一种新的应用于开关电容DC/DC转换器的补偿电路

采用Chartered 0.35μm CMOS工艺,设计实现了输入电压范围2.7～5.5 V,负载电流高达200mA的降压式开关电容型DC/DC转换器.为了在整个输入电压和负载电流范围内稳定输出电压,并且提高输出电压精确度,在对开关电容转换器环路建模分析后,提出了一个新的应用于开关电容DC/DC转换器的频率补偿电路.该...     

一种峰值电流模式下的轻载高效Buck转换器设计

提出了一种峰值电流模PWM下的轻载高效Buck DC-DC控制方案,该方案采用了峰值电流开关和采样保持电路,实现宽负载范围内很高的转换效率.其中峰值电流开关用以检测负载电流大小,作为轻载或者重载模式的判定;采样保持电路会在轻载模式下工作,通过控制误差信号的变化量来循环开启或者关闭转换器,完成对转换器的开关频率调制.采用0.5μm BCD工艺,仿真结果显示在输入电压12V,输出电压3.3V下,最高有96%的转换效率,而在10mA负载下依然能保持80.3%的转换效率.     

一种瞬态增强的无外接电容LDO电路设计

设计了以增强型AB跟随器作为缓冲级的带瞬态增强电路的线性稳压器(LDO)。在保证LDO环路稳定性的同时,将增强型AB跟随器的偏置电流改为动态偏置电流,同时加入瞬态增强电路来改善系统重载到轻载来回跳变时的瞬态性能。仿真结果表明,该稳压器输入电压2.7~5 V,输出电压2.5 V,压差200 m V,电路空载时静态电流18μA,最大负载电流100 m A;在输出电容为100 pF时,负载电流以99×10~(–3)A/μs跳变,输出电压下冲和过冲分别为89 m V和110 m V,均在1.5μs内恢复稳定。     

低输入电压DC-DC升压转换器的启动电路

针对DC-DC升压转换器在低输入电压下无法正常工作的问题,提出了一种基于电容自举原理的低输入电压的启动电路.采用CSMC公司的0.5μm CMOS混合信号工艺库进行电路设计与仿真,考虑到结构复杂的振荡器在较低电源电压下不能理想工作,同时为减小电路功耗,电路采用两种不同简单结构的环形振荡器实现电容自举,并利用反馈控制模块进行合理的逻辑控制.仿真结果表明,0.8 V低输入电压时,通过升压电路转换,可将V_(dd)升高到2.4 V;振荡信号变化时,输出电压变化微小,可以为DC-DC升压转换器提供稳定的电源电压.     

用555定时器芯片制作便捷的电压-时间转换器

图1所示的电路是一个简单、低廉的电压-时间转换器,该电路采用了通用的555定时器芯片。通过将模拟电压输入端连接到充电电阻器R,而不是将R连接到V,就可以将IC的单稳态多谐振荡器用作为电压-时间转换器。经过这一更改,定时器芯片的输出时间周期t_p与输入电压V_(IN)成正比。当加上输入电压时,电容器C两端的电压依据下式呈指数变化,V_c=V_(IN)     

产生恒功率负载的电路

图中所示电路,对输入电压V_(IN)为一恒功率负载.按图中参数,V_(IN)为13V时提供4W的负载,对于V_(IN)在9V～17V之间变化时,功率的变化为±0.2%,调节R_(10)可以改变恒功率常数.     

升压式电荷泵电路SC1460-5

<正> SC1460-5是SEMTECH公司最新推出的一种升压式电荷泵电路。其特点为:它的振荡器频率高达8MHz;输出电流很小,最大为5mA;输出电压V_(OUT)与输入电压V_(IN)的关系为V_(OUT)=1.515V_(IN),精度可达±4％,在输入3.3V时,输出为5V;无需外接泵电容;使用上完全与三端稳压电路一样;输入、输出电容的电容量特别小,加上器件为3管脚SOT-23封装,占印制板的空间极小;输入电压范围为2.25～3.63V;静态电流典型值为100μA;输出纹波电压典型值为50mVp-p;效率典型值为56％;工作温度范围为0～70℃。     

BUCK电路外围器件参数选型分析

降压型直流转直流电压转换器简称"BUCK"电路,在使用时外围需要配置输出分压电阻、输入输出滤波电容和输出滤波电感,有些电路还需要配置自举电容、环路补偿器件以及软启动电容等,上述无源器件的选择决定了电路的工作特性。讨论了BUCK电路的内部结构,分析其工作原理。给出BUCK电路外围器件参数计算方法并以实例进行仿真验证,得出与理论分析相符的结论。     

一种带自适应电荷泵的超低功耗NMOS LDO

设计了一种带自适应电荷泵的超低功耗快速瞬态响应NMOS LDO,电路主要包含误差放大器、缓冲器、功率级、动态零点模块以及自适应电荷泵模块。该自适应电荷泵能够根据负载电流的大小调节工作频率,在兼顾大负载条件下功率管栅极需求的同时,保证了轻载下超低功耗的需求。同时为了满足电路中快速瞬态响应的需要,加入了动态电流电路。电路基于0.18μm BCD工艺设计,其工作电压范围为2.5～3.6 V,输出电压为1.2 V,负载范围为10μA～20 mA,工作的温度范围为-40～125℃。仿真结果显示,所设计的LDO供电电压调整率可达到1.123 mV/V,重载跳轻载时的恢复时间和轻载跳重载时的恢复时间分别为260μs和5μs,而静态电流最小仅为0.291μA。     

一种升压转换器的新型片内补偿设计

提出一种新的升压转换器环路补偿方法。通过增加一个运算放大器,实现了补偿电容的倍增,使用片内小电容就可以实现环路稳定性设计,无需片外补偿电容。采用TSMC 0.13 μm BCD工艺进行设计并流片,测试结果显示,输入4 V,输出5 V的条件下,在整个CCM负载范围内,开关频率为1.46 MHz,内部补偿电路工作正常,输出电压稳定,无振荡,与设计仿真值相符。     

把电压转变成电位器动触点设定值的电路

图1所示的电路可把模拟输入电压V_(IN)变换成相应的DPP(数字可编程电位器)动触点设定值。从位置0到位置31的电位器动触点设定值是与0V～1V直流输入电压相对应的。CAT5114,即IC_5,是一种带有增量/减量接口的32个抽头电位器。V_(IN)通常代表传感器的输出电压,V_(IN)的大小就能设定系统的信号处理部分中某一模拟电路的一个参数。     

一种三环结构高效率的数字LDO电路

设计了一种采用0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制作的三环结构无片外电容数字低压差线性稳压器(LDO)电路,主要在控制方式进行创新,针对不同的输出电压范围采取相应的环路进行调整.电路的功率MOS管阵列按MOS管尺寸,分为大(L)、中(M)、小(S)3组,设计的控制方式使环路可根据负载变化迅速切换,使得电路具有快速的瞬态响应,较强的带负载能力,较低的输出电压纹波和功耗,转换效率最高可达88.9%.在1.8 V输入电压下的后仿真结果表明,负载电流在2～60 mA之间突变时,电路的下冲电压为95 mV,过冲电压为80 mV,恢复时间小于1.7μs,稳态下的输出电压纹波小于2.0 mV,总体静态电流约为43μA.该数字LDO的输入电压范围为1～1.8V,输出电压范围为0.8～1.6 V,内部集成10 pF电容,品质因素FOM仅为0.009 pF.     

一种应用于双相峰值电流模Buck的轻载模式北大核心

设计了一种双相位峰值电流模控制、具有大负载能力的降压稳压芯片。通过双相位的工作，保证了芯片在重载下具有较高的效率。同时，为了防止在轻载下两个相位的工作引入额外的开关损耗，提出了一种轻载模式。通过利用电流模控制模式中电压环路内误差放大器产生的控制电压来检测实际负载的大小，实现相位的切换以及在更低负载下的断续导通降频工作模式。基于0.35μm BCD工艺进行仿真设计。仿真结果表明，在输入电压12 V,输出电压1 V,开关频率500 kHz,最大负载20 A下，与传统单通道峰值电流模比较，重载20 A下的效率可以提升3个百分点，轻载0.5 A下的效率可以提升10个百分点。     

增强升压型DC-DC瞬态响应的电路设计

设计了一种增强升压型DC-DC转换器瞬态响应电路,该电路通过检测负载跳变条件下输出电压的变化,调节误差放大器的跨导和补偿电阻,提高升压DC-DC转换器环路带宽,加快系统的瞬态响应。同时将该电路应用于一款输入电压＜至1.4 V,输出电压2.5～6.5 V的同步升压型DC-DC转换器中,其在0.25 μm CMOS 工艺条件下,芯片仿真结果表明,在500 mA~2 A的负载跳变条件下,与传统同步升压DC-DC转换器相比,芯片的响应恢复时间减小了45%,输出电压的下降和过冲值减少了35%。     

可确保在轻载下自举工作的电路

以前的一个设计实例中曾特别指出了在轻载或预充电负载工作情况下,一个自举IC可能出现的问题(参考文献1)。图1中,绿框中是增加的电路,它解决了总线电压信号的电压下跌问题。图2中的波形表示了在降压转换器IC1B中如何出现这一问题,在无负载时,其输出电压VBUS以一个固定速     

电压反转电路NJU7662

<正> NJU7662是一种新型电压反转IC,输入正电压V_(IN),输出为负电压(-V_(IN))或两倍的正电压(2V_(IN))。该器件的特点是:工作电压范围宽(4.5～20V);电压转换率高(空载时可达99.9％);功率转换率高(可达96％);外围元件少;静态电流小(6V以下时最大值为150μA,6V以上时最大值为600μA);输出电流可达20mA;功耗为300mW;工作温度范围为-20～+70℃。     

一种同步BUCK变换器反向限流电路的设计

同步BUCK变换器在轻载模式下会出现电感电流倒灌现象.若是反向电流过大,将会增加系统的导通损耗,降低芯片的效率.针对这一问题,设计了一款反向限流电路,该电路利用NMOS开关管的体效应二极管将负载的能量转移给输入电源,从而有效地限制了电流的倒灌.该反向限流电路基于0.5μm BCD工艺,在HSPICE上进行系统仿真.仿真结果证明,轻载时与不加反向限流电路的系统相比效率提高了2%.     

CMOS光接收机前端放大电路

利用SMIC 0.18μmCMOS工艺设计了光接收机前端放大电路.在前置放大器中,设计了一种高增益有源反馈跨阻放大器,并且可以使输出共模电平在较大范围内调解.在限幅放大器中,通过在改进的Cherry-Hooper结构里引入有源电感负反馈来进一步扩展带宽.整个前端放大电路具有较高的灵敏度和较宽的输入动态范围.Hspice仿真结果表明该电路具有119dB的中频跨阻增益,2.02GHz的带宽,对于输入电流幅度从1.4μA到170μA变化时,50Ω负载线上的输出电压限幅在320mV(V_(pp)),输出眼图稳定清晰.核心电路静态功耗为45.431mW.     

一种基于自适应峰值电流检测的模式切换电路北大核心

在降压转换器中，为了在不同的负载情况下获得高效率，常采用的方法是在重载时使用脉冲宽度调制(PWM),在轻载时使用脉冲频率调制(PFM),因此需要模式切换信号去控制整个降压转换器的工作状态，同时模式切换信号也可以用于自适应改变功率级电路中的功率管栅宽，减小功率管的栅极电容，提高整体电路的效率。文章设计了一个自适应峰值电流模式切换电路，用于产生模式切换信号，其原理是监控峰值电流的变化，产生峰值电压，将峰值电压与参考电压进行比较，得到模式切换信号，以决定降压转换器是采用PFM模式还是PWM模式。仿真结果表明，在负载电流0.5～500 mA范围内，该电路可以在两种调制模式之间平稳切换，其峰值效率可提升到94%以上。     

一种多模式四开关降压-升压型DC-DC转换器

为了提高电池能量利用率,延长便携式电子设备的电池使用时间,提出一种级联4开关降压-升压型DC-DC转换器.该电路采用多模式工作方式,能根据输入和输出电压的具体关系和不同的负载条件采取相应的控制策略,以提高转换器的效率;在电池电压的整个波动范围内,提供稳定的电压输出.整个系统使用1.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计实现.