一種用于DC-DC變換器的帶斜坡補(bǔ)償電路的振蕩器設(shè)計(jì).pdf

1、目前,單片集成DC-DC轉(zhuǎn)換器發(fā)展的主要趨勢(shì)是高頻化、高效率、高精度、低功耗、低電壓等,其中高頻化是提高功率密度、改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)的重要技術(shù)途徑。振蕩器作為DC-DC轉(zhuǎn)換器核心模塊是實(shí)現(xiàn)高頻化的基礎(chǔ)之一。在電源電壓、溫度等變化或漂移的情況下,要求振蕩器產(chǎn)生的頻率穩(wěn)定性好、可調(diào)范圍寬、波形規(guī)則的信號(hào)輸出。另一方面,開(kāi)關(guān)電源在電流控制模式下存在一個(gè)特殊的問(wèn)題,在系統(tǒng)的占空比大于50％時(shí)便會(huì)出現(xiàn)開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定現(xiàn)象,主要是亞諧波振蕩現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問(wèn)

2、題,通常的方法是采用斜坡補(bǔ)償技術(shù),從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高工作效率。
　　 本文先對(duì)振蕩器的基本組成單元和工作原理進(jìn)行了介紹,在總結(jié)兩種常用片內(nèi)振蕩器的優(yōu)缺點(diǎn)和分析傳統(tǒng)弛張振蕩器工作過(guò)程的基礎(chǔ)上,結(jié)合設(shè)計(jì)要求,提出了本文所設(shè)計(jì)的振蕩器結(jié)構(gòu),由恒流源充放電環(huán)路和RC充放電環(huán)路組成的雙比較器振蕩產(chǎn)生電路。論文主要從振蕩器核心電路,延時(shí)電路,斜坡補(bǔ)償電路三個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)與改進(jìn),使得振蕩器的性能滿足設(shè)計(jì)要求,在振蕩器的結(jié)構(gòu)中加入了斜坡

3、補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路,可以消除峰值電流控制模式開(kāi)關(guān)電源中占空比大于50%時(shí)出現(xiàn)的開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定等問(wèn)題,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于控制。
　　 基于CSMC0.5μm CMOS工藝,利用Cadence Spectre仿真軟件對(duì)振蕩器電路在電源電壓、溫度變化以及工藝漂移的條件下進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明:最大占空比為90%,輸出方波的頻率為1.2MHz,最大斜坡補(bǔ)償電壓斜率為10V/μs,補(bǔ)償頻率、占空比以及斜坡補(bǔ)償斜率的溫度系數(shù)小于5%,隨電源電壓變