[发明专利]基于差分结构的快速抗干扰电流采样电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，应用于电压模直流直流变换器(DC-DC)的过流保护电路以及电流模DC-DC转换器电流控制环路中，特别涉及集成电路中基于差分结构的快速抗干扰电流采样电路。

背景技术

电源管理芯片是电子产品的一个重要组成部分，电源管理芯片质量直接影响了电子设备的性能。随着手机、PDA、数码相机和MP3播放器等便携式设备功能日益多样化，研究开发高效率的微型化DC-DC变换器成为这个领域的主流方向。电流采样不仅可以用作电压模DC-DC过流保护电路当中，也是电流模DC-DC环路中的重要组成部分，影响着电流模DC-DC的性能。一方面当电源线上存在干扰时(例如开关管开关动作时或是多路DC-DC中的其他路开关管开关动作时)采样出的信号也存在干扰，当干扰量较为显著时会导致比较器的误翻转，进而使控制逻辑混乱或者使过温保护电路错误关断芯片；另一方面，采样电路的速度限制了DC-DC工作频率。

目前针对采样抗干扰问题的研究还比较少，文献1中涉及的传统的电流采样电路虽然结构简单，速度比较快，但是抗干扰能力比较差，不适合应用在多路DC-DC中。

【文献1】Kuo-Hsing Cheng；Chia-Wei Su；Hsin-Hsin Ko.AHigh-Accuracy and High-Efficiency on-Chip Current Sensing for Current-ModeControl CMOS DC-DC Buck Converter，Electronics，Circuits and Systems，2008.ICECS 2008.15th IEEE International Conference on

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供一种基于差分结构的快速、抗干扰电流采样电路，该电路结构简单，抗干扰能力强，采样速度快，不同温度、工艺和电源电压的变化对其影响较小。

本发明的技术方案是这样实现的：

基于差分结构的快速抗干扰电流采样电路，其特征在于：所述的采样电路包括差分采样主体电路和偏置电压产生电路，通过偏置电压产生电路产生出两个不同的电压给采样主体电路的中的共栅极晶体管提供栅极电压偏置，差分采样的主体电路输出信号即是可以用于控制整个环路或者过流保护电路的抗干扰采样信号。

所述的差分采样主体电路，由输入电源的高电位连接PMOS管Mp的源极，PMOS管Mp的漏极连接在NMOS管Mn的漏极，NMOS管Mn的源极连接在输入电源低电位上；PMOS管Mp和NMOS管Mn的连接点上再连接滤波电路，滤波电路连接负载电阻R；PMOS管Mp的源极连接PMOS管M8，PMOS管M8的栅极连接电源低电位，PMOS管M8的漏极接PMOS管M1的源端，PMOS管M1的漏极连接PMOS管M3的源极，PMOS管M3采用二极管连接方法，栅极和漏极共同连接到电源低电位上；PMOS管Mp的漏极连接PMOS管M9，PMOS管M9的栅极接第一个控制信号，M9的漏极连接PMOS管M2的源极，PMOS管M2的漏极连接PMOS管M4的源极，PMOS管M4采用二极管连接方法，栅极和漏极共同连接到电源低电位上；PMOS管MP的栅极连接第二个控制信号，NMOS管Mn的栅极连接第三个控制信号；PMOS管Mpx1的源极连接输入电源高电位，PMOS管Mpx1的漏极连接PMOS管M2的漏极，PMOS管Mpx1的栅极连接第四个控制信号，PMOS管M1和M2的栅极分别连接到偏置电压V_b1和V_b2；采样信号从PMOS管M3和M4的源极差分输出；所述的滤波电路是由电感L和电容C连接构成，其中ESR是电容C的等效串联电阻。