一種雙輸出的dc-dc振蕩器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子電路領(lǐng)域，具體涉及一種雙輸出的DC-DC振蕩器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]由于具有轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)，DC-DC轉(zhuǎn)換器在電子系統(tǒng)上已被廣泛應(yīng)用。隨著電 子系統(tǒng)的發(fā)展，單片集成式多路輸出的DC-DC轉(zhuǎn)換器具有集成度高、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡潔的優(yōu)勢， 已成為DC-DC轉(zhuǎn)換器研宄的熱點(diǎn)問題。不過，多路輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器依然面臨輸入RMS電 流大、通道之間相互干擾等的關(guān)鍵問題，DC-DC轉(zhuǎn)換器趨向于高頻化發(fā)展，開關(guān)頻率的提高 可以比例的降低DC-DC輸出LC濾波器件的體積，甚至實(shí)現(xiàn)電感集成。
[0003] 電壓模DC-DC轉(zhuǎn)換器環(huán)路不需要對電感電流周期性采樣，因此避免了電流采樣時 間限制開關(guān)頻率升高的問題，更適合于在高開關(guān)頻率應(yīng)用。在高頻電壓模DC-DC轉(zhuǎn)換器環(huán) 路設(shè)計(jì)上，可單片集成的環(huán)路內(nèi)補(bǔ)償設(shè)計(jì)已成為發(fā)展趨勢，典型的雙路輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器 的振蕩器電路產(chǎn)生恒定的時鐘信號，它決定轉(zhuǎn)換器的開關(guān)周期，通過脈沖產(chǎn)生電路將內(nèi)部 時鐘信號轉(zhuǎn)換成固定脈寬的窄脈沖信號，用于開啟轉(zhuǎn)換器的turn-on周期；鋸齒波產(chǎn)生電 路為PWM比較器提供一個斜坡電壓信號，它與誤差放大器輸出信號比較來產(chǎn)生轉(zhuǎn)換器占空 比調(diào)節(jié)。但由于傳統(tǒng)雙路電壓模DC-DC轉(zhuǎn)換器中用到的振蕩器傳統(tǒng)的做法是雙路都使用同 一個振蕩器信號和鋸齒波信號，這樣使得輸入的RMS電流大，兩路之間的相互干擾大，電路 穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種雙輸出的DC-DC振蕩器電路，解決傳 統(tǒng)雙路輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器的振蕩器電路其輸入的RMS電流大和兩路之間的相互干擾的問 題。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括能夠產(chǎn)生恒定時鐘信號的內(nèi)部振蕩單元，能夠?qū)?時鐘信號轉(zhuǎn)換成固定脈寬的窄脈沖信號的電路結(jié)構(gòu)相同的第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄 脈沖產(chǎn)生單元，以及能夠?qū)⒄}沖信號轉(zhuǎn)換成鋸齒波信號的電路結(jié)構(gòu)相同的第一鋸齒波產(chǎn) 生單元和第二鋸齒波產(chǎn)生單元；
[0006] 所述內(nèi)部振蕩單元分別連接第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄脈沖產(chǎn)生單元，內(nèi)部振 蕩單元連接基準(zhǔn)電壓VK1和使能信號EN，內(nèi)部振蕩單元輸出給第一窄脈沖產(chǎn)生單元的恒定 的時鐘信號與輸出給第二窄脈沖產(chǎn)生單元的恒定的時鐘信號的相位差為180度，分別為' 和V2;第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出端分別輸出窄脈沖信號V3和V4， 第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出端還分別連接第一鋸齒波產(chǎn)生單元和 第二鋸齒波產(chǎn)生單元的輸入端；
[0007] 所述第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄脈沖產(chǎn)生單元連接基準(zhǔn)電壓VK2、使能信號EN 和輸入電壓vIN，第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出端分別輸出鋸齒波信號 V5和鋸齒波信號V6，鋸齒波信號V5與鋸齒波信號V6的相位差為180度。
[0008] 所述內(nèi)部振蕩單元具有第一輸入端a、第二輸入端b、第一輸出端c和第二輸出端 d，其中第一輸入端a和第二輸入端b分別連接基準(zhǔn)電壓VK1和使能信號EN，第一輸出端c和 第二輸出端d分別輸出電壓VJPV2;
[0009] 所述第一窄脈沖產(chǎn)生單元具有一個輸入端e和一個輸出端f，其中輸入端e輸入電 壓L，其輸出端f輸出窄脈沖信號V3;第二窄脈沖產(chǎn)生單元具有一個輸入端n和一個輸出端 〇,其中輸入端n輸入電壓V2，其輸出端f輸出窄脈沖信號V4;
[0010] 所述第一鋸齒波產(chǎn)生單元具有第一輸入端g、第二輸入端h、第三輸入端j、第四輸 入端k和一個輸出端m，其中第一輸入端g連接第一窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出窄脈沖信號V3， 第二輸入端h連接基準(zhǔn)電壓VK2，第三輸入端j連接使能信號EN，第四輸入端k連接輸入電 壓VIN，輸出端m輸出鋸齒波信號V5;
[0011] 所述第二鋸齒波產(chǎn)生單元具有第一輸入端P、第二輸入端q、第三輸入端r、第四輸 入端s和一個輸出端t，其中第一輸入端g連接第二窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出窄脈沖信號V4， 第二輸入端h連接基準(zhǔn)電壓VK2，第三輸入端j連接使能信號EN，第四輸入端k連接輸入電 壓VIN，輸出端m輸出鋸齒波信號V6;
[0012] 所述第一窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出窄脈沖信號％-部分傳輸給第一鋸齒波產(chǎn)生單 元的第一輸入端g，另一部分作為輸出信號，第二窄脈沖產(chǎn)生單元的輸出窄脈沖信號v4-部 分傳輸給第二鋸齒波產(chǎn)生單元的第一輸入端P，另一部分作為輸出信號。
[0013] 所述內(nèi)部振蕩單元包括第一比較器、第二比較器、RS觸發(fā)器、第一反相器、第二反 相器、第三反相器、第四反相器、電流源IK1、電流源IK2、第一電容Ci、第二電容C2、NM0S管 M101、NM0S管M102、PM0S管M103、PM0S管M104;
[0014] 所述第一比較器的同相輸入端連接基準(zhǔn)電壓VK1，反相端通過第一電容(^連接到 地，并且連接NM0S管111(11的漏極和PM0S管M1(13的漏極，第一比較器的輸出端連接RS觸發(fā)器 的復(fù)位端R，電源端連接使能信號EN;
[0015] 所述第二比較器的同相輸入端連接基準(zhǔn)電壓vK1，反相輸入端通過第二電容(：2連 接到地，并且連接NM0S管M1(J^漏極和PM0S管M1(14的漏極，第二比較器的輸出端連接RS觸 發(fā)器的置數(shù)端S，電源端連接使能信號EN;
[0016] 所述RS觸發(fā)器的輸出端Q連接第一反相器的輸入端，同時接入NM0S管M1(l2的柵 極，第一反相器的輸出端連接第二反相器的輸入端，同時連接NM0S管M1(^^柵極和輸出的 方波信號 '，第二反相器的輸出端連接輸出的方波信號V2，NM0S管M1(l2的源極接地，PM0S管 M1(l4的柵極連接第四反相器的輸出端，PM0S管M1(14的源極連接電流源I^的輸出端，第四反 相器的輸入端連接使能信號EN，電流源^的輸入端連接內(nèi)部電源VDD;
[0017] 所述NM0S管M1(ll的源極接地，PM0S管M1(13的柵極連接第三反相器的輸出端，PM0S 管札。3的源極連接電流源I^的輸出端，電流源I^的輸入端連接內(nèi)部電源VDD，第三反相器 的輸入端連接使能信號EN。
[0018] 所述第一窄脈沖產(chǎn)生單元和第二窄脈沖產(chǎn)生單元的電路結(jié)構(gòu)相同，均包括第一D 觸發(fā)器、第五反相器、第六反相器、第七反相器、第八反相器、第五電容C5、第六電容C6、NM0S 管m2(i1、pmos管仏。2、第四電阻r4、第五電阻r5;
[0019] 所述第一D觸發(fā)器的時鐘輸入端CLK連接由內(nèi)部振蕩單元產(chǎn)生的方波信號乂:或 v2;第一D觸發(fā)器的輸入端D連接其中一個輸出端XQ，同時連接第六反相器的輸入端和NM0S 管M2(ll的柵極，第一D觸發(fā)器的另一輸出端Q連接第五反相器的輸入端，第一D觸發(fā)器的復(fù) 位端RST連接第八反相器的輸出反饋端；
[0020] 所述第五反相器的輸出端連接窄脈沖信號％或￥4，第六反相器的輸出端連接PMOS 管M2(l2的柵極，同時通過第四電阻R4和第五電容C5連接到地，并且通過第四電阻R4連接 NMOS管M2(ll的漏極和第七反相器的輸入端；
[0021] 所述的源極接地，第七反相器的輸出端通過第五電阻1?5和第六電容c6 連接到地，并且通過第五電阻1?5連接到第八反相器的輸入端和
[0022] PMOS管仏。2的漏極，PMOS管^。2的源極連接內(nèi)部電源VDD。
[0023] 所述第一鋸齒波產(chǎn)生單元和第二鋸齒波產(chǎn)生單元的電路結(jié)構(gòu)相同，均包括誤差放 大器、第二D觸發(fā)器、第九反相器、第三比較器、第一電阻&、第二電阻R2、第三電阻R3、第三 電容C3、第四電容C4、PMOS管M3Q2、PMOS管M3Q4、PMOS管M3Q6、PMOS管M3Q8、PMOS管M3Q9、PMOS 管M31Q、NMOS管M3Q1、NMOS管M3Q3、NMOS管M3Q5、NMOS管M3Q7、NMOS管M311;
[0024] 所述誤差放大器的同相輸入端連接基準(zhǔn)電壓VK2，誤差放大器的反相輸入端連接其 輸出端，同時連接NMOS管M3Q1、NMOS管UPPMOS管M3(12、PMOS管13。6的源極，誤差放大器 的使能端連接使能信號EN;
[0025] 所述第二D觸發(fā)器的時鐘輸入端CLK接收窄脈沖信號％或V4，輸入端D端連接第 二D觸發(fā)器的一個輸出端XQ，復(fù)位端RST連接使能信號EN，另一輸出端Q連接第九反相器 的輸入端，同時連接電壓信號V8;
[0026] 所述第九反相器的輸出端連接電壓信號V7;
[0027] 所述第三比較器的同相輸入端通過第二電阻R2接到輸入電壓VIN，反相輸入端通 過第一電阻&接地，同時連接NMOS管M311的源極，第三比較器的輸出端連接NMOS管M311的 柵極，使能端接使能信號EN;
[0028] 所述NMOS管UPPMOS管M3(12構(gòu)成傳輸門TG丨，NMOS管UPPMOS管MJ勺柵 極分別連接電壓信號^和V8,NMOS管113(11和PMOS管M3(12的漏極都通過第三電容C3接地； NMOS管M3(l3和PMOS管M3(14構(gòu)成傳輸門TG2,NMOS管M3(l3和PMOS管M3(14的柵極分別連接電壓 信號％和V7,NMOS管UPPMOS管M3(14的漏極都連接該單元輸出鋸齒波信號V5或V6,NMOS 管UPPMOS管M3(14的源極都通過第三電容C3接地；NMOS管M3(15和PMOS管M3(16構(gòu)成傳輸 門TG3,NMOS管UPPMOS管M3(16的柵極分別連接電壓信號V8和V7,NMOS管UPPMOS管 M3(l6的漏極都通過第四電容C4接地；NMOS管M3(17和PMOS管M3(18構(gòu)成傳輸