高性能谐振模式控制器MC33066

　　当误差放大器的输出电压低于电流镜像的偏置电压时，控制电流IOSC降至零时，振荡频率达到最小值。此时，电容COSC将通过外接电阻ROSC和RVFO进行放电。电容COSC的最大放电时间如公式（2）所示。

　　在任何时候，只要晶体管Q1对电容COSC进行充电，控制器MC33066的输出端都将处于关断状态。输出驱动脉冲之间死区时间的大小，可以通过控制电容COSC充电时间来调节。加入电阻RDT可以减小电容COSC的充电电流，这样电容COSC的充电时间延长，增大了输出驱动脉冲之间的死区时间。如果RDT的阻值在0Ω～1000Ω之间变化，当电容COSC的大小为300pF时，死区时间的范围将在80ns～680ns之间。此时，振荡器充电时间如公式（3）所示。

　　电阻ROSC和RVFO的取值是否恰当，对振荡器最低和最高频率的编程控制影响很大。在根据死区时间的大小确定电阻RDT后，振荡器的最低工作频率由电阻ROSC决定，如下式所示：

　　同样，振荡器的最高工作频率由电阻RVFO决定，如下式所示：

　　电阻RDT的取值将对振荡器的峰值电压产生影响。当电阻RDT由零逐渐增大时，电容充电COSC所需的时间将会逐渐延长。因此，上限阈值的过冲将被缓解，同时振荡器的峰值电压也将由5.1V降至4.9V。当然，在电阻RDT为零时，振荡频率的精度最佳。

4.3 单发脉冲定时器

　　在Q1对振荡器外接电容COSC进行充电的同时，单发脉冲定时器的外接电容CT也将进行充电，参见图3。当Q1被振荡器比较器关断时，单发脉冲周期开始，电容CT将通过电阻RT放电。当CT上的电压降至单发脉冲比较器的阈值电压时，单发脉冲周期结束。电容CT上的电压由5.1V的初始值放电至3.6V，单发脉冲周期tOS如下式所示：

　　影响单发脉冲周期的因素主要有阈值电压误差以及传输延迟时间。振荡器比较器和单发脉冲比较器的输出信号经过“或非门”后生成脉冲信号tON，该脉冲信号驱动T触发器和驱动电路。当振荡器的放电时间超过单发脉冲的周期时，tON的长度等于单发脉冲周期tOS的长度。如果振荡器放电时间小于单发脉冲周期时，振荡器比较器将中断脉冲信号tON，同时重新触发单发脉冲定时器。相关时序波形参见图4。图中左侧的时序波形显示的是导通时间固定，截止时间变化时的情况，而右侧的时序波形显示的则是单发脉冲定时器被重新触发后，截止时间固定，导通时间变化时的情况。

图4 相关时序波形图

4.4 误差放大器

　　MC33066中的误差放大器经过内部补偿，其直流开环增益超过70dB，输入失调电压低于10mV，保证了最小增益带宽积能够达到2.5MHz。误差放大器的共模电压范围扩展为1.5V～5.1V，涵盖了基准电压。如果共模电压低于1.5V，误差放大器的输出信号将被置为低电平，以提供最低的振荡频率。
　　误差放大器的输出电压经电阻RVFO向振荡器最高频率限制端（引脚3）提供偏置。为了抑制误差放大器输出电压的波动，在误差放大器的输出端加入了箝位电路，以实现对振荡器最高振荡频率的限制。在箝位电路的作用下，电阻RVFO上的电压被限制在2.5V，这样电流IOSC就被限制在了2.5V/RVFO。误差放大器及箝位电路的原理图参见图5。

4.5 驱动输出电路

　　MC33066中的驱动输出电路的原理图如图6所示。图中所示的图腾柱式驱动输出电路可以提供高达1.5A的灌电流或拉电流，能够直接驱动功率MOSFET。当驱动1.0nF的容性负载时，驱动脉冲的上升时间和下降时间的典型值为20ns。

4.6 欠压锁定和基准电源

　　欠压锁定比较器对输入偏置电压VCC和基准电源进行监测，如图7所示。当VCC超过欠压锁定比较器的上限阈值时，VCC欠压锁定比较器将使基准电源处于有效工作状态。当引脚5上的电压升至4.2V之后，Vref欠压锁定比较器将使欠压锁定信号复位为逻辑0状态，主控制电路开始工作。如果VCC跌落到欠压锁定比较器的下限阈值以下，VCC欠压锁定比较器将使基准电源停止工作。Vref欠压锁定比较器随之将欠压锁定信号置位为逻辑1状态，使控制器停止工作。
　　通过使能端/欠压锁定阈值调节端（引脚9）可以对VCC欠压锁定比较器的阈值电压进行设置。如果该端开路，VCC欠压锁定比较器将在16V时使控制器启动，在9V时使控制器关断。如果该端与VCC相连，则VCC欠压锁定比较器的上限阈值和下限阈值将分别降至9V和8.6V。如果该端被置为低电平，则在控制器内部二极管的作用下，VCC欠压锁定比较器的输入端将被下拉至低电平，控制器随之关断。
　　基准电源能够提供精密的5.1V基准电压，同时还能够向外接绕在提供10mA的驱动电流。另外，基准电源具有有源短路保护功能，其精度可以达到2％。

4.7 故障检测电路

　　MC33066内部的高速故障比较器及锁存电路如图8所示。故障检测信号输入端与故障比较器的输入端相连。如果该端上的检测信号超过故障比较器1.0V的阈值，故障锁存电路将被置位，主控制电路被禁止。故障比较器的输出端直接与驱动输出电路相连。这样，可以缩短故障信号的传输时间。此时，由故障检测信号输入端到输出端A和输出端B的传输时间可以达到70ns。故障锁存电路输出端与Vref欠压锁定比较器的输出信号相“或”后生成相应的欠压锁定及故障混合信号。该信号通过使电容COSC和CT持续充电的方法使振荡器和单发脉冲定时器处于失效状态。
　　在启动过程中，故障锁存电路由Vref欠压锁定比较器输出端的逻辑1信号复位。另外，当引脚9上的电压被下拉至低电平，基准电源被禁止时，故障锁存电路同样被复位。