基于峰值采样的高速光接收电路设计

设计了一种基于峰值采样原理的高速光接收电路,该光接收电路为克服光电二极管的光电流拖尾现象,引入了峰值采样电路对光脉冲的波峰信号进行检测,解决了传统方案中采用比较器直接比较导致的占空比失真的问题,实现在更高速度下的光探测和信号处理。利用Spice软件对该光接收电路进行了仿真,并对仿真结果进行分析。仿真结果表明:峰值采样电路可准确探测光电流的峰值信号,整体光接收电路可达到20 MHz以上的探测频率,对传统光接收电路占空比失真的问题有较大改善。研究结果对高速应用场合下的光接收电路的发展具有重要意义。     

基于二分校准的混合型数字脉宽调制器

提出了一种基于混合型数字脉宽调制器(HDPWM)的带延迟线二分法校准机制的新电路结构,能有效地提高DPWM的线性度。详细介绍了混合型DPWM的工作原理,阐述了基于二分法机制的自校准电路的整体结构。分析了该结构的后仿真结果,并与带延迟锁相环(DLL)结构的DPWM的后仿真结果相比较。在32 MHz的时钟下,该电路成功实现了开关频率为2 MHz的数字DC-DC变换器中的9-bit DPWM。该电路基于0.13μm 1.2V CMOS工艺实现,最大差分非线性(DNL)仅为0.136 LSB,积分非线性(INL)为0.15 LSB。     

应用于DC/DC变换器的模拟伪三型补偿结构

介绍了一种采用模拟伪三型的补偿电路,该补偿电路可应用于DC/DC变换器中。通过在PWM比较器前把一个产生低频极点的全差分电路和一个产生低频零点的电路相加,得到两个低频零点和一个低频极点,进而得到快速的负载响应速度。在标准CMOS工艺下仿真了一个应用了伪三型补偿结构的DC/DC变换器,结果表明,在400 mA的负载电流阶跃时,负载调整率和线性调整率均小于2%。     

DCM模态下PSM Boost变换器的能量模型和分岔规律

提出了断续工作模式(DCM)下Boost变换器的能量模型,通过比较基于此能量模型下PWM Boost变换器的输出电压与参考文献中的结果,证明了此能量模型的正确性.基于脉冲跨周调制(PSM)Boost变换器的能量模型,分析了DCM模型下变换器的稳定性;理论分析与住址结果表明DCM模态下的PSM变换器不会出现混沌现象,但会出现分岔现象,且分岔吴现特定规律.文中还给出了PSM Boost变换器的分岔规律及负载电阴的边界条件.     

一种基于负载状态的分段式PSM调制模式

脉冲跨调制(PSM)是一种异于PWM、PFM的功率变换调制模式.本文从能量平衡和避免进入音频范围的角度出发,提出一种基于负载状态的分段式PSM调制模式,并给出了该分段式PSM调制模式的工作原理、占空比的设计方法、验证电路和实验结果.该改进模式使PSM成为实用性调制模式,尤其适合于功率集成IC的设计.     

基于自适应频率DPWM的数字控制Buck变换器

为了用于固定频率电压模PWM控制,提出了一种基于自适应频率DPWM的数字控制Buck变换器。在负载阶跃响应时,DPID的输出值发生改变,以调制PWM信号的占空比;DPWM频率根据输出误差值而变化,提高了PWM信号的调制强度。通过小数分频和检测ADC输出,实现了DPWM频率的变化。采用分段调节的方式,有效改善了电路的瞬态响应。该Buck变换器基于0.18 μm CMOS工艺设计。仿真结果表明,当负载电流在10~20 A范围变化时,过冲电压降低了5 mV,恢复时间缩短了10.5 μs,下冲电压降低了8 mV,恢复时间缩短了9.6 μs。     

带自适应斜坡补偿的COT控制Buck变换器

提出了一种采用自适应斜坡补偿(ARC)的恒定导通时间控制Buck变换器。引入了两个斜坡电压,实现对电感电流下降斜率的检测;通过负反馈环路调节斜坡斜率,使斜坡斜率跟随电感电流下降斜率的变化。最终斜坡补偿带来的额外极点被固定下来,以便于补偿设计。在此基础上,引入瞬态增强电路,提高了负载阶跃响应速度。在5 V输出电压下,负载从3 A到100 mA阶跃时,输出上冲电压减小了150 mV,恢复时间缩短了10 μs。负载从100 mA到3 A阶跃时,输出下冲电压减小了130 mV,恢复时间缩短了12 μs。     

一种数字COT控制Buck变换器设计

设计了一种基于数字COT控制的DC-DC变换器。通过分时复用的方法,采用单个ADC实现输入/输出电压和误差电压的量化,并通过内部数字信号计算得到电感电流信息。为克服ADC量程和精度之间的矛盾,使用PGA和DAC实现对6 bit ADC量程的扩展。Buck变换器在输入电压3.3 V、输出电压1.8 V、开关频率1 MHz下进行了仿真验证,输入电压阶跃响应时间从276μs/324μs下降到几乎无影响,负载阶跃响应时间达到39μs/39μs,电源调整率为0.14%,负载调整率为0.14%,输出精度达到了4 mV。     

A digitally controlled PWM/PSM dual-mode DC/DC converter

A digitally controlled pulse width modulation/pulse skip modulation(PWM/PSM) dual-mode buck DC/DC converter is proposed.Its operation mode can be automatically chosen as continuous conduction mode (CCM) or discontinuous conduction mode(DCM).The converter works in PSM at DCM and in 2 MHz PWM at CCM.Switching loss is reduced at a light load by skipping cycles.Thus high conversion efficiency is realized in a wide load current.The implementations of PWM control blocks,such as the ADC,the digital pulse width modulator(DPWM) and the loop compensator,and PSM control blocks are described in detail.The parameters of the loop compensator can be programmed for different external component values and switching frequencies, which is much more flexible than its analog rivals.The chip is manufactured in 0.13μm CMOS technology and the chip area is 1.21 mm~2.Experimental results show that the conversion efficiency is high,being 90%at 200 mA and 67%at 20 mA.Meanwhile,the measured load step response shows that the proposed dual-mode converter has good stability.     

一种新型的锂离子电池开关充电电路

设计了一种新型的基于恒流/恒压充电模式的锂离子电池开关充电电路。在电池电压达到浮充电压时,实现了恒流充电向恒压充电的平滑切换。通过对恒流充电环路和恒压充电环路的设计,尤其是对充电电流采样信号放大电路和电池电压采样信号放大电路的详细设计,实现了电路的稳定工作。采用0.5 μm标准CMOS工艺对电路进行仿真,结果表明,电路工作在5 V的电源电压下,涓流充电电流为119.6 mA,恒流充电电流为1.209 A,恒压充电阶段的电池电压为4.195 V,并且实现了恒流充电向恒压充电的平滑切换。