Chapter 4 Ripple-Based Control Technique Part I-3
前面介绍了采样电感电流current feedback, 和Vfb形成Vsum, 提高COT小ESR下的稳定性方法. 下面介绍 Ripple-Reshaping纹波恢复技术.
4.3.4 Ripple-Reshaping Technique to Compensate a Small Value of RESR
为了弥补小ESR, Ripple-Reshaping compensator(RRC)纹波恢复补偿和 noise margin enhancement (NME) 噪声裕度增强, 下图所示. Ripple-Reshaping compensator取Cout的微分, 还原电感电流信息. NME提高RRC的noise margin.
4.3.4.1 RRC for Reversing the Integration Function by COUT
ESR和Cout提供高频零点, 随着ESR变小, 这个零点往外推高频, 提高PM效果有限. RRC能提供零点, 增加PM, 如Fig 4.72所示.
MP1作为CS放大级, 接active load MN1, 和电阻电容 RRR1和CRR1. 因此可产生一个零极对来保证phase lead补偿. 后一级Von和Vop模拟转为数字信号比较器输出. 半边电路小信号如Fig 4.73. MN1, R1, C1的阻抗Zout_eq可由推算得
极点P1在gmn/C, 零点Z1在1/RC.
RRR1 >> 1/gmN, 则零点远低于极点. 因此产生phase lead, 提供了14° PM增益, 提高了COT环路稳定性, 工作在200KHz也无需大ESR. 同时差分结构提高了noise immunity, 减小了jitter和EMI.
4.3.4.2 NME for Tolerating LESL 噪声裕度增强解决ESL
Cout上的ESL会引起Vfb失真, 因为流入Cout的电流是变化的, 造成Vesl的变化.
ESL造成的峰峰值和Vin和ESL成正比. 对于Vin=21V, ESL=1nH, L=2uH, 造成峰峰值为42mV
噪声裕度增强电路和波形如下图所示
我们定义
step synthesizer 如下图所示, 作用是同步gate信号.
加上高频滤波器如下图(b)所示
