一種電源轉換器及差分電路的製作方法
2023-10-21 01:42:12 2
專利名稱：一種電源轉換器及差分電路的製作方法
技術領域：
一種電源轉換器及差分電路
技術領域：
本實用新型涉及電源設計領域，特別是涉及ー種電源轉換器及其內的差分電路。背景技木在直流-直流電源轉換器中，一般包括誤差放大器、欠壓比較器和過壓比較器。誤差放大器的功能是檢測輸出反饋電壓和參考電壓的差，與整個負反饋環路一起工作將輸出電壓調整至滿足輸出反饋電壓和參考電壓相等的狀態。欠壓比較器檢測輸出電壓是否處於欠壓狀態，一般設定為目標輸出電壓的95 %，此值為欠壓檢測閾值。過壓比較器檢測輸出電壓是否處於過壓狀態，一般設定為目標輸出電壓的105%，此值為過壓檢測閾值。現有技術中，對於電源轉化器中的誤差放大器、欠壓比較器和過壓比較器一般採用完全獨立的三個電路，即每個獨立電路都採用獨立的差分輸入級，由於在集成電路製造エ藝中每個差分輸入級都存在隨機的輸入偏差，例如，對誤差放大器而言，其兩個差分輸入對管的閾值電壓 存在一定偏差，此偏差在晶片之間是隨機。同樣，欠壓比較器和過壓比較器的差分輸入對管也存在一定偏差，而這些偏差與誤差放大器輸入偏差不一致。因此，就導致了誤差放大器調整的輸出反饋電壓與欠壓和過壓比較器的檢測閾值之間存在由於エ藝導致附加的相對偏差。由於相對偏差的存在，可能會導致所述過壓比較器或者欠壓比較器出現工作不穩定現象。以過壓比較器為例，相對偏差的存在可能導致有些晶片的過壓檢測閾值偏小，如由設定的105%變為101%。而過壓比較器檢測到過壓狀態時，會關斷開關來減小佔空比，從而減小輸出電壓以避免輸出過壓。當過壓檢測閾值變得過小時，另外由於ー些噪聲等因素，就可能導致即使在誤差放大器進行正常環路調整時，也會出現過壓比較器錯誤檢測到過壓狀態的情況，從而導致錯誤幹擾誤差放大器的正常調整，並產生不穩定現象。因此，有必要提出一種改進的技術方案來解決上述問題。
實用新型內容本實用新型的目的之ー在於提供一種電源轉換器的差分電路，其可以避免誤差放大器與過壓比較器由於エ藝導致附加的相對偏差，從而使過壓比較器工作更加穩定。本實用新型的目的之ニ在於提供ー種包括差分電路的電源轉換器，所述差分電路可以避免誤差放大器與過壓比較器由於エ藝導致附加的相對偏差，從而使過壓比較器的エ作更加穩定。為了實現上述目的，根據本實用新型的一方面，本實用新型提出ー種差分電路，其包括包括第一差分電晶體和第二差分電晶體的輸入級電路，第一差分電晶體的柵極作為第一輸入端輸入第一電壓，第二差分電晶體的柵極作為第二輸入端輸入第二電壓；與所述輸入級電路連接的放大輸出級電路，用於將第一電壓和第二電壓的差放大後輸出；與所述輸入級電路連接的比較輸出級電路，用於比較第一電壓與第二電壓差是否大於第一預定值。在一個進ー步的實施例中，所述輸入級電路還包括第一電流源，第一電流源的一端與第一差分電晶體的源級和第二差分電晶體的源級相連。在一個進ー步的實施例中，所述放大輸出級電路包括串聯在電源和地之間的第一電晶體和第二電晶體，第一電晶體和第二電晶體之間的節點作為所述放大輸出級電路的輸出端，當所述第一電壓等於所述第二電壓時，第一電晶體上的電流與第一差分電晶體上的電流成正比，第二電晶體上的電流與第二差分電晶體上的電流成正比。在一個進ー步的實施例中，所述比較輸出級電路包括反相器以及串聯在電源和地之間的第三電晶體和第二電流源，第二電流源和第三電晶體之間的節點連接所述反相器的輸入端，所述反相器的輸出反映第一電壓和第二電壓之間的差是否大於第一預定值，當所述第一電壓等於所述第二電壓時，第三電晶體上的電流與第一差分電晶體上的電流成正比。在一個進ー步的實施例中，所述比較輸出級電路包括串聯在電源和地之間的第四電晶體和第五電晶體，向第四電晶體和第五電晶體的中間節點注入電流的第二電流源，其輸入端與第四電晶體和第五電晶體的中間節點相連的反相器，所述反相器的輸出端輸出反映第一電壓和第二電壓之間的差是否大於第一預定值，當所述第一電壓等於所述第二電壓時，第四電晶體上的電流與第一差分電晶體上的電流成正比，第五電晶體上的電流與第二差分電晶體上的電流成正比。根據本實用新型的另一方面，本實用新型提出ー種電源轉換器，其包括脈寬調製比較器、邏輯電路、輸出電路、反饋電路和差分電路，所述差分電路包括輸入級電路、與所述輸入級電路連接的放大輸出級電路和與所述輸入級電路連接的比較輸出級電路,所述輸入級電路包括第一差分電晶體和第二差分電晶體，第一差分電晶體的柵極作為第一輸入端輸入所述反饋電路提供的反饋電壓，第二差分電晶體的柵極作為第二輸入端輸入基準電壓，所述放大輸出級電路將所述反饋電壓和所述基準電壓差放大後輸出給所述脈寬調製比較器，所述比較輸出級電路比較所述反饋電壓與所述參考電壓的差是否大於過壓閾值，並將比較結果輸出給所述邏輯電路；所述脈寬調製比較器根據所述放大輸出級電路輸出的信號生成脈寬調製信號，並輸出給所述邏輯電路；所述邏輯電路根據所述脈寬調製信號與所述比較輸出級電路輸出的比較信號輸出控制信號給所述輸出電路；所述輸出電路根據所述邏輯電路的控制信號生成輸出電壓；所述反饋電路根據所述輸出電路的輸出電壓產生所述反饋電壓。與現有技術相比，在本實用新型中通過使得誤差放大器與過壓比較器，從而避免使用獨立輸入級電路時由於エ藝導致附加的相對偏差，進而使過壓比較器工作更加穩定。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中圖I為本實用新型中的誤差放大器和過壓比較器復用輸入級電路的差分電路在一個實施例中的電路示意圖；圖2為本實用新型中的誤差放大器和過壓比較器復用輸入級電路的差分電路在另一個實施例中的電路^^意圖；圖3為本實用新型中的誤差放大器和欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路在一個實施例中的電路示意圖； 圖4為本實用新型中的誤差放大器和過壓比較器復用輸入級電路的差分電路在另一個實施例中的電路^^意圖；和圖5為本實用新型中的誤差放大器、過壓比較器和欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路在降壓型直流-直流轉換器中的應用的示例圖。
具體實施方式為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細的說明。本文中的「連接」、「相接」、「接至」等涉及到電性連接的詞均可以表示直接或間接電性連接。此處所稱的「ー個實施例」或「實施例」是指可包含於本實用新型至少ー個實現方式中的特定特徵、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的「在一個實施例中」並非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。 本實用新型提供了 ー種差分電路，其由誤差放大器與過壓比較器和/或欠壓比較器復用輸入級電路後形成。所述差分電路包括輸入級電路、與所述輸入級電路連接的放大輸出級電路以及與所述輸入級電路連接的比較輸出級電路。所述輸入級電路包括第一差分電晶體和第二差分電晶體，第一差分電晶體的柵極作為第一輸入端輸入第一電壓，第二差分電晶體的柵極作為第二輸入端輸入第二電壓。所述放大輸出級電路用於將第一電壓和第ニ電壓的差放大後輸出。所述比較輸出級電路用於比較第一電壓與第二電壓的差是否大於第一預定值或是否小於第二預定值。請參考圖I所示，其為本實用新型中的誤差放大器和過壓比較器復用輸入級電路的差分電路在一個實施例中的電路圖。在本實施例中，所述差分電路的輸入級電路包括第一電流源11，PMOS差分電晶體MP1、MP2、NM0S電晶體匪I和匪3。第一電流源Il的一端接電源VIN，另一端接PMOS差分電晶體MPl和MP2的源極，PMOS差分電晶體MPl的漏極與NMOS電晶體麗I的漏極相連，PMOS差分電晶體MP2的漏極與NMOS電晶體匪3的漏極相連。NMOS電晶體匪I和匪3的源極接地。PMOS差分電晶體MPl的柵極接反饋電壓FB，PMOS差分電晶體MP2的柵極接基準電壓Ref0所述差分電路的放大輸出級電路包括串聯在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP3和NMOS電晶體MN2，串連在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP4和NMOS電晶體MN4。NMOS電晶體MN2的柵極與NMOS電晶體MNl的柵極相連，NMOS電晶體MN4的柵極與NMOS電晶體麗3的柵極相連，PMOS電晶體MP3的柵極與PMOS電晶體MP4的柵極相連。這樣，NMOS電晶體MN4和麗3構成電流鏡，NMOS電晶體麗2和麗I構成電流鏡，PMOS電晶體MP4和MP3構成電流鏡。PMOS電晶體MP4和NMOS電晶體MN4的中間節點為該放大輸出級電路的輸出端，其輸出誤差放大信號EAO。該放大輸出級電路與所述輸入級電路一起形成誤差放大器，用於放大反饋電壓FB和基準電壓Ref的差，該誤差放大器可以工作在直流-直流轉換器中的反饋環路中，提供較大的增益，實現環路將反饋電壓FB調整等於基準電壓Ref。當反饋電壓FB等於基準電壓Ref時，PMOS電晶體MP4的電流與PMOS差分電晶體MPl的電流成正比，NMOS電晶體MN4的電流和PMOS差分電晶體MP2的電流成正比。所述差分電路的比較輸出級電路包括串聯在電源VIN與地之間的第二電流源12和NMOS電晶體匪5，以及串聯的反相器INVl和INV2，其中INVl的輸入端接所述第二電源12和NMOS電晶體匪5的中間節點，所述反相器INV2的輸出端為該比較輸出級電路的輸出端，其輸出比較信號0VP。所述NMOS電晶體MN5的柵極與所述NMOS電晶體MNl的柵極相連，兩者構成電流鏡，當反饋電壓FB等於基準電壓Ref吋，NMOS電晶體匪5的電流與PMOS差分電晶體MPl的電流成正比。當NMOS電晶體麗5的電流等於所述第二電流源12的電流時，所述比較信號OVP翻轉，此時所述反饋電壓FB與所述基準電壓Ref之間的差等於預定過壓閾值。 該比較輸出級電路與所述輸入級電路一起形成過壓比較器，其在所述反饋電壓FB與所述基準電壓Ref的差大於預定過壓閾值時，其翻轉輸出過壓保護信號(即有效信號)。在本實施例中，比較信號OVP的有效信號為高電平信號，比較信號OVP從低電平翻轉到高電平的條件是=NMOS電晶體MN5的電流從大於第二電流源12的電流變化成NMOS電晶體麗5的電流小於第二電流源12的電流的情形。假設設計中滿足NMOS電晶體麗5和匪I的寬度和長度都相等，則NMOS電晶體麗5的電流複製NMOS電晶體麗I的電流，其複製比例為I : I。則當NMOS電晶體麗5的電流等於第二電流源12的電流吋，NMOS電晶體麗I的電流也等於第二電流源12的電流。由於NMOS電晶體麗I的電流等於PMOS差分電晶體MPl的電流，所以所述比較輸出電路的輸出信號OVP翻轉時，PMOS差分電晶體MPl的電流也等於第二電流源12的電流。對於PMOS差分電晶體MPl和MP2而言，當兩者的電流相等吋，其柵源電壓相等，由於PMOS差分電晶體MPl和MP2的源極連接在一起，即其源極電壓相等，所以反饋電壓FB等於基準電壓Ref。又根據基爾霍夫定律PMOS差分電晶體MPl的電流和PMOS差分電晶體MP2的電流之和等於第一電流源Il的電流，所以要滿足反饋電壓FB等於基準電壓Ref的條件是，PMOS差分電晶體MPl的電流應等於PMOS差分電晶體MP2的電流，並等於11/2。對於工作在小信號的情況下，差分電晶體工作在飽和區，其小信號電壓電流滿足Δ I = -1 Δ Vgs I. gm (I)其中Λ I為電流變化，AVgs為柵源電壓變化，gm為差分電晶體的跨導。 比較PMOS差分電晶體MPl和MP2的電流相等的狀態和PMOS差分電晶體MPl的電流等於第二電流源12的電流的狀態可得PMOS差分電晶體MPl的電流變化Λ I = Ι2-Ι1/2
(2)其中12為第二電流源12的電流值，Il為第一電流源Il的電流值。根據公式(I),(2)可得I AVgs| = -(I2-Il/2)/gm = (Il/2_I2)/gm (3)所以當反饋電壓FB與基準電壓Ref的差等於(I1/2-I2)/gm(即預定過壓閾值)吋，PMOS差分電晶體MPl的電流等於第二電流源12的電流，導致所述比較輸出電路輸出的比較信號OVP從低電平翻轉成高電平。12也可以設計與Il成比例，如12 = 11/4⑷，則公式(3)簡化為 I AVgs = 11/(4. gm) (5)進ー步設計PMOS差分電晶體MPl和MP2在亞閾值區時，根據亞閾值MOS特性公式可知gm = Id/ ( ξ . VT) (6)其中Id為MOS管漏極電流，VT為熱電壓，ξ為エ藝常數。這裡對於PMOS差分電晶體MPl來說，當所述比較輸出電路輸出的比較信號OVP從低電平翻轉成高電平時，其Id = 12當12 = 11/4時,帶入公式(5), (6)可得AVgsI = 11/(4. Ι2/(ξ . VT)) = ξ · VT設計不同的12和Il的比例，可以得到不同的I AVgs|，即得到不同的預定過壓閾值。因此，所述過壓比較器的翻轉閾值為VFB = VRef+ ξ . VT,即反饋電壓VFB比基準電壓VRef高i.VT以上時，比較信號OVP輸出高電平，表示反饋過壓FB過壓，即輸出電壓過壓。請參考圖2所示，其為本實用新型中的誤差放大器和過壓比較器復用輸入級電路的差分電路在另ー個實施例中的電路示意圖。圖2中的所述輸入級電路和所述放大輸出級電路的電路結構與圖I中的相同。圖2中的比較輸出級電路的電路結構與圖I中的不相同，下面詳細對所述比較輸出級電路進行介紹。在本實施例中，所述差分電路的比較輸出級電路包括串聯在電源VIN和地之間的PMOS電晶體ΜΡ5和NMOS電晶體麗5，向PMOS電晶體ΜΡ5和NMOS電晶體麗5的中間節點注入電流的第二電流源12，以及反相器INV1，其中所述反相器INVl的輸入端接PMOS電晶體ΜΡ5和NMOS電晶體麗5的中間節點，所述反相器INVl的輸出端為該比較輸出級電路的輸出端，其輸出比較信號0VP。所述PMOS電晶體ΜΡ5的柵極與所述PMOS電晶體MP3的柵極相連，所述NMOS電晶體ΜΝ5的柵極與所述NMOS電晶體ΜΝ3的柵極相連。這樣，PMOS電晶體MP3和ΜΡ5構成電流鏡，NMOS電晶體麗3和麗5構成電流鏡。當所述反饋電壓FB等於所述基準電壓Ref時，PMOS電晶體ΜΡ5的電流與PMOS差分電晶體MPl的電流成正比，NMOS電晶體麗5的電流與PMOS差分電晶體ΜΡ2的電流成正比。當NMOS電晶體麗5的電流等於所述PMOS電晶體ΜΡ5的電流與第二電流源12的電流之和時，所述比較信號OVP翻轉，此時所述反饋電壓FB與所述基準電壓Ref之間的差等於預定過壓閾值。該比較輸出級電路與所述輸入級電路一起形成過壓比較器，其在反饋電壓FB與所述基準電壓Ref的差大於該預定過壓閾值時，其翻轉輸出過壓保護信號。根據與圖I中的過壓比較器相似原理，可知比較信號OVP翻轉時，VFB-VRef = 12/gm，其中VFB為反饋電壓FB的電壓，VRef為基準電壓Ref的電壓，12為第二電流源12的電流，gm為差分電晶體的跨導。設計不同的12值，可以得到不同的預定過壓閾值。請參考圖3所示，其為本實用新型中的誤差放大器和欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路在一個實施例中的電路示意圖。圖3中的所述輸入級電路和所述放大輸出級電路的電路結構與圖2中的相同。圖3中的比較輸出級電路的電路結構與圖2中的不相同，下面詳細對所述比較輸出級電路進行介紹。在本實施例中，所述比較輸出級電路包括串聯在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP5和NMOS電晶體麗5 JAPMOS電晶體MP5和NMOS電晶體麗5的中間節點抽取電流的第二電流源12，以及串連的反相器INVl和INV2，其中INVl的輸入端接PMOS電晶體MP5和NMOS電晶體MN5的中間節點，所述反相器INV2的輸出端為該比較輸出級電路的輸出端，其輸出比較信號UVP。所述PMOS電晶體MP5的柵極與所述PMOS電晶體MP3的柵極相連，所述NMOS電晶體MN5的柵極與所述NMOS電晶體MN3的柵極相連，這樣，PMOS電晶體MP3和MP5構成電流鏡，NMOS電晶體麗3和麗5構成電流鏡。當反饋電壓FB等於基準電壓Ref時，PMOS電晶體MP5的電流與PMOS差分電晶體MPl的電流成正比，NMOS電晶體匪5的電流與PMOS差分電晶體MP2的電流成正比。當PMOS電晶體MP5的電流等於NMOS電晶體匪5的電流與電流源12的電流之和時，所述比較信號UVP翻轉，此時所述反饋電壓FB與所述基準電壓Ref之間的差等於預定欠壓閾值。該比較輸出級電路與所述輸入級電路一起形成欠壓比較器，其在反饋電壓FB與所述基準電壓Ref的差小於預定欠壓閾值時，其翻轉輸出欠壓保護信號。根據與圖2中的過壓比較器相似原理，可知比較信號UVP翻轉時，VBF-VRef=-I2/gm，其中VFB為反饋電壓FB的電壓值，VRef為基準電壓Ref的電壓值，12為第二電流源12的電流。設計不同的12值，可以得到不同的欠壓閾值。 請參考圖4所示，其為本實用新型中的誤差放大器和欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路在另ー個實施例中的電路圖。在本實施例中，所述差分電路的輸入級電路包括第一電流源11，PMOS差分電晶體MPl和MP2，電阻Rl和R3，NM0S電晶體MNCl和MNC3，NM0S電晶體MNl和MN3。第一電流源Il的一端接電源VIN，另一端接PMOS差分電晶體MPl和MP2的源極，電阻Rl、NMOS電晶體MNCl和MNl依次串聯在PMOS差分電晶體MPl的漏極和地之間，NMOS電晶體MNCl的柵極和PMOS差分電晶體MPl的漏極相連，電阻R3、NM0S電晶體MNC3和MN3依次串聯在PMOS差分電晶體MP2的漏極和地之間，NMOS電晶體MNC3的柵極和PMOS差分電晶體MP2的漏極相連。PMOS差分電晶體MPl的柵極接反饋電壓FB，PMOS差分電晶體MP2的柵極接基準電壓Ref。所述差分電路的放大輸出級電路包括依次串聯在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP3和MPC3，電阻R2，NMOS電晶體MNC2和MN2 ;依次串聯在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP4和MPC4，NMOS電晶體MNC4和MN4。PMOS電晶體MP3和MP4的柵極與PMOS電晶體MPC3的漏極相連，PMOS電晶體MPC3和MPC4的柵極與NMOS電晶體MNC2的漏極相連，NMOS電晶體MNC2、MN2、MNC4和MN4的柵極分別與NMOS電晶體MNC1、MN1、MNC3和MN3的柵極相連。PMOS電晶體MPC4和NMOS電晶體MNC4的中間節點為該放大輸出級電路的輸出端，其輸出誤差放大信號EAO。該放大輸出級電路與所述輸入級電路一起形成誤差放大器，該誤差放大器為帶級聯輸出結構的誤差放大器，此結構將誤差放大器的低頻增益設計的很高，以便得到很高的反饋環路増益，很高的反饋環路増益可以實現更高的輸出電壓精度。但是，當比較器與所述誤差放大器復用所述輸入級電路時，不能採圖I 3的連接方式，否則比較器的速度會非常慢，導致無法正常使用。在本實施例中，所述比較輸出級電路包括串聯在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP5和NMOS電晶體MN5，串連在電源VIN和地之間的PMOS電晶體MP7和NMOS電晶體MN7，從PMOS電晶體MP5和NMOS電晶體麗5的中間節點抽取電流的第二電流源12，以及串連的反相器INVl和INV2，其中INVl的輸入端接PMOS電晶體MP5和NMOS電晶體麗5的中間節點，所述反相器INV2的輸出端為該比較輸出級電路的輸出端，其輸出比較信號UVP。PMOS電晶體MP5的柵極與PMOS電晶體MP7的柵極相連，NMOS電晶體MN7的柵極與NMOS電晶體MNCl的漏極相連，NMOS電晶體MN5的柵極與NMOS電晶體MNC3的漏極相連，與圖3中的比較輸出級電路相 比，新增加的NMOS電晶體麗7和PMOS電晶體MP7從下端NMOS電晶體麗I複製電流，從而避免了誤差放大器的級聯結構導致的延遲。為了簡化說明，本實用新型僅描述了 PMOS作為輸入對管的實施方式，對本領域的技術人員來說，顯然也可以採用NMOS作為輸入對管的實施方式。根據上面的描述，也可以設計出誤差放大器、過壓比較器和欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路。該差分電路包括輸入級電路、欠壓比較輸出級電路和過壓比較輸出級電路，具體的結構比如可以在圖I中的再増加一個如圖3所示的比較輸出級電路，具體連接和圖示所屬領域內的普通技術人員根據前述描述即可得知，此處不再贅述。請參考圖5所示，其為本實用新型中的誤差放大器、過壓比較器和欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路在降壓型直流-直流電源轉換器中的應用的示例圖。所述電源轉換器包括實現誤差放大器和過壓比較器、欠壓比較器復用輸入級電路的差分電路EA_C0MP，穩定性補償電路(比如包括R6和C6)，脈衝寬度調製比較器PWMC，邏輯電路，輸出電路(比如包括功率開關MPXl和MNXl，電感LI和電容Cl)，反饋電路(比如包括反饋電阻Rl和R2)。所述差分電路EA_C0MP根據反饋電壓FB和基準電壓Ref輸出誤差放大信號ΕΑ0，過壓比較信號0VP，欠壓比較信號UVP。所述脈衝寬度調製比較器PWMC將誤差放大信號EAO與鋸齒波Vramp比較，生成脈寬調製信號PWM0，並輸出給所述邏輯電路。所述邏輯電路根據過壓比較信號0VP、欠壓比較信號UVP和輸出脈寬調製信號PWMO輸出控制信號給所述輸出電路。所述輸出電路根據所述邏輯電路的控制信號生成輸出電壓。所述反饋電路根據所述輸出電路的輸出電壓產生所述反饋電壓FB。在本實施例中，所述邏輯電路產生功率管驅動信號I3DRV和NDRV控制功率開關MPXl和MNXl。LX信號經過電感LI和電容Cl濾波後輸出直流電壓V0。電壓VO經過反饋電路產生反饋電壓FB。由此構成反饋電路。這裡以圖5為例描述了電壓模降壓型直流-直流轉換器採用本實用新型的例子，但是本實用新型顯然也適用各種電流模直流-直流轉換器，也適用各種升壓型直流-直流轉換器，及其他類型直流-直流轉換器。本實用新型的原理是通過使得誤差放大器與過壓比較器和/或欠壓比較器復用輸入級電路，從而避免由於エ藝導致附加的相對偏差，進而使過壓比較器和/或欠壓比較器工作更加穩定。上述說明已經充分揭露了本實用新型的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本實用新型的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本實用新型的權利要求書的範圍。相應地，本實用新型的權利要求的範圍也並不僅僅局限於前述具體實施方式
。
權利要求1.ー種差分電路，其特徵在於，其包括 包括第一差分電晶體和第二差分電晶體的輸入級電路，第一差分電晶體的柵極作為第ー輸入端輸入第一電壓，第二差分電晶體的柵極作為第二輸入端輸入第二電壓； 與所述輸入級電路連接的放大輸出級電路，用於將第一電壓和第二電壓的差放大後輸出； 與所述輸入級電路連接的比較輸出級電路，用於比較第一電壓與第二電壓差是否大於第一預定值。
2.根據權利要求I所述的差分電路，其特徵在於，所述輸入級電路還包括第一電流源，第一電流源的一端與第一差分電晶體的源級和第二差分電晶體的源級相連。·
3.根據權利要求I所述的差分電路，其特徵在於，所述放大輸出級電路包括串聯在電源和地之間的第一電晶體和第二電晶體，第一電晶體和第二電晶體之間的節點作為所述放大輸出級電路的輸出端，當所述第一電壓等於所述第二電壓時，第一電晶體上的電流與第一差分電晶體上的電流成正比，第二電晶體上的電流與第二差分電晶體上的電流成正比。
4.根據權利要求3所述的差分電路，其特徵在於，所述比較輸出級電路包括反相器以及串聯在電源和地之間的第三電晶體和第二電流源，第二電流源和第三電晶體之間的節點連接所述反相器的輸入端，所述反相器的輸出反映第一電壓和第二電壓之間的差是否大於第一預定值，當所述第一電壓等於所述第二電壓時，第三電晶體上的電流與第一差分電晶體上的電流成正比。
5.根據權利要求3所述的差分電路，其特徵在於，所述比較輸出級電路包括串聯在電源和地之間的第四電晶體和第五電晶體，向第四電晶體和第五電晶體的中間節點注入電流的第二電流源，其輸入端與第四電晶體和第五電晶體的中間節點相連的反相器，所述反相器的輸出端輸出反映第一電壓和第二電壓之間的差是否大於第一預定值，當所述第一電壓等於所述第二電壓時，第四電晶體上的電流與第一差分電晶體上的電流成正比，第五電晶體上的電流與第二差分電晶體上的電流成正比。
6.ー種電源轉換器，其包括脈寬調製比較器、邏輯電路、輸出電路和反饋電路，其特徵在於，其還包括差分電路， 所述差分電路包括輸入級電路、與所述輸入級電路連接的放大輸出級電路和與所述輸入級電路連接的比較輸出級電路，所述輸入級電路包括第一差分電晶體和第二差分電晶體，第一差分電晶體的柵極作為第一輸入端輸入所述反饋電路提供的反饋電壓，第二差分電晶體的柵極作為第二輸入端輸入基準電壓，所述放大輸出級電路將所述反饋電壓和所述基準電壓差放大後輸出給所述脈寬調製比較器，所述比較輸出級電路比較所述反饋電壓與所述參考電壓的差是否大於過壓閾值，並將比較結果輸出給所述邏輯電路； 所述脈寬調製比較器根據所述放大輸出級電路輸出的信號生成脈寬調製信號，並輸出給所述邏輯電路； 所述邏輯電路根據所述脈寬調製信號與所述比較輸出級電路輸出的比較信號輸出控制信號給所述輸出電路； 所述輸出電路根據所述邏輯電路的控制信號生成輸出電壓； 所述反饋電路根據所述輸出電路的輸出電壓產生所述反饋電壓。
專利摘要本實用新型提供一種差分電路，其包括包括第一差分電晶體和第二差分電晶體的輸入級電路，第一差分電晶體的柵極作為第一輸入端輸入第一電壓，第二差分電晶體的柵極作為第二輸入端輸入第二電壓；與所述輸入級電路連接的放大輸出級電路，用於將第一電壓和第二電壓的差放大後輸出；與所述輸入級電路連接的比較輸出級電路，用於比較第一電壓與第二電壓差是否大於第一預定值。與現有技術相比，在本實用新型中通過使得誤差放大器與過壓比較器和/或欠壓比較器復用輸入級電路，從而避免使用獨立輸入級電路時由於工藝導致附加的相對偏差，進而使過壓比較器工作更加穩定。
文檔編號H03K19/0185GK202424679SQ20112051477
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司