一種新穎的限流比較器的設計

　　 (9)

　　所以， V 2 A 表達式如下：

　 　(10)

圖2 比較器中間級

　　3.3 比較器輸出級

　　比較器的輸出級（Active Load inverter）由A 輸入，B 輸出（圖3），進一步提高放大器的增益，

　　(11)

　　因此，放大器總的增益AV 表達式如下：

　　(12)

圖3 PFM 限流比較器電路圖

　　3.4 PFM 限流比較器電路圖

　　綜合前面比較器輸入級，輸出級，中間級的設計，可得出圖3 所示的PFM 限流比較器電路圖。當功率管導通時，對電感電流充電，使得電感電流上升，同時功率管的漏端電壓下降，電流采樣電路通過采樣導通功率管的漏端電壓，把采樣得到的電壓LS2，LTH2 輸入到PFM 限流比較器，當功率管的漏端電壓下降到一定程度，使得LS2 達到PFM 限流比較器門限LTH2 時，比較器輸出高電平至控制邏輯模塊，從而使芯片進入PFM 工作模式以延長電池壽命。

　　4 PFM 限流比較器的仿真

　　我們采用HSPICE 對圖3 所示的電路進行了比較器功能的模擬，由圖4 可見當電感電流上升時，采樣得到的電壓LS2 下降，當功率管的漏端電壓下降到一定程度，使得LS2 達到PFM 限流比較器門限LTH2 時，比較器輸出高電平至控制邏輯模塊，從而使芯片進入PFM工作模式以延長電池壽命。此外，比較器延遲70nS。

圖4 PFM 限流比較器的仿真

　　5 結束語

　　本文成功地設計出一款應用到DC/DC 芯片上的PFM 限流比較器，并通過HSPICE 進行了仿真。結果表明：電路結構簡單，功耗低，響應速度快，完全滿足新一代DC/DC 產品的要求，且預計投入市場之后將獲得上百萬元的效益。

　　本文作者創新點：本文采用的DC-DC 降壓變換器結構采用同步校正器代替傳統的二極管，極大地提高了DC-DC 降壓變換器的效率，可達到95%左右。基于該DC-DC 降壓變換器結構設計了一個新穎的基于Step-Down PWM 電源管理芯片的PFM 限流比較器電路，在輕載時使芯片進入PFM 工作模式，因此能夠延長電池壽命并且大幅度的提高Step-DownPWM 電源管理芯片的效率。