一種應(yīng)用于開關(guān)電源的低壓高增益三級(jí)放大比較器

摘要：文章設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于開關(guān)電源的低壓高增益三級(jí)比較器。并且給出了實(shí)際的電路結(jié)構(gòu)和仿真結(jié)果。在Hspice下，采用0．18μm CMOS工藝，電源電壓1．8V，溫度為25℃的情況下，增益為143dB，-3dB帶寬377kHz。
關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；比較器；低壓；互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體

0 引言
比較器可以比較一個(gè)模擬信號(hào)和另一個(gè)模擬信號(hào)或者參考信號(hào)，并且輸出比較得到的二進(jìn)制信號(hào)。這里所說的模擬信號(hào)是指在任何給定時(shí)刻幅值都連續(xù)變化的信號(hào)，嚴(yán)格意義上講，二進(jìn)制信號(hào)在任何時(shí)刻只能取得兩個(gè)給定值中的一個(gè)。
比較器被廣泛使用于開關(guān)電源和數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，此外還應(yīng)用于過零檢測(cè)系統(tǒng)(zero-crossing detectors)、峰值檢測(cè)系統(tǒng)(peak detecto-rs)、全波整形系統(tǒng)(full-waverectifiers)等。

1 比較器的設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的比較器是一個(gè)高增益的三級(jí)比較器，第一級(jí)為普通差分放大器，第二級(jí)為折疊式共源共柵差分放大器，第三級(jí)為共源極放大器和一個(gè)推挽式反向放大器。另外還有一個(gè)為放大器提供偏置的偏置電路。
1．1 比較器一級(jí)放大器
第一級(jí)放大器即比較器的輸入級(jí)電路，如圖1所示，為普通結(jié)構(gòu)的差分放大器，和帶隙基準(zhǔn)電壓源的運(yùn)算放大器的第一級(jí)結(jié)構(gòu)基本相同，所以不再對(duì)其進(jìn)行分析。調(diào)節(jié)管子參數(shù)使其所有管子處于飽和區(qū)，仿真其增益一頻率特性，結(jié)果如圖2所示。