圖3為設計的誤差放大器，采用常用的OTA結構。M1、M2為運放的差分輸入端，M3、M4，M5、M6為共源共柵結構作為輸出端以提高運放第一級的增益。M7、M8，M9、M10，為第二級共源共柵的輸入，M11、M12，M13、M14為第二級負載。M15、M16，為運放的偏置電流。虛線框內為選擇性添加的電路。例如，當開關S1導通時，S1所在的支路則添加到右邊電路中。S1的導通與關斷由圖4給出。

當開關S1，S2，…，Sn均關斷時，運放的輸出阻抗為

3 開關控制邏輯設計

誤差放大器中控制開關的導通實現了系統零極點的動態調整。而開關何時導通則由電感電流幅度決定。

該控制電路主要由比較器和邏輯驅動電路構成。Vsense為采樣的電感電流轉換成的電壓，其反映了電感電流的變化。Buck型DC—DC轉換器中電感電流的平均值等于負載電流，本文檢測電感電流相當于檢測了負載電流。Vref_1，Vref_2，…，Vref_n。為門限電壓，Vref_1Vref_1，但》Vref_2時，比較結果通過邏輯驅動產生S1導通信號。當采樣電流Vsense》Vref_1和Vref_2，但》Vref_3時，產生S2導通信號，以此類推，實現了誤差放大器的輸出阻抗和補償電阻，負載電流的變化而調整。

4 測試結果

采用以上結構的電流模Buck型DC—DC基于某廠家0.5μm標準CMOS工藝進行流片。并在以下條件下測試：片外電感L=5.6μH，輸出電容Cout=47μF，輸入電壓Vin=12 V，輸出電壓Vout=3.3 V，負載電流Iout=1.5 A，室溫25℃。圖6（a）所示，當負載電流Iout由1.5 A跳變到3 A時，輸出電壓的上沖或下沖約為100 mV。圖6（b）所示為采用此結構誤差放大器的DC—DC在同等條件下的測試圖，此時上沖或下沖約為50 mV。可見使用該電路結構的誤差放大器明顯改善了當負載電流跳變時的瞬態響應。

5 結束語

設計了一種誤差放大器，其輸出級電路和補償電阻均采用自適應的方式，實現了隨著負載電流的變化而自動調整。實現了環路的動態補償，提高了系統的瞬態響應。電路的調整由開關控制電路實現，將采樣所得的電流與門限電壓相比較產生修調信號。測試結果顯示，該設計提高了系統的瞬態響應。

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