作者：姚进 陈鹏
来源：《物联网技术》2014年第07期
摘 要：给出了一种运用于高压DC-DC BUCK转换器的新型高性能误差放大器的设计方案。其核心模块采用差分运算跨导（OTA）三级放大结构来实现高增益，低时延等性能，同时采用0.6 μm BCD HSPICE模型进行了仿真。结果表明：不同条件下的共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）分别在120 dB和70 dB左右，瞬态上升和下降时延均在百纳秒级，且变化范围很小。
关键词：误差放大器；CMRR；PSRR；BCD
中图分类号：TH702 文献识别码：A文章编号：2095-1302（2014）07-0045-03
0引言
DC-DC转换器的其体积小、转换效率高、外围电路简单、噪声低等优点，被广泛地应用 于诸如通信以及便携式等设备的电源供给系统中。
本论文结合高压转换器的性能要求及BCD的工艺特点，采用改进的差分运算跨导结构、共射增益级和其它辅助电路，设计了一款具有高共模抑制比（CMRR）、高电源抑制比（PSRR）、低时延的误差放大器，同时对其性能进行了分析和验证。仿真结果表明：本文所设计的电路能满足指标要求，并显著地提高了误差放大器的精度和性能。
1电流模式BUCK转换器
图1所示的是一种电流控制模式BUCK转换器的简化模块图。通常可将转换器分为功率输出电路和反馈控制回路[1]。其中，误差放大器是转换器电压反馈控制电路的关键模块之一。它可以通过放大转换器输出端分压得到的带有输出信号Vout变化信息的反馈信号FB与基准电压Vref的差值，来改变转换器PWM（Pulse Width Modulation）信号的占空比，以控制开关管M的导通时间，进而调整输出电压。当输出信号Vout低于正常值时，反馈信号VFB小于基准电压Vref，误差放大器输出增大，PWM信号占空比也相应地加大，开关管的导通时间增大，使输出信号增大；反之，当输出信号Vout超出正常值时，开关管导通时间减小，使输出电压降低。所以误差放大器的性能直接决定着转换器控制电路的性能，进一 步也控制着整个转换器的稳定性、输出电压的纹波大小和带宽[2-4]。
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