斜坡補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)

為了既保持電路能夠穩(wěn)定工作，同時(shí)又使電路具有足夠快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整斜坡補(bǔ)償電路的補(bǔ)償斜率。也就是在輸入輸出電壓變化時(shí)，只給出足夠的補(bǔ)償斜率即可。由此，斜坡補(bǔ)償的補(bǔ)償斜率MC應(yīng)該滿足MC≥(VOUT-2VIN)/ (2L) [4]。
本文基于CMOS工藝，設(shè)計(jì)了一種能夠跟隨輸入和輸出電壓的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償斜率的斜坡補(bǔ)償電路，如圖1所示。圖中電阻R3和R4構(gòu)成了分壓網(wǎng)絡(luò)，將VIN分壓后得到信號(hào)V1。運(yùn)算放大器OPA、電阻R1和晶體管MN1構(gòu)成了箝位電路，使得流過(guò)晶體管MN1的電流由V1和電阻R1決定，即：

根據(jù)KCL定律，電流I1和I3在結(jié)點(diǎn)A進(jìn)行運(yùn)算，得到流過(guò)晶體管MP9和MP10的電流。流過(guò)晶體管MP9和MP10的電流通過(guò)由MP9、MP10、MP11和MP12構(gòu)成的CASCODE電流鏡[5]，最終形成對(duì)電容C的充電電流IC。設(shè)置MP11和MP12的寬長(zhǎng)比為MP9和MP10的Z倍，則：

通過(guò)適當(dāng)設(shè)置式(6)中的參數(shù)C、W、X、Y、Z和各個(gè)電阻的值，即可得到符合要求的斜坡補(bǔ)償斜率。本文所設(shè)計(jì)的電路完全避免了使用雙極晶體管，降低了電路在工藝上的實(shí)現(xiàn)難度；利用由運(yùn)算放大器構(gòu)成的箝位電路將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，避免了使用雙極晶體管BE結(jié)電壓引入的電流偏差[4]，從而可以提高電路產(chǎn)生的補(bǔ)償信號(hào)斜率的精度。