DC-DC中电流采样模块分析求助

zebsf · 发表于 2024-9-25 22:04:44

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求大佬讲解一下这个电流采样模块的原理，小弟分析了好久……以为右边是个运放，但是结构中没有尾电流源，且运放没有接反馈……无奈求助于大神！

zebsf · 发表于 2024-9-25 22:05:51

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chf1 · 发表于 2024-9-26 09:55:40

zebsf 发表于 2024-9-25 22:05
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不太清楚你的VIN/VL以及EN高电平之间的关系，只能说EN=1，右边电路才能正常工作，黄色部分就是电流镜像电路，EN=1,下面的NMOS开关导通阻抗做小一些，就近似接地了，VBN2连接的偏置管子没画出来，但电阻下面就是尾电流管只不过叠了cascode（可能为提高CMRR，电阻应该是提高线性度用的），VBN就是决定电路电流大小的偏置电压（由电流偏置得到电压）。至于负反馈是有的，就是中间那个低压共源共栅结构，类似五管OTA的输出稳定原理。而且这个放大更接近于电流放大，可以看看sansen的书有。
还有一个问题是，你这个电路是不是少了一个偏置，最右边从上往下第二个管子是一个悬空的栅，没有偏置接他吗？

zebsf · 发表于 2024-9-26 10:30:45

chf1 发表于 2024-9-26 09:55
不太清楚你的VIN/VL以及EN高电平之间的关系，只能说EN=1，右边电路才能正常工作，黄色部分就是电流镜像电 ...

非常感谢老哥的回答。不好意思，没有描述清楚，这是一个buck-boost的电流采样电流，VIN是芯片的输入端，L1是在电感前端的采样点。VBN2连接的偏置管子是没有画出来，都是电流镜像过来的。之前没有见到过这样的尾电流的做法，我有尝试过把您说是尾电流上面那个电阻断开，确实输出波形就和输入波形不一样了。我现在学的比较浅，我以为负反馈都是从输出接到输入负端。我看到电流采样反馈是下面这个图。另外老哥sansen的书叫啥，我去恶补一下；然后老哥这个输出和输入是有一定的公式推导关系的吗？

zebsf · 发表于 2024-9-26 10:48:11

chf1 发表于 2024-9-26 09:55
不太清楚你的VIN/VL以及EN高电平之间的关系，只能说EN=1，右边电路才能正常工作，黄色部分就是电流镜像电 ...

老哥，这个栅极是连这的

chf1 · 发表于 2024-9-26 11:09:49

本帖最后由 chf1 于 2024-9-26 12:50 编辑

zebsf 发表于 2024-9-26 10:48
老哥，这个栅极是连这的

输入管确定是P管么？是P管的话电阻可能是用来平衡共模电压的。
连那里我知道啊，问题是给一个固定的电流I，VSG和VSD都没有限制，那确定不了工作区域啊，不能理所当然认为工作在饱和区或者亚阈值区，你可以仔细看看你画的图是不是少接了一根线，比如左侧应该是二极管连接的接法。
EN=1，按道理是采样时刻，左边VIN端的并联电阻阻值应该大于串联电阻阻值，这样采样出来就是跟iL斜率有关的函数，但是你这个是PMOS开关所以我很疑惑这样对不对，但EN=0，明确电流管肯定截止，所以我推测EN=1就是PMOS开关打开，EN=0 PMOS开关截止，VOUT此时悬空，可能处于维持态；
sansen书就叫模拟集成电路精粹，你搜搜论坛上有的；
至于你那个示意图电路确实更稳定一些，输出负反馈对电路更友好，这个电路确实没有输出的负反馈，在输出上下部分存在电流竞争，输入线性范围比较小，如果sense电压差不大的话应该可以用。
以上只是个人拙见。

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zebsf · 发表于 2024-9-26 18:07:55

chf1 发表于 2024-9-26 11:09
输入管确定是P管么？是P管的话电阻可能是用来平衡共模电压的。
连那里我知道啊，问题是给一个固定的电流 ...

老哥，我去确认了一下，左边确实是二极管连接法，而且输入对管是NMOS，非常的抱歉这个疏忽了，然后左边P管的使能是-EN与N管的使能EN是相反的关系

zebsf · 发表于 2024-9-26 18:10:08

chf1 发表于 2024-9-26 11:09
输入管确定是P管么？是P管的话电阻可能是用来平衡共模电压的。
连那里我知道啊，问题是给一个固定的电流 ...

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是这样的图，非常抱歉给你造成误解

zebsf · 发表于 2024-9-26 18:13:07

chf1 发表于 2024-9-26 11:09
输入管确定是P管么？是P管的话电阻可能是用来平衡共模电压的。
连那里我知道啊，问题是给一个固定的电流 ...

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图应该是这样的

chf1 · 发表于 2024-9-26 20:32:07

zebsf 发表于 2024-9-26 18:07
老哥，我去确认了一下，左边确实是二极管连接法，而且输入对管是NMOS，非常的抱歉这个疏忽了，然后左边P ...

那就没问题了。就是那个/L改成/RDCR（电感上的电阻）直接就是跟iL成正比的函数了，然后通过增益放大得到输出；
EN=0时，VOUT最好降为0或者某个共模电平方便下一次采样。开关管导通阻抗做小一些。
运放设计的话主要是带宽BW得满足主环路的速度以及延时要求，稳定性，增益也要小心设计，不要让输出管子进入线性区，否则放大能力下降（如果像你的示意图那样加入输出反馈更好，就是还要看看闭环稳定性）

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