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【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及集成电路,尤其涉及一种误差放大器和开关电源芯片。
技术介绍
1、在常见的电流型或电压型直流(direct current,dc)-dc系统中误差放大器用于提供直流增益以保证稳态精度,误差放大器还提供零点补偿输出级的极点,以保证环路的稳定性。显然,误差放大器是环路中十分重要的模块。
2、误差放大器有内置补偿和外置补偿两种,其中,外置补偿就是把补偿用的无源器件放在芯片外围的印刷电路板(printed circuit board,pcb)上,这样的设计虽然补偿灵活性高,可以自由地设置零极点的位置,但是需要的外围器件较多,pcb体积较大不适合小型化的电子设备,而且因为芯片的地和pcb的地之间存在弹跳所以根据公式计算出的补偿参数往往与实际存在难以量化的误差。
3、内置补偿是将所有元器件集成在芯片内部,这种设计虽然解决了上述外置补偿的缺点,但是为了得到低频的主极点以及中频的零点,往往需要容值极大的电容,导致误差放大器的面积较大。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种误差放大器和开关电源芯片,能够降低对容值的需求,从而降低误差放大器的面积,有利于误差放大器的小型化发展。
2、第一方面,本公开提供了一种误差放大器,包括:第一跨导运算放大器、第二跨导运算放大器和阻抗网络。
3、所述第一跨导运算放大器被配置为,根据接收到的参考电压和输入电压确定第一差分电压,并将所述第一差分电压转换为第一电流。
4、所述第二跨导运算放大器
5、所述阻抗网络被配置为,将所述第二跨导运算放大器的输出电压转换为所述误差放大器的输出电压,并提供三个极点和两个零点,其中,所述三个极点中的第一极点的频率小于1hz。
6、在本公开的一些实施例中,所述误差放大器还包括第一电阻。所述第一跨导运算放大器的第一输入端连接所述参考电压,所述第一跨导运算放大器的第二输入端连接所述输入电压,所述第一跨导运算放大器的输出端连接所述阻抗网络的输入端和所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端接地。
7、所述第二跨导运算放大器的第一输入端连接所述阻抗网络的输出端和所述误差放大器的输出端,所述第二跨导运算放大器的第二输入端连接所述阻抗网络的输入端和所述第二跨导运算放大器的输出端。
8、在本公开的一些实施例中,所述阻抗网络包括第二电阻、第一电容和第二电容。所述第二电阻的第一端连接所述第一跨导运算放大器的输出端、所述第二跨导运算放大器的输出端和所述第一电阻的第一端,所述第二电阻的第二端连接所述第一电容的第一极板、所述第二电容的第一极板和所述误差放大器的输出端,所述第一电容的第二极板和所述第二电容的第二极板接地。
9、所述阻抗网络进一步被配置为,提供所述第一极点,所述第一极点的频率为1/2πgm2r2r2(c1+c2);其中,gm2为所述第二跨导运算放大器的跨导,r1为所述第一电阻的阻值,r2为所述第二电阻的阻值,c1为所述第一电容的容值,c2为所述第二电容的容值。
10、在本公开的一些实施例中,所述阻抗网络还包括第三电阻。所述第三电阻的第一端连接所述误差放大器的输出端,所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一极板。
11、所述阻抗网络还被配置为,提供所述三个极点中的第二极点和所述两个零点中的第一零点,所述第二极点的频率为1/2πr3(c1//c2),所述第一零点的频率为1/2πr3c1;其中,r3为所述第三电阻的阻值。
12、在本公开的一些实施例中,所述阻抗网络还包括第四电阻和第三电容。所述第三电容的第一极板连接所述第二电阻的第一端,所述第三电容的第二极板连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端连接所述第三电阻的第一端。
13、所述阻抗网络还被配置为,提供所述三个极点中的第三极点和所述两个零点中的第二零点,所述第三极点的频率为1/2πr4c3,所述第二零点的频率为1/2πc3(r2+r4);其中,r4为所述第四电阻的阻值,c3为所述第三电容的容值。
14、在本公开的一些实施例中,所述误差放大器还包括缓冲器。所述缓冲器的输入端连接所述第一跨导运算放大器的输出端、所述第二跨导运算放大器的输出端和所述第一电阻的第一端,所述缓冲器的输出端连接所述第二电阻的第一端。
15、在本公开的一些实施例中,所述误差放大器的传递函数h(s)为:
16、
17、其中,gm1为所述第一跨导运算放大器的跨导。
18、在本公开的一些实施例中,所述第一零点的频率和所述第二零点的频率均大于3.5khz且小于4khz。
19、在本公开的一些实施例中,所述第二极点的频率大于9khz且小于11khz,所述第三极点的频率大于490khz且小于510khz。
20、第二方面,本公开提供了一种开关电源芯片,包括第一方面提供的任一误差放大器,所述输入电压为所述开关电源芯片的反馈电压。
21、本公开实施例的技术方案中,误差放大器包括第一跨导运算放大器、第二跨导运算放大器和阻抗网络,第一跨导运算放大器可以根据接收到的参考电压和输入电压确定第一差分电压,并将第一差分电压转换为第一电流,第二跨导运算放大器可以根据误差放大器的输出电压和第二跨导运算放大器的输出电压确定第二差分电压,并将第二差分电压转换为第二电流,阻抗网络可以将第二跨导运算放大器的输出电压转换为误差放大器的输出电压,并提供三个极点和两个零点,其中,三个极点中的第一极点的频率小于1hz,如此,误差放大器可以提供一个近似零极点的低频极点、两个极点和两个零点,且无需较大的容值,能够降低对容值的需求,从而降低误差放大器的面积,有利于误差放大器的小型化发展。
22、上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
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1.一种误差放大器,其特征在于,包括:第一跨导运算放大器、第二跨导运算放大器和阻抗网络;
2.根据权利要求1所述的误差放大器,其特征在于,所述误差放大器还包括第一电阻;
3.根据权利要求2所述的误差放大器,其特征在于,所述阻抗网络包括第二电阻、第一电容和第二电容;
4.根据权利要求3所述的误差放大器,其特征在于,所述阻抗网络还包括第三电阻;
5.根据权利要求4所述的误差放大器,其特征在于,所述阻抗网络还包括第四电阻和第三电容;
6.根据权利要求3所述的误差放大器,其特征在于,所述误差放大器还包括缓冲器;
7.根据权利要求5所述的误差放大器,其特征在于,所述误差放大器的传递函数H(s)为:
8.根据权利要求5所述的误差放大器,其特征在于,所述第一零点的频率和所述第二零点的频率均大于3.5KHz且小于4KHz。
9.根据权利要求5所述的误差放大器,其特征在于,所述第二极点的频率大于9KHz且小于11KHz,所述第三极点的频率大于490KHz且小于510KHz。
10.一种开关电
...【技术特征摘要】
1.一种误差放大器,其特征在于,包括:第一跨导运算放大器、第二跨导运算放大器和阻抗网络;
2.根据权利要求1所述的误差放大器,其特征在于,所述误差放大器还包括第一电阻;
3.根据权利要求2所述的误差放大器,其特征在于,所述阻抗网络包括第二电阻、第一电容和第二电容;
4.根据权利要求3所述的误差放大器,其特征在于,所述阻抗网络还包括第三电阻;
5.根据权利要求4所述的误差放大器,其特征在于,所述阻抗网络还包括第四电阻和第三电容;
6.根据权利要求3所述的误差放大器,其特征在于,所述误差放...
【专利技术属性】
技术研发人员:颜隽,
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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