[发明专利]电流模DC-DC转换器

权利要求书

1.一种电流模DC-DC转换器，包括反馈模块（1）、补偿模块（2）和调制模块（3），该反馈模块（1）用于设置转换器输出电压V_OUT的大小，并输出反馈电压V_FB给补偿模块（2）；补偿模块（2）对反馈电压V_FB和基准电压V_REF进行差分放大，得到误差信号V_COMP；调制模块（3）将误差信号V_COMP与固定的斜坡信号进行比较，得到对应占空比的驱动信号，实现对转换器输出电压V_OUT的调节，其特征在于：

补偿模块（2），包括误差放大器EA、补偿电阻R_C，补偿电容C_C和跨导放大器OTA；

该误差放大器EA，其正相输入端连接转换器内部产生的基准电压V_REF，其反相输入端连接反馈电压V_FB，其输出端输出误差信号V_COMP；

该补偿电阻R_C与补偿电容C_C串联，并跨接于误差放大器EA的输出端与地之间；

该跨导放大器OTA，其正相输入端a连接到补偿电阻R_C与补偿电容C_C的公共端；其负相输入端b与自身输出端O相连，并连接误差信号V_COMP，用于对流过补偿电容C_C的电流进行采样放大，以实现电容的倍增；

所述补偿模块（2），完全集成在转换芯片内部，以减少印刷电路板PCB的面积，精简转换芯片引脚。

2.根据权利要求1所述的一种电流模DC-DC转换器，其特征在于补偿模块（2）中的误差放大器EA，包括9个低压NMOS管M₄₀₁～M₄₀₉，6个低压PMOS管M₄₁₀～M₄₁₅和2个电阻R₃～R₄；

所述低压NMOS管M₄₀₁，其漏极连接转换器内部产生的偏置电流IB1，其栅极与自身漏极相连，并连接到低压NMOS管M₄₀₂～M₄₀₅的栅极，为其提供偏置电压；

所述低压NMOS管M₄₀₂～M₄₀₉，构成共源共栅电流镜结构，且低压NMOS管M₄₀₂的漏极作为共源共栅电流镜的输入端，连接转换器内部产生的偏置电流IB2；

所述低压PMOS管M₄₁₀和M₄₁₁构成差分对结构，低压PMOS管M₄₁₀的源极通过第三电阻R₃连接到低压PMOS管M₄₁₃的漏极，其栅极连接基准电压V_REF，其漏极连接到低压PMOS管M₄₀₈的漏极；低压PMOS管M₄₁₁的源极通过第四电阻R₄连接到低压PMOS管M₄₁₃的漏极，其栅极连接反馈电压V_FB，其漏极连接到低压PMOS管M₄₀₉的漏极；

所述低压PMOS管M₄₁₂和M₄₁₃，其栅极相连构成有源电流镜，且低压PMOS管M₄₁₂的漏极与自身栅极相连，并连接到低压NMOS管M₄₀₃的漏极；

所述低压PMOS管M₄₁₄和M₄₁₅，其栅极相连构成有源电流镜，且低压PMOS管M₄₁₄的漏极与自身栅极相连，并连接到低压NMOS管M₄₀₄的漏极，低压PMOS管M₄₁₅的漏极与低压NMOS管M₄₀₅的漏极相连作为误差放大器EA的输出端，输出误差信号V_COMP。

3.根据权利要求1所述的一种电流模DC-DC转换器，其特征在于补偿模块（2）中的跨导放大器OTA，包括9个低压NMOS管M₅₀₁～M₅₀₉和13个低压PMOS管M₅₁₀～M₅₂₂；

所述低压NMOS管M₅₀₁～M₅₀₃串联连接，其栅极连接到低压NMOS管M₅₀₄和M₅₀₉的栅极，为其提供偏置电压；

所述低压NMOS管M₅₀₅和M₅₀₆，其栅极相连构成有源电流镜结构，且低压NMOS管M₅₀₅的漏极连接到低压NMOS管M₅₀₄的源极，低压NMOS管M₅₀₆的漏极与自身栅极相连，并连接到低压PMOS管M₅₁₀的漏极；

所述低压NMOS管M₅₀₇和M₅₀₈，其栅极相连构成有源电流镜结构，且低压NMOS管M₅₀₇的漏极与自身栅极相连，并连接到低压PMOS管M₅₁₁的漏极，低压NMOS管M₅₀₈的漏极连接到低压NMOS管M₅₀₉的源极；

所述低压PMOS管M₅₁₀和M₅₁₁构成差分对结构，其源极相连并连接到低压PMOS管M₅₁₆的漏极，低压PMOS管M₅₁₀的栅极作为跨导放大器OTA的负相输入端b，低压PMOS管M₅₁₁的栅极作为跨导放大器OTA的正相输入端a；

所述低压PMOS管M₅₁₂，其漏极连接转换器内部产生的偏置电流IB3，其栅极与自身漏极相连并连接到低压PMOS管M₅₁₃～M₅₁₇的栅极，为其提供偏置电压；

所述低压PMOS管M₅₁₈～M₅₂₀、M₅₁₃～M₅₁₄和M₅₁₆，构成共源共栅电流镜结构，且低压PMOS管M₅₁₃的漏极作为共源共栅电流镜的输入端，连接转换器内部产生的偏置电流IB4；低压PMOS管M₅₁₄的漏极作为共源共栅电流镜的第一输出端连接到低压NMOS管M₅₀₁的漏极；

所述低压PMOS管M₅₂₁～M₅₂₂、M₅₁₅和M₅₁₇，构成共源共栅电流镜结构，且低压PMOS管M₅₁₅的漏极作为共源共栅电流镜的输入端，并连接到低压NMOS管M₅₀₄的漏极；低压PMOS管M₅₁₇的漏极作为共源共栅电流镜的输出端连接到低压NMOS管M₅₀₉的漏极，该低压PMOS管M₅₁₇与低压NMOS管M₅₀₉的公共端作为跨导放大器OTA的输出端O。