选的，所述共模控制电路包括：第一个共模检测电路、第二个共模检测电路、第二运算放大器、共模补偿模块，所述第一个共模检测电路，被配置为将两个所述共模基准电压进行共模检测后输入到所述第二运算放大器的负输入端；所述第二个共模检测电路，被配置为耦接所述第一运算放大器，并将所述第一运算放大器的正输入端的电压、所述第一运算放大器的负输入端的电压进行共模检测后输入到所述第二运算放大器的正输入端；所述共模补偿模块，被配置耦接所述第二运算放大器的输出端，并根据所述第二运算放大器的输出电压调节所述第一运算放大器的正输入端和负输入端的共模电压。
8、可选的，所述共模检测电路包括：第一晶体管、第二晶体管、电流源，其中，所述第一晶体管的漏极和所述第二晶体管的漏极都耦接电源电压，所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的源极都耦接所述电流源的一端，所述第一晶体管的控制极和所述第二晶体管的控制极分别作为所述共模检测电路的两个输入端，所述电流源的一端作为所述共模检测电路的输出端，所述共模检测电路的两个输入端用于接收需要进行共模检测的电压，所述共模检测电路的输出端用于输出共模检测的结果；所述电流源的另一端耦接接地端。
9、可选的，所述共模补偿模块包括第三晶体管、第四晶体管、第五电阻、第六电阻，其中，所述第三晶体管的控制极和所述第四晶体管的控制极都耦接所述第二运算放大器的输出端，所述第三晶体管的源极和所述第四晶体管的源极都耦接电源电压，所述第三晶体管的漏极分别耦接所述第五电阻的一端、所述第一运算放大器的正输入端，所述第四晶体管的漏极分别耦接所述第六电阻的一端、所述第一运算放大器的负输入端；所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的另一端都耦接接地端。
10、可选的，所述模数转换模块包括：模数转换器，其中，所述模数转换器的输入端接收所述差分误差电压，所述模数转换器的输出端输出所述数字化的误差电压。
11、根据本公开的第二方面，提供了一种数字开关电源，包括第一方面中任一项所述的误差电压监测电路。
12、本公开的实施例的误差电压监测电路中，通过数模转换模块先将数字化基准电压转换为模拟信号(第一组差分电流)；然后与数字开关电源的输出电压转换后的第二组差分电流通过比较模块作差得到模拟域的误差电压信号，最后通过模数转换模块再将模拟域的误差电压信号转换为数字化的误差电压。与现有的误差电压监测电路相比，本公开实施例中的误差电压监测电路中的模数转换模块(模数转换器adc)的精度取决于误差电压的范围，不再受数字开关电源的输出电压范围的限制，并且误差电压通常为一个较小的变化范围，因此相比于现有的误差电压监测电路可以大大的降低对adc的精度的需求，进而降低设计难度本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种误差电压监测电路，用于数字开关电源，能够输出数字化的误差电压，以控制所述数字开关电源中功率开关的导通状态，其特征在于，所述误差电压监测电路包括：数模转换模块、电压转电流模块、比较模块、模数转换模块，
2.根据权利要求1所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述数模转换模块包括：电流舵数模转换器，
3.根据权利要求2所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述电压转电流模块包括：第一电阻、第二电阻，
4.根据权利要求3所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述比较模块包括：电流转电压电路、共模控制电路，
5.根据权利要求4所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述电流转电压电路包括：所述第一运算放大器、第三电阻、第四电阻，
6.根据权利要求5所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述共模控制电路包括：第一个共模检测电路、第二个共模检测电路、第二运算放大器、共模补偿模块，
7.根据权利要求6所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述共模检测电路包括：第一晶体管、第二晶体管、电流源，
8.根据权利要求6所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述共模补偿模块包括第三晶体管、第四晶体管、第五电阻、第六电阻，
9.根据权利要求5所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述模数转换模块包括：模数转换器，
10.一种数字开关电源，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的误差电压监测电路。
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【技术特征摘要】
1.一种误差电压监测电路，用于数字开关电源，能够输出数字化的误差电压，以控制所述数字开关电源中功率开关的导通状态，其特征在于，所述误差电压监测电路包括：数模转换模块、电压转电流模块、比较模块、模数转换模块，
2.根据权利要求1所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述数模转换模块包括：电流舵数模转换器，
3.根据权利要求2所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述电压转电流模块包括：第一电阻、第二电阻，
4.根据权利要求3所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述比较模块包括：电流转电压电路、共模控制电路，
5.根据权利要求4所述的误差电压监测电路，其特征在于，所述电流转电压电路包括：所述第一运算放...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚猛，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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