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閱讀：64發(fā)布時(shí)間：2023-9-12
電路圖如下：
圖1用于NMOS的驅(qū)動(dòng)電路
圖2用于PMOS的驅(qū)動(dòng)電路
這里只針對NMOS驅(qū)動(dòng)電路做一個(gè)簡單分析：
Vl和Vh分別是低端和的電源，兩個(gè)電壓可以是相同的，但是Vl不應(yīng)該超越Vh。
Q1和Q2組成了一個(gè)反置的圖騰柱，用來完成阻隔，一起確保兩只驅(qū)動(dòng)管Q3和Q4不會(huì)一起導(dǎo)通。
R2和R3供給了PWM電壓基準(zhǔn)，通過改動(dòng)這個(gè)基準(zhǔn)，可以讓電路作業(yè)在PWM信號(hào)波形比較陡直的方位。
Q3和Q4用來供給驅(qū)動(dòng)電流，由于導(dǎo)通的時(shí)分，Q3和Q4相對Vh和GND都只要一個(gè)Vce的壓降，這個(gè)壓降一般只要0.3V左右，大大低于0.7V的Vce。
R5和R6是反應(yīng)電阻，用于對gate電壓進(jìn)行采樣，采樣后的電壓通過Q5對Q1和Q2的基極發(fā)生一個(gè)強(qiáng)烈的負(fù)反應(yīng)，從而把gate電壓約束在一個(gè)有限的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值可以通過R5和R6來調(diào)理。
最后，R1供給了對Q3和Q4的基極電流約束，R4供給了對MOS管的gate電流約束，也就是Q3和Q4的Ice的約束。必要的時(shí)分可以在R4上面并聯(lián)加速電容。
這個(gè)電路供給了如下的特性：
1，用低端電壓和PWM驅(qū)動(dòng)MOS管。
2，用小幅度的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)高gate電壓需求的MOS管。
3，gate電壓的峰值約束
4，輸入和輸出的電流約束
5，通過使用合適的電阻，可以到達(dá)很低的功耗。
6，PWM信號(hào)反相。NMOS并不需要這個(gè)特性，可以通過前置一個(gè)反相器來處理。
在規(guī)劃便攜式設(shè)備和無線產(chǎn)品時(shí)，進(jìn)步產(chǎn)品功能、延長電池作業(yè)時(shí)間是規(guī)劃人員需要面臨的兩個(gè)問題。DC-DC轉(zhuǎn)換器具有效率高、輸出電流大、靜態(tài)電流小等長處，非常適用于為便攜式設(shè)備供電?，F(xiàn)在DC-DC轉(zhuǎn)換器規(guī)劃技能開展首要趨勢有：
?。?）高頻化技能：跟著開關(guān)頻率的進(jìn)步，開關(guān)變換器的體積也隨之減小，功率密度也得到大幅提高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到改進(jìn)。小功率DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率將上升到兆赫級(jí)。
?。?）低輸出電壓技能：跟著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷開展，微處理器和便攜式電子設(shè)備的作業(yè)電壓越來越低，這就要求未來的DC-DC變換器可以供給低輸出電壓以適應(yīng)微處理器和便攜式電子設(shè)備的要求。
這些技能的開展對電源芯片電路的規(guī)劃提出了更高的要求。首先，跟著開關(guān)頻率的不斷進(jìn)步，關(guān)于開關(guān)元件的功能提出了很高的要求，一起有必要具有相應(yīng)的開關(guān)元件驅(qū)動(dòng)電路以確保開關(guān)元件在高達(dá)兆赫級(jí)的開關(guān)頻率下正常作業(yè)。其次，關(guān)于電池供電的便攜式電子設(shè)備來說，電路的作業(yè)電壓低（以鋰電池為例，作業(yè)電壓2.5——3.6V），因而，電源芯片的作業(yè)電壓較低。
MOS管具有很低的導(dǎo)通電阻，消耗能量較低，在現(xiàn)在盛行的高效DC——DC芯片中多采用MOS管作為功率開關(guān)。但是由于MOS管的寄生電容大，一般情況下NMOS開關(guān)管的柵極電容高達(dá)幾十皮法。這關(guān)于規(guī)劃高作業(yè)頻率DC——DC轉(zhuǎn)換器開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)劃提出了更高的要求。
在低電壓ULSI規(guī)劃中有多種CMOS、BiCMOS采用自舉升壓結(jié)構(gòu)的邏輯電路和作為大容性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路。這些電路可以在低于1V電壓供電條件下正常作業(yè)，而且可以在負(fù)載電容1——2pF的條件下作業(yè)頻率可以到達(dá)幾十兆甚至上百兆赫茲。本文正是采用了自舉升壓電路，規(guī)劃了一種具有大負(fù)載電容驅(qū)動(dòng)能力的，適合于低電壓、高開關(guān)頻率升壓型DC——DC轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)電路。電路根據(jù)SamsungAHP615BiCMOS工藝規(guī)劃并通過Hspice仿真驗(yàn)證，在供電電壓1.5V，負(fù)載電容為60pF時(shí)，作業(yè)頻率可以到達(dá)5MHz以上。
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