一種基于OTA的降壓型LED恒流電路
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應用半電路分析法，得到差分輸入級的跨導Gm1=gm，又因為放大器是單端輸出的，所以整個放大器的跨導為差分級跨導的一半，即
X1輸出的電流為：
Ie=Gm (amp)×(VREF-VSEN)
當采樣電壓VSEN小于基準電壓值VREF時，跨導放大器電流輸出為正，對電容C1充電，使得X1的輸出端電壓升高；當采樣電壓VSEN大于基準電壓值時，跨導放大器電流輸出為負，電容C1對跨導放大器放電，使得X1的輸出端電壓降低。
X2為緩沖輸出電路，由一個兩級的差分運放構(gòu)成，運放開環(huán)時，低頻增益為45dB，-3dB帶寬為3．5kHz。因為運放的帶寬較小，所以能夠有效濾除誤差電壓信號上疊加的高頻分量，保證了誤差信號的直流特性。將此運放連接為單位增益的方式，構(gòu)成電壓跟隨電路，保證了誤差電壓信號對后級電路的驅(qū)動能力，也將X1輸出的誤差電壓信號與后級電路隔離開，不受后級電路的高頻耦合影響。
1．3 PWM波形產(chǎn)生模塊
PWM模塊是將誤差信號與基準電壓做比較，輸出PWM波形，驅(qū)動外部開關(guān)管。
X3是一個比較器，將峰值為1V震蕩鋸齒波VSLOPE與0～1V之間的誤差信號直流電平VERR做比較，產(chǎn)生占空比與誤差信號直流電平VERR成正比的PWM方波，此方波信號經(jīng)過一個或非門X4和一個RS觸發(fā)器X5，或非門和RS觸發(fā)器的另一端輸入為震蕩頻率的方波信號，保證此PWM方波與震蕩頻率同步。X6為一個由4級大寬長比的反相器構(gòu)成的驅(qū)動緩沖電路，其中每一級的反相器寬長比都比前一級大一倍。驅(qū)動緩沖電路將PWM方波信號驅(qū)動能力增強，才能保證外部開關(guān)管有效的導通和截止，使外部電路正常工作。
1．4 外部應用電路
外部應用電路是一個BUCK型的PWM控制的恒流電路。VIN是外部電壓，MOSFET是開關(guān)管，D1是肖特基二極管，L1是儲能電感，C2為濾波電容，電阻Rs是采樣電阻，VSEN是采樣電壓反饋，GATE是PWM輸出，負載LED接在VIN和NET0之間。
當GATE為高電平時，MOSFET開關(guān)管開啟，VIN電壓加在負載LED上，電流從VIN到NET0，經(jīng)過L1和MOSFET以及采樣電阻Rs，D1反偏不導通，同時VIN為電容C2充電；當GATE為低電平時，MOSFET管關(guān)閉，從MOSFET的漏極到地沒有電流通路，而且電感上的電流不能突變，還是從NET0到NET1的電流，此時電感左邊的節(jié)點NET1電壓瞬間升高，高于VIN+VD，其中VD為肖特基二極管的正向壓降，肖特基二極管導通，電流從電感的右邊節(jié)點NET0到左邊NET1，然后順著二極管的正向開啟方向，流入負載LED中，同時C2為負載放電，保持電流穩(wěn)定，如果電感L1和電容C2中的儲存能量消耗完之前，GATE變?yōu)楦唠娖降脑?，VIN又能對電感沖入能量，維持連續(xù)的工作模式，如果電感L1和電容C2中的儲存能量消耗完，但是MOSFET還沒有開啟的話，二極管關(guān)斷，LED上沒有電流通路，此時就工作在了不連續(xù)模式。
2 電路仿真
本文設計的電路采用CSMC 0．51μm的標準CMOS工藝庫，利用HSPICE軟件進行仿真驗證(見圖3)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/168269.htm
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