一种用于DCR检测的高CMRR超级源跟随放大器电路的制作方法

本发明涉及集成电路，尤其是指一种用于dcr检测的高cmrr超级源跟随放大器电路。

背景技术：

1、随着汽车电子与智能电子设备发展迅速，对电源管理芯片的性能、功耗、寿命等提出了苛刻的要求。峰值电流模作为开关电源最广泛控制方式，具有环路响应快的优势，控制环已与设计等优势。为提高电流检测信号的信噪比，保证限流功能准确性，允许使用压豪欧dcr功率电感器以最大限度提高转换效率，成为目前开关电源设计主要研究方向。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的一种用于dcr检测的高cmrr超级源跟随放大器电路，用于电流模开关电源中直流小电阻检测，其特征在于，检测输入级、v/i转换放大级，所述的检测输入级中通过第一pmos管m1源级与v/i转换放大级的第五pmos管mp5栅极之间相连，所述的检测输入级中通过第二pmos管m2源级与v/i转换放大级的第六pmos管mp6栅极之间相连。

2、在本发明的一个实施例中，检测输入级包括：第一pmos管m1、第二pmos管m2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一pnp管q1、第二npn管q2、第三pnp管q3、第四npn管q4；

3、所述第一pmos管m1源级与所述第一电阻r1相连，所述第一电阻r1与vdd相连，所述第一pmos管m1栅极与第二npn管q2集电极连接点与所述第四电阻r4相连，所述第四电阻r4与vdd相连，所述第一pmos管m1漏级与第一pnp管发射极连接点与所述第五电阻r5相连，所述第二pmos管m2源级与所述第二电阻r2相连，所述第二电阻r2与vdd相连，所述第二pmos管m2栅极与第四npn管q4集电极连接点与所述第三电阻r3相连，所述第三电阻r3与vdd相连，所述第二pmos管m2漏级与第三pnp管发射极连接点与所述第五电阻r5相连。

4、在本发明的一个实施例中，所述第一pnp管q1基极为差分正向输入级，所述第一pnp管q1集电极与第二npn管q2发射极连接点与所述第六电阻r6相连，所述第六电阻r6接地，所述第三pnp管q3基极为差分反向输入级，所述第三pnp管q3集电极与第四npn管q4发射极连接点与所述第七电阻r7相连，所述第七电阻r7接地，所述第二npn管q2基极与第四npn管基极连接偏置电压。

5、在本发明的一个实施例中，所述v/i转换放大级包括：第三pmos管m3，第四pmos管m4，第五nmos管m5，第六nmos管m6，第七nmos管m7，第八nmos管m8，第九nmos管m9，第十nmos管m10，第十一nmos管m11，第十二nmos管m12，第十三nmos管m13，第十四nmos管m14，第八电阻r8，第九电阻r9，第十电阻r10；

6、所述第五nmos管m5的栅极与第一pmos管m1源级相连，所述第五nmos管m5的漏级与第三pmos管m3的源级连接点与所述第八电阻r8相连，所述第八电阻r8接vdd，所述第五nmos管m5源级与第七nmos管m7漏级连接点与所述第十电阻r10相连，所述第七nmos管m7栅极与所述第八nmos管栅极连接偏置电压vb，所述第七nmos管m7源级与所述第十nmos管m10漏级相连，所述第十nmos管m10的源级接地，所述第十nmos管m10的栅极与第三pmos管m3漏极连接点与所述第十三nmos管m13漏级相连，所述第十三nmos管m13源级接地，所述第十三nmos管m13栅极与所述第十四nmos管m14栅极接偏置电压va。

7、在本发明的一个实施例中，所述第九nmos管m9栅极与所述第三pmos管m3漏级相连，所述第九nmos管m9源级接地，所述第九nmos管m9的漏级为负向输出端,所述第六nmos管m6的栅极与所述第二pmos管m2源级相连，所述第六nmos管m6的漏级与第四pmos管m4的源级连接点与所述第九电阻r9相连，所述第九电阻r9接vdd。

8、在本发明的一个实施例中，所述第六nmos管m6源级与第八nmos管m8漏级连接点与所述第十电阻r10相连，所述第八nmos管m8的源级与所述第十一nmos管m11漏级相连，所述第十一nmos管m11的源级接地，所述第十一nmos管m11的栅极与第四pmos管m4漏极连接点与所述第十四nmos管m14漏级相连，所述第十四nmos管m14源级接地，所述第十二nmos管m12栅极与所述第四pmos管m4漏级相连，所述第十二nmos管m12源级接地，所述第十二nmos管m12的漏级为正向向输出端。

9、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述的超级源跟随放大器电路，其中检测输入级采用pnp管作为差分输入的全差分放大器，降低等效输入失调，提高dcr检测的准确性，实现亚豪欧检测。通过r5将及r1、r2实现输入信号比例放大，输出给v/i转换放大级，作为第二级放大，忽略失调，因此采用nmos管作为差分输入，该结构将被比例放大的电压信号转为电流信号，便于斜坡补偿的求和，整个检测电路采用全差分结构提高cmrr。

10、电感的直流电阻dcr的误差在如今的工艺下可以控制在5％以内，因此这种采样方法的精度要高于mos管rds采样。此外，这种采样方法仅仅增加一个电阻和电容，电路结构简单、成本低。由于增加的元件也几乎不造成损耗，这种采样方法效率很高。尤其是在大负载电流输出情况下，电感dcr采样的效率要明显优于外接电阻采样。

技术特征：

1.一种用于dcr检测的高cmrr超级源跟随放大器电路，用于电流模开关电源中直流小电阻检测，其特征在于，检测输入级、v/i转换放大级，所述的检测输入级中通过第一pmos管m1源级与v/i转换放大级的第五pmos管mp5栅极之间相连，所述的检测输入级中通过第二pmos管m2源级与v/i转换放大级的第六pmos管mp6栅极之间相连。

2.根据权利要求1所述的超级源跟随放大器电路，其特征在于：检测输入级包括：第一pmos管m1、第二pmos管m2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一pnp管q1、第二npn管q2、第三pnp管q3、第四npn管q4；

3.根据权利要求2所述的超级源跟随放大器电路，其特征在于：所述第一pnp管q1基极为差分正向输入级，所述第一pnp管q1集电极与第二npn管q2发射极连接点与所述第六电阻r6相连，所述第六电阻r6接地，所述第三pnp管q3基极为差分反向输入级，所述第三pnp管q3集电极与第四npn管q4发射极连接点与所述第七电阻r7相连，所述第七电阻r7接地，所述第二npn管q2基极与第四npn管基极连接偏置电压。

4.根据权利要求1所述的超级源跟随放大器电路，其特征在于：所述v/i转换放大级包括：第三pmos管m3，第四pmos管m4，第五nmos管m5，第六nmos管m6，第七nmos管m7，第八nmos管m8，第九nmos管m9，第十nmos管m10，第十一nmos管m11，第十二nmos管m12，第十三nmos管m13，第十四nmos管m14，第八电阻r8，第九电阻r9，第十电阻r10；

5.根据权利要求4所述的超级源跟随放大器电路，其特征在于：所述第九nmos管m9栅极与所述第三pmos管m3漏级相连，所述第九nmos管m9源级接地，所述第九nmos管m9的漏级为负向输出端,所述第六nmos管m6的栅极与所述第二pmos管m2源级相连，所述第六nmos管m6的漏级与第四pmos管m4的源级连接点与所述第九电阻r9相连，所述第九电阻r9接vdd。

6.根据权利要求4所述的超级源跟随放大器电路，其特征在于：所述第六nmos管m6源级与第八nmos管m8漏级连接点与所述第十电阻r10相连，所述第八nmos管m8的源级与所述第十一nmos管m11漏级相连，所述第十一nmos管m11的源级接地，所述第十一nmos管m11的栅极与第四pmos管m4漏极连接点与所述第十四nmos管m14漏级相连，所述第十四nmos管m14源级接地，所述第十二nmos管m12栅极与所述第四pmos管m4漏级相连，所述第十二nmos管m12源级接地，所述第十二nmos管m12的漏级为正向向输出端。

技术总结本发明涉及一种用于DCR检测的高CMRR超级源跟随放大器，用于电流模开关电源中直流小电阻检测，所述的超级源跟随放大器包括检测输入级、V/I转换放大级，检测输入级中通过第一PMOS管M1源级与V/I转换放大级的第五PMOS管MP5栅极之间相连，第二PMOS管M2源级与V/I转换放大级的第六PMOS管MP6栅极之间相连。本发明所述的检测输入级为PNP管，利用PNP管的高匹配性和低失调可以实现更小的输入信号检测，通过第一级输入级进行预放大。第二级同为超级源跟随器结构，将检测到的电压转换成电流。整体检测电路采用全差分的超级源跟随放大器结构，实现更高的线性度，提高共模抑制比。技术研发人员：于文涛,席晓丽,黄少卿受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十八研究所技术研发日：20231123技术公布日：2024/7/15