[发明专利]一种应用于DC-DC转换器芯片的快速瞬态响应电路

说明书

本发明涉及一种应用于电流模式buck型DC‑DC转换器芯片的快速瞬态响应电路，该电路包括：误差放大器、限幅电路、多路选择器以及瞬态检测电路，其中，所述误差放大器与外部反馈输入连接，所述误差放大器将外部反馈进行放大，并输出稳压信号；所述限幅电路与所述误差放大器连接，所述限幅电路上限电压为VH，下限电压为VL，限幅电路把所述误差放大器的输出稳压信号限定在VL和VH之间；所述多路选择器与所述限幅电路连接，所述多路选择器把所述误差放大器的输出稳压信号设定为VH或者VL；所述瞬态检测电路与所述误差放大器连接，所述瞬态检测电路检测所述误差放大器的内部节点，判断负载电流是否有瞬态突变。该电路具有功耗低、稳定性好、瞬态响应好等优点。

技术领域

本发明涉及电源管理领域，尤其涉及一种应用于DC-DC转换器芯片的快速瞬态响应电路。

背景技术

直流-直流转换器芯片(DC-DC converter chip)具有高集成、大驱动电流和高效率等优点。DC-DC转换器芯片是电源管理芯片中一个非常重要的模块。随着便携式电子产品设备的广泛应用，对DC-DC的性能也提出了新的要求：更高的集成度、更高的效率、更好的瞬态响应和更大的输出电流。

DC-DC转换器芯片的瞬态响应包含负载瞬态响应和线性瞬态响应，其负载瞬态响应指当输出电流突变时引起输出电压的变化情况，线性瞬态响应是指当输入电压突变时引起输出电压的变化情况。对于应用DC-DC较多的便携式产中，一般输入电压突变的情况很小，而负载电流突变的情况很普通，所以对DC-DC转换器的负载瞬态响应的研究越来越受到重视。

电流模式的DC-DC转换器有一个较大的片外滤波电容，在负载跳变的时候可以起到“蓄水池”的作用，降低输出电压的波动，但是，这并不意味着电流模式DC-DC转换器就天然具有良好的瞬态响应。事实上，以下两个原因导致了电流模式DC-DC转换器有限的瞬态响应性能：1)电压环路的单位增益带宽通常要小于1/5的开关频率，DC-DC转换器的开关频率并不高，普遍在2MHz以下，低带宽限制了瞬态的响应速度；2)运放输出端的PI零点补偿需要一个大的电容，在低功耗设计约束下，该电容限制了运放的摆率。此外，电流模式DC-DC转换器本质上是非线性系统，所以适用的快速瞬态技术与通用的线性系统是有差异的。

基于上述现有技术的缺点，对电流模式buck型DC-DC转换器芯片的快速瞬态响应电路进行改进和创新是目前的迫切需要。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种应用于DC-DC转换器芯片的快速瞬态响应电路，该电路具有功耗低、稳定性好、瞬态响应好等优点。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种应用于电流模式buck型DC-DC转换器芯片的快速瞬态响应电路，所述电路包括：误差放大器、限幅电路、多路选择器以及瞬态检测电路，其中，

所述误差放大器与外部反馈输入连接，所述误差放大器将外部反馈进行放大，并输出稳压信号；

所述限幅电路与所述误差放大器连接，所述限幅电路上限电压为VH，下限电压为VL，限幅电路把所述误差放大器的输出稳压信号限定在VL和VH之间；

所述多路选择器与所述限幅电路连接，所述多路选择器把所述误差放大器的输出稳压信号设定为VH或者VL；

所述瞬态检测电路与所述误差放大器连接，所述瞬态检测电路检测所述误差放大器的内部节点，判断负载电流是否有瞬态突变。

进一步地，所述误差放大器包括:差分放大部分、软启动部分以及电容倍增器，其中，