斜坡補償電路的設計

斜坡補償電路的設計

為了既保持電路能夠穩定工作，同時又使電路具有足夠快的動態響應時間，需要動態地調整斜坡補償電路的補償斜率。也就是在輸入輸出電壓變化時，只給出足夠的補償斜率即可。由此，斜坡補償的補償斜率MC應該滿足MC≥(VOUT-2VIN)/ (2L) [4]。
本文基于CMOS工藝，設計了一種能夠跟隨輸入和輸出電壓的變化，自動調節補償斜率的斜坡補償電路，如圖1所示。圖中電阻R3和R4構成了分壓網絡，將VIN分壓后得到信號V1。運算放大器OPA、電阻R1和晶體管MN1構成了箝位電路，使得流過晶體管MN1的電流由V1和電阻R1決定，即：

根據KCL定律，電流I1和I3在結點A進行運算，得到流過晶體管MP9和MP10的電流。流過晶體管MP9和MP10的電流通過由MP9、MP10、MP11和MP12構成的CASCODE電流鏡[5]，最終形成對電容C的充電電流IC。設置MP11和MP12的寬長比為MP9和MP10的Z倍，則：

通過適當設置式(6)中的參數C、W、X、Y、Z和各個電阻的值，即可得到符合要求的斜坡補償斜率。本文所設計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現難度；利用由運算放大器構成的箝位電路將電壓信號轉換成電流信號，避免了使用雙極晶體管BE結電壓引入的電流偏差[4]，從而可以提高電路產生的補償信號斜率的精度。