高效数字调节双极电压轨升压器
出处：维库电子市场网 发布于：2024-04-22 16:10:45 | 739 次阅读
通过防止仅使用单个逻辑电平电源轨供电的系统中的放大器饱和来提高模拟/数字精度的挑战已经得到了大量的活动和设计创意。电压逆变器产生负电源轨，使 RRIO 放大器输出电路保持在零“运行”状态，受到了大多数关注。但频繁而巧妙的撰稿人克里斯托弗·保罗指出，出于完全相同的原因，精密轨到轨模拟信号需要类似的正侧扩展。他在他的设计理念“解析 PWM (DAC) 性能：第 2 部分 — 轨到轨输出”中提出了几个有趣且创新的电路来实现这一目标。
输出调节由负轨上的 U1c 的温度补偿分立晶体管比较器 Q1:Q2 和正轨上的 U1b 的 Q3:Q4 的电荷泵控制提供。每个比较器的平均电流消耗约为 4 A，这有助于实现前面提到的低功耗数据。比较器电压增益约为 40 dB = 100:1。
比较器设置超轨电压设定点Δ s，其与 +5 V 的比率为：
– Δ = -5 V*R4/R5（对于负轨） = -250 mV（对于所示值）+ Δ = 5 V*R2/R5（对于正轨） = +250 mV（对于所示值）请注意，Q1:Q2 比较器的输出与正确 U1c 控制所需的逻辑极性相反。上述问题已通过便携式逆变器 U1d 解决。
用您独特的设计让工程界惊叹： 设计理念提交指南这里提出的设计理念涉及相同的主题，但提供了主题的变体。它通过电容电流泵的瞬时（大约数十微秒）数字关闭来调节逆变器输出，而不是泵输出的泵后线性调节。这样可产生非常低的静态空载电流消耗 (<50 A)，并实现良好的电流效率（1 mA 负载电流时约为 95%，5 mA 时约为 99%）图 1显示了其工作原理。
输出调节由负轨上的 U1c 的温度补偿分立晶体管比较器 Q1:Q2 和正轨上的 U1b 的 Q3:Q4 的电荷泵控制提供。每个比较器的平均电流消耗约为 4 A，这有助于实现前面提到的低功耗数据。比较器电压增益约为 40 dB = 100:1。
比较器设置超轨电压设定点Δ s，其与 +5 V 的比率为：
– Δ = -5 V*R4/R5（对于负轨） = -250 mV（对于所示值）+ Δ = 5 V*R2/R5（对于正轨） = +250 mV（对于所示值）请注意，Q1:Q2 比较器的输出与正确 U1c 控制所需的逻辑极性相反。上述问题已通过便携式逆变器 U1d 解决。
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