一種應用于開關電源的低壓高增益三級放大比較器

摘要：文章設計了一種應用于開關電源的低壓高增益三級比較器。并且給出了實際的電路結構和仿真結果。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。
關鍵詞：開關電源；比較器；低壓；互補金屬氧化物半導體

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

1 比較器的設計
本文設計的比較器是一個高增益的三級比較器，第一級為普通差分放大器，第二級為折疊式共源共柵差分放大器，第三級為共源極放大器和一個推挽式反向放大器。另外還有一個為放大器提供偏置的偏置電路。
1．1 比較器一級放大器
第一級放大器即比較器的輸入級電路，如圖1所示，為普通結構的差分放大器，和帶隙基準電壓源的運算放大器的第一級結構基本相同，所以不再對其進行分析。調節(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，結果如圖2所示。