PWM芯片分析及其振荡器电路的简化设计

本芯片的振荡器设计时使用了很多恒流源，因为恒流源的直流电阻很小，而交流电阻很大，从而使振荡器在工作时，流过主要支路的电流稳定。交流电阻大，可使电流流过电路元件时产生的压降变化很小（电路电流为μA级）。Q17、Q19、 R16、R17在out1输出为高点平时为Q12的基极钳位，使之达到足够高的电位来导通Q12。外接电阻Rt 的大小直接影响Q15集电极电流的大小，从而达到控制Q6、Q7、Q8组成的恒流源对外接电容 Ct充电电流的大小。电流越大，对电容充电的时间越短，产生锯齿波的周期也越短。R11、R 12、R13、R14 电 阻都为小值电阻，在版图设计时应该做得极为精确，因为是由它们共同决定Q12发射极的电位。电阻R6、R 15对Q11的基极进行钳位，使Q11管处于永远导通状态，此时的Q13也为导通状态。流过 Q13发射极的电流为在Q12管截止时的Q21、Q18工作提供电流。

4 电路及工作原理

振荡器的电路如图5。它由Q1、Q2组成双阈值比较器，Q1的基极与一个恒流源及外接电容C t相连；Q2的基极Ａ点电位受Q1的截止和导通控制，交替在高、低电平间转换。当Q1截止时，Ａ点为高电平；当Q1导通时，Ａ点为低电平。由Q3、 Q4、Q5组成一个严格对称的精密威尔逊恒流源，其参考电流受５脚外接电阻 Rt控制，其工作过程如下：开始工作时（ t＝０），电容Ct上的电压VC t＝０＝VbQ1＜Vb Q2，从而使Q1截止，Q2、Q3导通，A点电位为高电平，Q4、Q5、Q6截止，恒流源给Ct充电；当VC t升至高电平后，Q1导通，Q2、Q3截止；A电位低电平，Q4、Q5、Ｑ6 导通，Ct通过Q4放电，VC t下降。当VCt下降至低电平时，Q1截止，Q2导通，比较器翻转并如此循环。图5中out3得到的锯齿波和图2中out2振荡器产生的锯齿波相同,图5中out1输出的波形和图 2中out1处产生的方波相同，结果证明设计是可行的。


5 结论

最终的振荡器的简化设计电路经过模拟得出的结果和本文分析的芯片中的振荡器相比,虽然可以实现同样的功能,但是产生的锯齿波的最高频率和芯片中振荡器产生的锯齿波的最高频率相比，还有一定的差距。