一種用于buck變換器的補償電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于BUCK變換器的補償電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，便攜式電子產(chǎn)品（比如：手機、平板電腦等）快速發(fā)展，電源管理單元 (Power Management Unit，簡稱PMU)因其具有高的效率而得到了重視與青睞。其中Buck 型DC-DC變換器是PMU單元的核心，負責將較高的直流電平轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的較低的直流電平。 Buck變換器可分為片外補償和片內(nèi)補償兩種。片外補償需要額外的PCB板面積和片外補償 電容，而片內(nèi)補償具有更低的噪聲敏感度與更小的面積，更符合便攜式電子產(chǎn)品的需求。
[0003] 片內(nèi)補償可分為一型補償，二型補償和三型補償。三型補償因其低頻增益較高， 穩(wěn)態(tài)誤差較低，且具有較快的響應速度而得到廣泛的運用。傳統(tǒng)的三型補償如圖1所示。 利用運算放大器與電阻電容網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，為得到低頻零點，需要很大的電阻和電容，很難片內(nèi) 集成。同時補償之后的輸出為電壓信號，需要與一個鋸齒波電壓進行比較來得到PWM波 形。常用的PWM比較器為電壓比較器，結(jié)構(gòu)復雜，對速度有一定的限制。文獻（Patrick Y. Wu, Sam Y.S.Tsui and Philip K.T. Mok, "Area-and Power-Efficient Monolithic Buck Converters With Pseudo-Type III Compensation, ''IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 45, pp. 1446 - 1455, Aug. 2010.)提出了一種偽三型電路結(jié)構(gòu)，降低了電容電 阻面積，使得片內(nèi)集成成為可能。但其電路結(jié)構(gòu)仍然較為復雜，會引起較大的功耗和面積， 且仍然需要使用PWM電壓比較器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的，就是針對上述問題，提出一種用于BUCK變換器的補償電路。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種用于BUCK變換器的補償電路，包括差分輸入模塊、增益模塊、低通濾波電路 和偏置模塊；所述差分輸入模塊由第一 PMOS管MPl、第二PMOS管MP2、第七PMOS管MP7、第 一 NMOS管麗1、第二NMOS管麗2、第一電阻Rl、第二電阻R2和第一電容Cl構(gòu)成；第一 PMOS 管MPl的柵極接外部偏置電壓，其源極接第七PMOS管MP7的漏極，其漏極接第一 NMOS管 麗1的漏極；第一 PMOS管MPl漏極與第一 NMOS管麗1漏極的連接點通過第一電阻Rl后接 第一 NMOS管MNl的柵極；第一 NMOS管MNl的源極接地；第二PMOS管MP2的柵極接外部基 準電壓，其源極接第七PMOS管MP7的漏極，其漏極接第二NMOS管MN2的漏極；第二PMOS管 MP2漏極與第二NMOS管麗2漏極的連接點通過第二電阻R2后接第二NMOS管麗2的柵極； 第二NMOS管MN2的柵極接第一 NMOS管MNl的柵極，其源極接地；第七PMOS管MP7的源極 接電源；
[0007] 所述增益模塊由第三PMOS管MP3和第三NMOS管MN3構(gòu)成；第三PMOS管MP3的源 極接電源，其漏極接第三NMOS管MN3的漏極；第三NMOS管MN3的柵極接第二PMOS管MP2 漏極與第二電阻R2的連接點，其源極接地；
[0008] 所述低通濾波電路由第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第四NMOS管MN4、第五 NMOS管MN5和第二電容C2構(gòu)成；第四PMOS管MP4的源極接電源，其柵極接第三PMOS管MP3 的柵極，其柵極和漏極互連，其漏極接第四NMOS管MM的漏極；第四NMOS管MM的柵極進 而第五NMOS管MN5的漏極；第五PMOS管MP5的源極接電源，其柵極接第七PMOS管MP7的 柵極，其漏極接第五NMOS管MN5的漏極；第五NMOS管MN5的柵極接第二PMOS管MP2的漏 極，其源極接地；第四NMOS管MM柵極與第五NMOS管MN5漏極的連接點通過第二電容C2 后接地；
[0009] 所述偏置模塊由第六PMOS管MP6和電流源構(gòu)成；第六PMOS管MP6的源極接電源， 其柵極接第七PMOS管MP7的柵極，其柵極和漏極互連，其漏極通過電流源后接地。；
[0010] 第三PMOS管MP3漏極與第三NMOS管麗3漏極的連接點為補償電路的輸出端。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為，采用偽三型補償電路，所需電容與傳統(tǒng)三型補償電路相比 更小，更有利于片內(nèi)補償；本發(fā)明的電路中的差分輸入模塊采用差分輸入，增益模塊和低通 濾波器采用單管輸入，大大簡化了電路結(jié)構(gòu)，減少了芯片面積；同時本發(fā)明的補償電路的輸 出為電流，可以用電流比較器來代替PWM電壓比較器，輸出PWM信號，進一步簡化了電路結(jié) 構(gòu)。
【附圖說明】
[0012] 圖1為傳統(tǒng)的具有三型補償電路的Buck變換器原理示意圖；
[0013] 圖2為具有本發(fā)明的補償電路的Buck變換器的原理示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明的補償電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖4為電流比較器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖5為米用本發(fā)明的Buck變換器的整體環(huán)路頻率響應不意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖，詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0018] 本發(fā)明的一種用于BUCK變換器的補償電路，如圖3所示，包括差分輸入模塊、增益 模塊、低通濾波電路和偏置模塊；所述差分輸入模塊由第一 PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、 第七PMOS管MP7、第一 NMOS管麗1、第二NMOS管麗2、第一電阻Rl、第二電阻R2和第一電 容Cl構(gòu)成；第一 PMOS管MPl的柵極接外部偏置電壓，其源極接第七PMOS管MP7的漏極，其 漏極接第一 NMOS管MNl的漏極；第一 PMOS管MPl漏極與第一 NMOS管MNl漏極的連接點通 過第一電阻Rl后接第一 NMOS管MNl的柵極；第一 NMOS管MNl的源極接地；第二PMOS管 MP2的柵極接外部基準電壓，其源極接第七PMOS管MP7的漏極，其漏極接第二NMOS管麗2 的漏極；第二PMOS管MP2漏極與第二NMOS管麗2漏極的連接點通過第二電阻R2后接第二 NMOS管MN2的柵極；第二NMOS管MN2的柵極接第一 NMOS管MNl的柵極，其源極接地；第七 PMOS管MP7的源極接電源；
[0019] 所述增益模塊由第三PMOS管MP3和第三NMOS管MN3構(gòu)成；第三PMOS管MP3的源 極接電源，其漏極接第三NMOS管MN3的漏極；第三NMOS管MN3的柵極接第二PMOS管MP2 漏極與第二電阻R2的連接點，其源極接地；
[0020] 所述低通濾波電路由第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第四NMOS管MN4、第五 NMOS管MN5和第二電容C2構(gòu)成；第四PMOS管MP4的源極接電源，