[发明专利]一种模拟加法器及电流型升压变压器

说明书

技术领域

本申请涉及模拟加法器技术领域，特别是涉及一种模拟加法器及电流型升压变压器。

背景技术

应用于电流型升压变压器中的模拟加法器，用于将失调电压、补偿斜波电压、传感电压进行累加，请参见图1，示出了传统的模拟加法器的电路原理图，如图所示，P管107-110，N管112-114，以及偏置电流源104、电阻115和116构成的跨导运算放大器，电阻115的一端作为跨导运算放大器的反相输入端，且该反相输入端接地；电阻116的一端作为该跨导运算放大器的同相输入端，且该同相输入端输入传感电压VSN，P管110上的电流为跨导运算放大器的输出电流，P管111上电流即跨导运算放大器的输出的电流，该电流为VSN/R115；P管111和N管114为该跨导运算放大器的反馈回路，将该跨导运算放大器的输出电流经电阻R115反馈至跨导运算放大器的反相输入端；

电流源105为最小失调电流，失调电压为I105×R118；电流源I106为补偿斜波电流，补偿斜波电压为I106×(R117+R118)，该模拟加法器输出的电压VADD具体为：

VADD＝(VSN/R115)×R118+I105×R118+I106×(R117+R118)(式1)

假设一个周期的时间为T，占空比为D，在0≤t≤DT的时间内，传感电压VSN(t)＝{I_L，min×R_SN+(VIN/L)×R_SN×t}×u(t)，其中，I_L，min指的是峰值电感电流的最小值。

当电流型升压变压器工作在CCM(Continuous Conduction Mode，连续导通状态)工作模式下时，I_L，min是大于0的值；当电流型升压变压器工作在DCM(Discontinuous Conduction Mode，非连续导通状态)工作模式下时，I_L，min等于0；当电流型升压变压器工作在临界工作模式或者DCM工作模式时，传感电压VSN可以简化为：VSN(t)＝(VIN/L)*RSN*t*u(t)，0≤t≤DT，当t＝0时，VSN(0)＝0。

对于图1所示的模拟加法器，P管108和109对称，N管112和113对称，电阻R115和116相等，当输入的传感电压VSN为0时，流过N管114上的电流为0，即N管114处于截止区，当VSN增大时，N管114从截止区过渡到亚阈值区，最终到饱和区，由于当N管114从截至区过渡到亚阈值区时，流过114上的电流很小，跨导也很小，是一个接近或略大于0的值，其开环增益A_DC，open≈0带宽≈0，即当输入的传感电压VSN很小时，该模拟加法器的输出电流不能很好地跟随输入信号变化，换言之，传统的模拟加法器的响应速度慢，匹配性差，不能很好地应用于电流负载频繁开关的电流型升压变压器中，也不能很好地应用于工作在CCM、临界工作模式或DCM三种工作模式下的电流型升压变压器中。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种模拟加法器及电流型升压变压器，以实现在不改变模拟加法器的匹配特性的前提下，提高响应速度，技术方案如下：

一种模拟加法器，包括：跨导运算放大器、失调电流源、补偿斜波电流源、第一输出电阻和第二输出电阻，其中：

跨导运算放大器的反相输入端接地，同相输入端为该模拟加法器的输入端，输出端经过第一MOS管连接至所述第二输出电阻的高电位端，所述第二输出电阻的另一端接地；

失调电流源与所述跨导运算放大器的输出级中的第五MOS管的栅极相连；

补偿斜波电流源通过第一输出电阻与所述第二输出电阻高电位端相连，且所述第一输出电阻的高电位端为该模拟加法器的输出端。

优选的，所述跨导运算放大器包括：第一共源共栅偏置单元、与所述输出级连接的输入级，以及反馈回路，其中：

所述第一共源共栅偏置单元与所述输入级的MOS管相连，用于为所述输入级的MOS管提供偏置电流；

所述输入级包括：第二MOS管、第三MOS管、连接在所述第二MOS管源极的反馈电阻，以及连接在所述第三MOS管源极的第二输入电阻，构成的镜像电流源；

所述输出级还包括：与所述第五MOS管串联连接的第四MOS管，其中，所述第五MOS管的漏极连接第四MOS管，所述第五MOS管的栅极与所述第三MOS管的漏极相连，且该第五MOS管的栅极连接所述失调电流源；