CN101056048A - 一种幅度调制隔离反馈控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔离反馈电路技术领域，一种幅度调制隔离反馈控制电路。通过幅度调制实现隔离反馈，采用模拟乘法器及全差分结构，包括方波处理电路、差分放大器、模拟乘法器模块组成，方波处理电路将外部变换器输出的占空比变化的信号整形为开关同步的方波，输入反馈信号与电压基准的差值经由差分放大器进行放大，得到的信号再输入模拟乘法器，对方波信号调制，输入反馈信号的不同使得AM信号的幅度不同，AM信号输出到外部变换器实现隔离，再采用包络检波的方法从而得到反馈信号的输出。
Description
技术领域
本发明涉及隔离反馈电路技术领域，特别指一种能够在集成于开关电源及其控制电路中使用的AM(幅度调制)隔离反馈电路。
背景技术
传统的隔离反馈，主要采用光耦的方法来获取。但是在特定环境中(如光敏、辐射环境等)常无法使用光耦。而其他直接利用变换器次级耦合获取反馈的方式，得到反馈信号的误差较大。
发明内容
本发明针对以上问题，提出一种不使用光耦，通过AM(幅度调制)方法的隔离反馈电路。电路利用开关信号同步方波作为AM载波，省去了内部方波产生电路，同时可减轻EMI(电磁干扰)的影响。
本发明中的输入的反馈信号Vfb是通过电阻R1、R2对***输出电压分压得到。反馈信号Vfb与基准信号Vref的差值经由差分放大器放大，得到差分输出信号Vd1、Vd2。方波处理电路将开关信号Vs整形为占空比恒定的方波Vsq。Vd1、Vd2、Vsq输入模拟乘法器得到幅度调制的差分输出信号Vo1、Vo2。输出信号可通过变换器隔离并经过包络检波，以作为开关电源控制电路的反馈输入。
本发明中的模拟乘法器的输出实现输入的乘积关系。且输入反馈放大后的差分信号的频率远小于开关信号整形的方波的频率。故此，可将方波作为载波信号，实现幅度调制。
附图说明
图1是本发明的幅度调制隔离反馈控制电路结构框图。
图2是本发明的差分放大器电路图。
图3是本发明的方波处理电路图。
图4是本发明的模拟乘法器电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明
图1为本发明的幅度调制隔离反馈控制电路结构框图。本发明的特征是通过AM(幅度调制)的方法实现隔离反馈的功能，采用模拟乘法器及全差分结构，不包含光耦器件。本发明适于集成在开关电源及其控制电路当中。本发明主要包括方波处理、差分放大器、模拟乘法器等模块。方波处理模块将外部变换器输出的占空比变化的信号整形为开关同步的方波。输入反馈信号与电压基准的差值经由差分放大器进行放大，得到的信号再输入模拟乘法器，对方波信号调制。输入反馈信号的不同使得AM信号的幅度不同，AM信号输出到外部变换器实现隔离，再采用包络检波的方法从而得到反馈信号的输出。差分放大器对两个电阻分压得到的反馈信号与基准电压进行比较放大，得到差分输出。方波处理电路将开关信号整形为方波。差分信号分通过模拟乘法器对方波信号作幅度调制，最后得到输出的调制信号。
输入的反馈信号Vfb是通过电阻R1、R2对***输出电压分压得到。反馈信号Vfb与基准信号Vref的差值经由差分放大器放大，得到差分输出信号Vd1、Vd2。方波处理电路将开关信号Vs整形为占空比恒定的方波Vsq。Vd1、Vd2、Vsq输入模拟乘法器得到幅度调制的差分输出信号Vo1、Vo2。输出信号可通过变换器隔离并经过包络检波，以作为开关电源控制电路的反馈输入。
图2为本发明的差分放大器电路图。差分放大器电路是一个带有共模反馈的全差分结构的两级运算放大器。第一级由差分对输入电路与有源负载构成，M1-M3管构成差分对折叠输入电路，M4-M11管构成共源共栅(cascode)结构。第二级为带有补偿的共源输出电路，由M12-M15管和电容Cc1、Cc2构成。共模反馈电路由M16-M23管构成。M19和M16管的栅极分别接运算放大器的正负输出端，M17和M18管的栅极接共模参考Vcm电压。M20管产生共模反馈信号，输出到M4、M5管的栅极。
图3为本发明的方波处理电路图。方波处理电路是由简单共源级和T触发结构构成。M1、M2构成的共源放大对输入进行放大，之后的反相器与传输门形成T触发器的结构，实现信号的边沿触发，最终得到占空比不变且与开关信号同步的方波。
图4为本发明的模拟乘法器电路图。模拟乘法器电路包含信号预处理和模拟乘法单元。M1-M8、M1A-M8A管作为4个输入信号的预处理，各自包含有源衰减及电平移动，使输入电平衰减并移动到合适的大小。M9-M15管为吉尔伯特(Gilbert)单元结构的乘法单元，RL1、RL2作为电阻负载。M16、M17，M16A、M17A管对乘法结果作源跟随输出。
Claims (5)
1、一种AM隔离反馈控制电路，其特征是，通过幅度调制实现隔离反馈，采用模拟乘法器及全差分结构，包括方波处理电路、差分放大器、模拟乘法器模块组成，方波处理电路将外部变换器输出的占空比变化的信号整形为开关同步的方波，输入反馈信号与电压基准的差值经由差分放大器进行放大，得到的信号再输入模拟乘法器，对方波信号调制，输入反馈信号的不同使得AM信号的幅度不同，AM信号输出到外部变换器实现隔离，再采用包络检波的方法从而得到反馈信号的输出。
2、按照权利要求1所述的AM隔离反馈控制电路，其特征是，输入的反馈信号Vfb是通过电阻R1、R2对***输出电压分压得到，反馈信号Vfb与基准信号Vref的差值经由差分放大器放大，得到差分输出信号Vd1、Vd2，方波处理电路将开关信号Vs整形为占空比恒定的方波Vsq，Vd1、Vd2、Vsq输入模拟乘法器得到幅度调制的差分输出信号Vo1、Vo2，输出信号可通过变换器隔离并经过包络检波，以作为开关电源控制电路的反馈输入。
3、按照权利要求1所述的AM隔离反馈控制电路，其特征是，差分放大器电路是一个带有共模反馈的全差分结构的两级运算放大器，第一级由差分对输入电路与有源负载构成，M1-M3管构成差分对折叠输入电路，M4-M11管构成共源共栅结构，第二级为带有补偿的共源输出电路，由M12-M15管和电容Cc1、Cc2构成，共模反馈电路由M16-M23管构成，M19和M16管的栅极分别接运算放大器的正负输出端，M17和M18管的栅极接共模参考Vcm电压，M20管产生共模反馈信号，输出到M4、M5管的栅极。
4、按照权利要求1所述的AM隔离反馈控制电路，其特征是，方波处理电路是由简单共源级和T触发结构构成，M1、M2构成的共源放大对输入进行放大，之后的反相器与传输门形成T触发器的结构，实现信号的边沿触发，最终得到占空比不变且与开关信号同步的方波。
5、按照权利要求1所述的AM隔离反馈控制电路，其特征是，模拟乘法器电路包含信号预处理和模拟乘法单元，M1-M8、M1A-M8A管作为4个输入信号的预处理，各自包含有源衰减及电平移动，使输入电平衰减并移动到合适的大小，M9-M15管为吉尔伯特单元结构的乘法单元，RL1、RL2作为电阻负载，M16、M17，M16A、M17A管对乘法结果作源跟随输出。
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| CN 200610011656 CN101056048A (zh) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | 一种幅度调制隔离反馈控制电路 |
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| CN (1) | CN101056048A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103248324A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-08-14 | 南京邮电大学 | 一种高线性度低噪声放大器 |
| CN108365865A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-03 | 许少辉 | 医疗设备信号传输检测补偿装置 |
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2006
- 2006-04-13 CN CN 200610011656 patent/CN101056048A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103248324A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-08-14 | 南京邮电大学 | 一种高线性度低噪声放大器 |
| CN103248324B (zh) * | 2013-04-23 | 2016-05-18 | 南京邮电大学 | 一种高线性度低噪声放大器 |
| CN108365865A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-03 | 许少辉 | 医疗设备信号传输检测补偿装置 |
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