[发明专利]一种适用于参考电压跟踪电源调制器的PWM调制电路

说明书

本发明属于集成电路设计技术领域，具体为一种适用于参考电压跟踪电源调制器的PWM调制电路。电源调制器为Buck‑Boost电源调制器，由基于终点预测的误差放大器、线性PWM调制电路、驱动电路和功率级组成；线性PWM调制电路由一个稳定幅度双锯齿波发生器、一个可变幅度锯齿波发生器、两个二选一多路选择器MUX和一对比较器组成。本发明大大简化了Boost模式下终点预测模块的理论复杂度，使其电路实现成为可能，同时也实现了Buck模式、Boost模式之间平滑和快速的参考电压跟踪，有助于电源调制器在宽输入、宽输出的场景下进行快速参考电压跟踪，可以应用于诸多具有需要高速电源的设备中。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，具体涉及的是一种适用于参考电压跟踪电源调制器的PWM调制电路。

背景技术

长期以来，人民日益增长的对美好生活的向往促使了移动通信技术的发展。随着通信速度的不断提高，对电源的参考电压跟踪速度要求也越来越高。如应用于RFPA的平均功率跟踪电源调制器，其实质是一个具有快速参考电压跟踪功能的Buck-Boost转换器，对于5G NR架构来说，每个数据slot之间留给电源调制器切换电压的时间为5us，在不增加片外无源器件的前提下，实现如此快速的参考电压跟踪速度成为一个挑战。

实现快速的参考电压跟踪，需要加快控制环路的响应速度，即提高环路带宽，但是对于开关电源来说，提高环路带宽也意味着开关频率的提高，这将大大降低电源调制器的效率。为了在不提升稳态工作频率的情况下加快参考电压跟踪速度，需要在电压切换的过程中引入额外的控制电路。基于终点预测的Buck转换器，利用参考电压变化的同时，将误差电压的终点预测值输入到环路中来实现快速切换，由于参考电压和误差预测电压的突变，会使控制环路在短暂的时间内进入大信号工作模式，大大提高了响应速度，当输出电压和参考电压接近时，再重新回到小信号工作模式，来保证输出电压平滑切换并进入稳态工作。通过以上几个过程，基于终点预测的Buck转换器实现了快速的参考电压跟踪。然而，对于Boost转换器而言，其误差电压的预测值和参考电压呈反比关系，导致终点预测模块无法通过简单的线性运算得到预测值，也限制了终点预测技术在Boost转换器中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于参考电压跟踪Buck-Boost电源调制器的PWM调制电路。在Buck模式下，直接通过误差信号和双锯齿波比较产生占空比信号，此时误差电压的预测值与参考电压呈线性关系；在Boost模式下，通过改变调制器结构，维持了误差电压和参考电压的线性关系，从而简化了终点预测模块的设计，加快了跟踪参考电压的速度。本发明的技术方案具体介绍如下。