 图5 折叠共源共栅跨导运算放大器 当压控脉宽调整器输出信号具有约50%占空比时，转换器的输出电压维持在较小的值(考虑充放电荷大致相同)，因此，采用PMOS管作为放大器的差分输入符合输入范围的要求。为了扩大输出范围，放大器采用了宽范围Cascode电流镜作为有源负载。
经过仿真可得，该放大器直流增益达65dB，完全满足系统要求。为了保证反馈环路稳定以及减少控制电压上的纹波(ripple),放大器的负载电容应取得较大一些，以降低主极点频率。考虑面积方面的因素，该电容可以采用NMOS电容，这种电容的单位面积电容值比其他类型的集成电容都要大的多。该电容的缺点是电容值受工艺、电压等因素变化较大，而且漏电随栅氧化层厚度减小而增大，但在此处做相位补偿和滤波之用，可以忽略这些缺点。
整个系统中最重要的是系统环路稳定性的问题，该闭环系统的环路增益是：Loop gain="1/"(1+s/p1)×A0/(1+s/p2)只要放大器的负载电容足够大(大约30pF)，就可以使环路有足够的相位裕度保证整个闭环系统的稳定。典型的二阶系统控制电压稳定曲线如图6所示。在脉宽电压转换器中，我们可以采用类似于电贺泵的电容充放电结构，也可以采用本次设计中采用的简单低通滤波器结构。考虑到这两种结构所引入的极点p1的位置不同，因此后者更加容易稳定。
 图6 典型的二阶系统控制电压稳定曲线
该系统在SMIC 180nm数字工艺下，采用Cadence公司的Spectre仿真器通过仿真，工作频率范围100MHz～1.5GHz，稳定时间约在1～3μs，有效输入占空比为30%～70%，输出占空比误差在0.5%之内，基本满足了宽范围应用中所需的50%占空比设计要求。
该系统的误差主要来自环路有限的增益以及控制电压上的纹波抖动。另外，保证压控脉宽调整器足够的范围和线性度，都对提高系统的性能有重要的作用。因此在压控脉宽调整器中采用VCDL结构比直接采用脉宽伸缩电路有优势，但脉宽伸缩结构实现更为简单。
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