[發明專利]一種斜坡產生電路及控制方法

在審

• 申請號: 202110038219.0
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112865495A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 邊疆;黃鑫;張適;謝瑞
• 申請（專利權）人: 西安拓爾微電子有限責任公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種一種斜坡產生電路，包括P溝道增強型MOS管PM1-PM8，N溝道增強型MOS管NM1-NM8，電容C1-C3，電阻R1-R6，電流源IDC1，VDD輸入端口、SW輸入端口和GND端口，其特征在于：

所述VDD端口連接外部供電電源；所述SW端口連接與電感相連的開關結點；VPULSE端口連接與時鐘有關的開關MOS管產生斜坡電壓的脈沖信號；ISLOPE端口連接輸出斜坡電流的電流鏡，在電阻上產生斜坡電壓；GND端口連接地電位；

所述P溝道增強型MOS管PM1源極與電流源IDC1、PM2源極連接，柵極與電阻R4一端、電容C2上極板連接，漏極與NM1漏極和柵極、NM4柵極連接；所述P溝道增強型MOS管PM2源極與電流源IDC1、PM1源極連接、柵極與電阻R5一端、NM5源極連接，漏極與NM2漏極和柵極、NM3柵極連接；所述PM1和PM2的主要作用為電壓-電流轉換的輸入差分對；所述P溝道增強型MOS管PM3源極與VDD連接，柵極與漏極和PM4柵極連接，漏極與NM3漏極連接；所述P溝道增強型MOS管PM4源極與VDD連接，柵極與PM3柵極連接，漏極與NM4漏極、NM5柵極連接；所述P溝道增強型MOS管PM5源極與VDD連接，柵極與漏極、NM5漏極、PM6柵極連接；所述P溝道增強型MOS管PM6源極與VDD連接，柵極與PM5柵極連接，漏極與NM6漏極和柵極、NM8柵極連接；所述P溝道增強型MOS管PM7源極與VDD連接，柵極與漏極、NM8漏極、PM8柵極連接；所述P溝道增強型MOS管PM8源極與VDD連接，柵極與PM7柵極和漏極、NM8漏極連接，漏極與ISLOPE端口連接；所述PM3-PM8為電流鏡；

所述N溝道增強型MOS管NM1的漏極與柵極、PM1的漏極、NM4的柵極連接，NM1的源極與GND連接；所述N溝道增強型MOS管NM2的漏極與柵極、NM3的柵極、PM2的漏極連接，源極與GND連接；所述N溝道增強型MOS管NM3的柵極與NM2的柵極和漏極、PM2的漏極連接，漏極與PM3的漏極和柵極、PM4的柵極連接，源極與GND連接；所述N溝道增強型MOS管NM4的柵極與NM1的柵極連接，漏極與PM4的漏極、NM5的柵極連接，源極與GND連接；所述N溝道增強型MOS管NM5的漏極與PM5的漏極和柵極、PM6的柵極連接，源極與電阻R5的一端PM2的柵極連接；所述N溝道增強型MOS管NM1-NM4的主要作用為作為放大器的電流鏡負載，所述N溝道增強型MOS管NM5的主要作用為作為跨導運算放大器的輸出緩沖級；所述N溝道增強型MOS管NM6的漏極與柵極、PM6的漏極、NM8的柵極連接，源極與NM7的漏極、電容C3的上極板連接；所述N溝道增強型MOS管NM7的柵極與VPULSE端口連接，源極與GND端口連接；所述N溝道增強型MOS管NM8柵極與NM6的柵極和漏極、PM6漏極連接，漏極與PM7的柵極、漏極、PM8的柵極連接，源極與電阻R6的一端連接；所述N溝道增強型MOS管NM6-NM8的主要作用為通過開關信號脈沖產生斜坡電壓；

所述電容C1的上極板與R3、R4的一端連接，下極板與GND連接；所述電容C2的上極板與R4的一端、PM1柵極連接，下極板與GND連接；

所述電阻R1的一端與SW端口連接，另一端分別與電阻R3和R2的一端連接；所述電阻R2的一端與R1的另一端連接，另一端與GND連接；所述電阻R1、R2的主要作用為將相對較高的輸出電壓降壓為PMOS差分對的共模輸入范圍內；所述電阻R3、R4與電容一起構成低通濾波器；所述電阻R5的一端與NM5的源極、PM2的柵極連接，另一端與GND連接，為將與輸出電壓相關的電壓量轉換為電流；所述電阻R6的一端與NM8的源極連接，另一端與GND連接，主要作用為線性化NM8的電壓電流關系，得到斜坡電流。

2.一種利用權利要求1所述一種斜坡產生電路及控制方法，其特征在于包括下述步驟：

SW開關結點的電壓信號是輸入電壓經過開關以固定占空比斬波后所形成的與輸入和輸出電壓都相關的信號，利用該電壓信號，將其經過低通濾波電路后濾除高頻成分，降壓即得到與輸出電壓成正比的一個電壓值，將此電壓值經過運放轉換為電流，以與開關信號同步的脈沖開關信號控制電容充放電，所產生的斜坡電流鏡像出去即得到一個自適應的斜坡電壓。