運算跨導放大器(OTA)產生跟差分輸入電壓成正比的電流源輸出。為了在OTA中提供強固的靜電放電(ESD)保護性能,OTA輸出與封裝引腳輸出之間的裸片上應用了限流串聯保護電阻(RESD)及電壓鉗位。器件制造商將ESD保護電阻的影響忽略不計,在數據表中沒有介紹其參數。
然而,在設計電源電路時,忽略ESD保護電阻對OTA輸出阻抗的影響可能會對電源的反饋環路補償產生增益及相位誤差。例如,ESD電阻的存在影響采用低壓輸入工作的升壓轉換器的性能。設計人員可以在其OTA模型中將ESD保護電阻考慮在內,從而避免這些增益及相位誤差。
為了配合這樣的舉措,本文介紹將ESD電阻影響考慮在內的電源OTA補償傳遞函數的推導過程。文中考慮了三種常見的補償類型——I型、II型及III型。除了推導每類補償的正確傳遞函數,還推導了ESD校正因數,使設計人員能夠通過實驗方法獲得反饋控制傳遞函數。
改進型OTA模型OTA是壓控電流源放大器(見圖1),它的輸出電流與放大器的差分輸入成正比。放大器跨導增益定義為gm。OTA要求的裸片面積比相互競爭的電壓放大器更小(就同等帶寬而言),常用作電源控制器及穩壓器IC的反饋放大器。
圖1 OTA簡化模型圖
當提供了補償引腳作為封裝引腳輸出選擇http://www.rouxingban.com/電感廠家時,通過OTA輸出端的電壓鉗位及限流串聯電阻的方式應用了裸片級ESD保護(見圖2)。此外,OTA包含由并聯連接的電阻(R0)和電容(C0)(另一端接地)構成的輸出阻抗。放大器傳遞函數由OTA的輸出阻抗結構與外部補償網絡一起確定。
圖2 改進的OTA模型,其中包含輸出阻抗和RESD 大功率電感廠家 |大電流電感工廠