斜坡补偿电路的设计

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斜坡补偿电路的设计
为了既保持电路能够稳定工作，同时又使电路具有足够快的动态响应时间，需要动态地调整斜坡补偿电路的补偿斜率。也就是在输入输出电压变化时，只给出足够的补偿斜率即可。由此，斜坡补偿的补偿斜率MC应该满足MC≥(VOUT-2VIN)/ (2L) [4]。
本文基于CMOS工艺，设计了一种能够跟随输入和输出电压的变化，自动调节补偿斜率的斜坡补偿电路，如图1所示。图中电阻R3和R4构成了分压网络，将VIN分压后得到信号V1。运算放大器OPA、电阻R1和晶体管MN1构成了箝位电路，使得流过晶体管MN1的电流由V1和电阻R1决定，即：






根据KCL定律，电流I1和I3在结点A进行运算，得到流过晶体管MP9和MP10的电流。流过晶体管MP9和MP10的电流通过由MP9、MP10、MP11和MP12构成的CASCODE电流镜[5]，最终形成对电容C的充电电流IC。设置MP11和MP12的宽长比为MP9和MP10的Z倍，则：



通过适当设置式(6)中的参数C、W、X、Y、Z和各个电阻的值，即可得到符合要求的斜坡补偿斜率。本文所设计的电路完全避免了使用双极晶体管，降低了电路在工艺上的实现难度；利用由运算放大器构成的箝位电路将电压信号转换成电流信号，避免了使用双极晶体管BE结电压引入的电流偏差[4]，从而可以提高电路产生的补偿信号斜率的精度。