0.18μm工艺高性能PWM振荡器：电流补偿与低噪声设计

本文主要探讨了一种基于CMOS 0.18微米工艺的高性能、低电源噪声的PWM（脉冲宽度调制）振荡器设计，专为LED驱动芯片内部应用而开发。传统的PWM振荡器在高频振荡时，由于内部时延可能导致输出占空比出现显著偏差，该设计通过引入电流双向补偿技术解决了这一问题。这种技术能够在保持电路振荡频率稳定的同时，有效消除时延对占空比的影响，提高了调光精度。 电路设计的关键在于采用了双低压线性稳压器（LDO）架构，这种结构有助于提供稳定的基准电压，通过高PSRR（电源抑制比）的带隙基准源，有效地抑制电源噪声。带隙基准电路采用负反馈的两级输出设计，通过调整晶体管的数量比例，确保基准电压的稳定性。此外，电路的中心部分包括一个差分比较器，它控制电容C0的充放电过程，从而实现PWM的输出。 振荡器的输出频率范围宽广，可以从200赫兹至20兆赫兹，允许用户在固定频率下灵活调整占空比，从10%到90%连续变化。这使得LED驱动芯片能够实现精确的亮度控制。值得注意的是，该设计的电源电压抑制比高达110分贝，这是通过优化基准电源的PSRR特性，特别是在低频段的性能，来确保振荡器工作的稳定性。 本文提出了一种创新的PWM振荡器解决方案，不仅提高了PWM调光的精度，还降低了电源噪声，对于提升LED驱动芯片的整体性能和LED照明系统的可靠性具有重要意义。这个设计技术可以作为其他类似应用领域的参考，特别是在对电源噪声敏感的场合，如医疗设备、工业控制系统等。