CN117294142B - 电压转换电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压转换电路。该电压转换电路中的误差放大器的第一输入端用于输入参考信号，误差放大器的第二输入端与电压转换电路的输出端连接，误差放大器的第三输入端用于输入斜坡信号，误差放大器用于根据参考信号和电压转换电路的输出电压形成误差放大信号，并根据斜坡信号进行对误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号；比较单元对误差反馈信号和输入晶体管的电流信号进行比较，可以在误差反馈信号的一个周期内输出占空比逐渐变化的脉冲宽度调制信号，从而可以使得驱动单元根据脉冲宽度调制信号控制输入晶体管和输出晶体管的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

Description

电压转换电路

技术领域

本发明实施例涉及电压转换的技术领域，尤其涉及一种电压转换电路。

背景技术

在使用直流源的电子设备中，需要采取电压变换器将电源的电压转换为所需的工作电压。脉冲宽度调制（Pulse width modulation，PWM）型电压变换器通常以固定的开关频率工作，使得电压变换器在开关频率点及谐波处噪声干扰很严重。

发明内容

本发明提供一种电压转换电路，以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

本发明实施例提供了一种电压转换电路，包括比较单元、电流检测单元、驱动单元、输入晶体管、输出晶体管、输出存储单元和误差放大器；

所述误差放大器的第一输入端用于输入参考信号，所述误差放大器的第二输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述误差放大器的第三输入端用于输入斜坡信号，所述误差放大器用于根据所述参考信号和所述电压转换电路的输出电压形成误差放大信号，并根据所述斜坡信号进行对所述误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号；

所述误差放大器的输出端与所述比较单元的负相输入端连接，所述比较单元的正相输入端与所述电流检测单元的输出端连接，所述电流检测单元的输入端和所述输入晶体管的第一极与第一电压输入端连接，所述比较单元的输出端与所述驱动单元的输入端连接，所述驱动单元的第一输出端与所述输入晶体管的栅极连接，所述驱动单元的第二输出端与所述输出晶体管的栅极连接，所述输入晶体管的第二极与所述输出晶体管的第一极和所述输出存储单元的输入端连接，所述输出晶体管的第二极与第二电压输入端连接，所述输出存储单元的输出端作为所述电压转换电路的输出端。

可选地，所述误差放大器包括电流控制模块、第一电流镜像模块、电流转换模块、偏压调整模块、误差放大模块和输出转换模块；

所述电流控制模块的输入端作为所述误差放大器的第三输入端；所述电流控制模块的第一端和第二端串联于所述第一电流镜像模块的输入端和第一电源输入端之间；所述电流控制模块用于根据所述斜坡信号控制所述第一电流镜像模块的第一镜像电流；

所述第一电流镜像模块的第一电源端与所述第一电源输入端连接，所述第一电流镜像模块的第二电源端与第二电源输入端连接，所述第一电流镜像模块的输出端与所述电流转换模块的第一端和所述偏压调整模块的第二输入端连接；所述第一电流镜像模块用于为所述电流转换模块提供所述第一镜像电流；

所述电流转换模块的第二端与所述偏压调整模块的第一输入端连接，所述电流转换模块的第三端与所述第二电源输入端连接；所述电流转换模块用于根据所述第一镜像电流调整所述偏压调整模块的第一输入端和第二输入端的压差；

所述偏压调整模块的第一输出端与所述误差放大模块的第一输出端和所述输出转换模块的第一输入端连接，所述偏压调整模块的第二输出端与所述误差放大模块的第二输出端和所述输出转换模块的第二输入端连接，所述误差放大模块的第一输入端作为所述误差放大器的第一输入端，所述误差放大模块的第二输入端作为所述误差放大器的第二输入端，所述输出转换模块的输出端作为所述误差放大器的输出端；所述偏压调整模块用于根据所述偏压调整模块的第一输入端和第二输入端的压差输出偏压信号，所述误差放大模块用于对所述参考信号和所述输出电压形成所述误差放大信号，所述输出转换模块用于将所述偏压信号和所述误差放大信号转换为所述误差反馈信号。

可选地，所述误差放大器还包括第二电流镜像模块；

所述第二电流镜像模块的第一电源端与所述第一电源输入端连接，所述第二电流镜像模块的第二电源端与第二电源输入端连接，所述第二电流镜像模块的第一输出端与所述偏压调整模块的第二电源端连接，所述第二电流镜像模块的第二输出端与所述误差放大模块的电源端连接，所述第二电流镜像模块的第三输出端与所述输出转换模块的第二电源端连接；所述偏压调整模块的第一电源端和所述输出转换模块的第一电源端与所述第一电源输入端连接。

可选地，所述偏压调整模块包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第二电阻；

所述第一晶体管的栅极作为所述偏压调整模块的第一输入端，所述第二晶体管的栅极作为所述偏压调整模块的第二输入端，所述第一晶体管的第一极和所述第二晶体管的第一极作为所述偏压调整模块的第二电源端，所述第一晶体管的第二极与所述第一电阻的第一端连接，并作为所述偏压调整模块的第一输出端，所述第二晶体管的第二极与所述第二电阻的第一端连接，并作为所述偏压调整模块的第二输出端，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端作为所述偏压调整模块的第一电源端。

可选地，所述电流转换模块包括第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻的第一端作为所述电流转换模块的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，并作为所述电流转换模块的第二端，所述第四电阻的第二端作为所述电流转换模块的第三端。

可选地，所述误差放大模块包括第三晶体管和第四晶体管；

所述第三晶体管的栅极作为所述误差放大模块的第一输入端，所述第四晶体管的栅极作为所述误差放大模块的第二输入端，所述第三晶体管的第一极和所述第四晶体管的第一极作为所述误差放大模块的电源端，所述第三晶体管的第二极作为所述误差放大模块的第一输出端，所述第四晶体管的第二极作为所述误差放大模块的第二输出端。

可选地，所述输出转换模块包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管；

所述第五晶体管的栅极作为所述输出转换模块的第一输入端，所述第六晶体管的栅极作为所述输出转换模块的第二输入端，所述第五晶体管的第一极和所述第六晶体管的第一极作为所述输出转换模块的第二电源端，所述第五晶体管的第二极与所述第七晶体管的第一极、所述第七晶体管的栅极和所述第八晶体管的栅极连接，所述第六晶体管的第二极与所述第八晶体管的第一极连接，并作为所述输出转换模块的输出端，所述第七晶体管的第二极和所述第八晶体管的第二极连接，并作为所述输出转换模块的第一电源端。

可选地，所述电流控制模块包括第九晶体管；所述第九晶体管的栅极作为所述电流控制模块的输入端，所述第九晶体管的第一极作为所述电流控制模块的第一端，所述第九晶体管的第二极作为所述电流控制模块的第二端。

可选地，所述第一电流镜像模块包括第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管和第十三晶体管；

所述第十晶体管的栅极和所述第十晶体管的第一极与所述第十一晶体管的栅极连接，并作为所述第一电流镜像模块的输入端，所述第十晶体管的第二极和所述第十一晶体管的第二极作为所述第一电流镜像模块的第二电源端，所述第十一晶体管的第一极与所述第十二晶体管的栅极、所述第十二晶体管的第一极和所述第十三晶体管的栅极连接，所述第十三晶体管的第一极作为所述第一电流镜像模块的输出端，所述第十二晶体管的第二极与所述第十三晶体管的第二极连接，并作为所述第一电流镜像模块的第一电源端。

可选地，所述第二电流镜像模块包括电流源、第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管和第十七晶体管；

所述第十四晶体管的第一极、所述第十五晶体管的第一极、所述第十六晶体管的第一极和所述第十七晶体管的第一极连接，并作为所述第二电流镜像模块的第二电源端；所述第十四晶体管的栅极、所述第十四晶体管的第二极、所述第十五晶体管的栅极、所述第十六晶体管的栅极和所述第十七晶体管的栅极与所述电流源的第一端连接，所述电流源的第二端作为所述第二电流镜像模块的第一电源端，所述第十五晶体管的第二极作为所述第二电流镜像模块的第一输出端，所述第十六晶体管的第二极作为所述第二电流镜像模块的第二输出端，所述第十七晶体管的第二极作为所述第二电流镜像模块的第三输出端。

本发明实施例的技术方案，通过设置误差放大器根据参考信号和电压转换电路的输出电压形成误差放大信号，并根据斜坡信号进行对误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号。误差反馈信号的频率小于电流检测单元提供的电流信号的频率。当比较单元对误差反馈信号和电流信号进行比较时，可以在误差反馈信号的一个周期内输出占空比逐渐变化的脉冲宽度调制信号，从而可以使得驱动单元根据脉冲宽度调制信号控制输入晶体管和输出晶体管的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电压转换电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种误差放大器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信号波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种电压转换电路的结构示意图。如图1所示，该电压转换电路包括比较单元10、电流检测单元20、驱动单元30、输入晶体管40、输出晶体管50、输出存储单元60和误差放大器70；误差放大器70的第一输入端VIN1用于输入参考信号，误差放大器70的第二输入端VIN2与电压转换电路的输出端VOUT连接，误差放大器70的第三输入端VIN3用于输入斜坡信号，误差放大器70用于根据参考信号和电压转换电路的输出电压形成误差放大信号，并根据斜坡信号进行对误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号；误差放大器70的输出端VOUT7与比较单元10的负相输入端VIN-连接，比较单元70的正相输入端VIN+与电流检测单元20的输出端VOUT2连接，电流检测单元20的输入端VIN4和输入晶体管40的第一极与第一电压输入端V1连接，比较单元10的输出端VOUT1与驱动单元30的输入端VIN5连接，驱动单元30的第一输出端VOUT31与输入晶体管40的栅极连接，驱动单元30的第二输出端VOUT32与输出晶体管50的栅极连接，输入晶体管40的第二极与输出晶体管50的第一极和输出存储单元60的输入端VIN6连接，输出晶体管50的第二极与第二电压输入端V2连接，输出存储单元60的输出端作为电压转换电路的输出端VOUT。

具体的，误差放大器70可以获取电压转换电路的输出电压，并与参考信号形成误差放大信号，然后根据斜坡信号对误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号。此时误差反馈信号是基于误差放大信号的斜坡信号，使得误差反馈信号可以根据输出电压的变化而变化。在误差放大器70输出误差反馈信号后，输出至比较单元10的负相输入端VIN-，同时电流检测单元20在输入晶体管40导通时对输入晶体管40的电流进行检测，并转换成电压信号输出至比较单元10的正向输入端VIN+，使得比较单元10对误差反馈信号和输入晶体管40的电流信号进行比较，并输出脉冲宽度调制信号。当误差反馈信号大于输入晶体管40的电流信号时，比较单元10输出低电平信号至驱动单元30，驱动单元30可以根据低电平信号控制输入晶体管40的导通时间减小，输出晶体管50的导通时间增加，从而可以减小电压转换电路的输出电压，进而减小误差反馈信号。当误差反馈信号小于输入晶体管40的电流信号时，比较单元10输出高电平信号至驱动单元30，驱动单元30可以根据高电平信号控制输入晶体管40的导通增加时间，输出晶体管50的导通时间减小，从而可以增加电压转换电路的输出电压，进而增加误差反馈信号。通过上述的调节过程，可以提高电压转换电路的输出电压的稳定性。

在上述过程中，斜坡信号的频率小于电流信号的频率，使得误差反馈信号的频率小于电流信号的频率。此时误差反馈信号的一个周期内，比较单元10可以对误差反馈信号和输入晶体管40的电流信号进行多次比较。误差反馈信号由低电平逐渐上升，使得比较单元10每次进行比较时误差反馈信号的电压逐渐变大，从而使得比较单元10在每次比较之后输出高电平的时间减小，即比较单元10输出的脉冲宽度调制信号的占空比逐渐减小，使得驱动单元30可以根据脉冲宽度调制信号调节输入晶体管40和输出晶体管50的开关频率，使输入晶体管40和输出晶体管50的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

本实施例的技术方案，通过设置误差放大器根据参考信号和电压转换电路的输出电压形成误差放大信号，并根据斜坡信号进行对误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号。误差反馈信号的频率小于电流检测单元提供的电流信号的频率。当比较单元对误差反馈信号和电流信号进行比较时，可以在误差反馈信号的一个周期内输出占空比逐渐变化的脉冲宽度调制信号，从而可以使得驱动单元根据脉冲宽度调制信号控制输入晶体管和输出晶体管的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

示例性的，继续参考图1，输出存储单元60包括存储电感L1和存储电容C1，存储电感L1的第一端作为输出存储单元60的输入端VIN6，连接于输入晶体管40和输出晶体管50之间，存储电感L1的第二端与存储电容C1的第一端连接，并作为输出存储单元60的输出端，存储电容C1的第二端与第二电压输入端V2连接。存储电感L1和存储电容C1可以用于存储电能，同时可以对输出电压进行滤波。

继续参考图1，电压转换电路还可以包括分压电路80，此时误差放大器70可以通过分压电路80与电压转换电路的输出端VOUT连接，用于在输出电压通过分压电路80进行分压后反馈至误差放大器70。示例性的，分压电路80包括第一分压电阻RT1和第二分压电阻RT2，此时第一分压电阻RT1的第一端与输出存储单元60的输出端连接，第一分压电阻RT1的第二端与第二分压电阻RT2的第一端连接，并作为分压电路80的输出端与误差放大器70的第二输入端VIN2连接，第二分压电阻RT2的第二端与第二电压输入端V2连接，通过设置分压电路80，可以对输出电压进行分压后反馈至误差放大器70，使误差放大器70根据分压进行误差放大。

图2为本发明实施例提供的一种误差放大器的结构示意图。如图2所示，误差放大器包括电流控制模块71、第一电流镜像模块72、电流转换模块73、偏压调整模块74、误差放大模块75和输出转换模块76；电流控制模块71的输入端作为误差放大器70的第三输入端VIN3；电流控制模块71的第一端和第二端串联于第一电流镜像模块72的输入端和第一电源输入端VEE之间；电流控制模块71用于根据斜坡信号控制第一电流镜像模块72的第一镜像电流；第一电流镜像模块72的第一电源端与第一电源输入端VEE连接，第一电流镜像模块72的第二电源端与第二电源输入端VDD连接，第一电流镜像模块72的输出端与电流转换模块73的第一端和偏压调整模块74的第二输入端G2连接；第一电流镜像模块72用于为电流转换模块73提供第一镜像电流；电流转换模块73的第二端与偏压调整模块74的第一输入端G1连接，电流转换模块73的第三端与第二电源输入端VDD连接；电流转换模块73用于根据第一镜像电流调整偏压调整模块74的第一输入端G1和第二输入端G2的压差；偏压调整模块74的第一输出端S11与误差放大模块75的第一输出端S21和输出转换模块76的第一输入端G5连接，偏压调整模块74的第二输出端S12与误差放大模块75的第二输出端S22和输出转换模块76的第二输入端G6连接，误差放大模块75的第一输入端S3作为误差放大器的第一输入端VIN1，误差放大模块75的第二输入端S4作为误差放大器的第二输入端VIN2，输出转换模块76的输出端S3作为误差放大器的输出端VOUT7；偏压调整模块74用于根据偏压调整模块74的第一输入端G1和第二输入端G2的压差输出偏压信号，误差放大模块75用于对参考信号和输出电压形成误差放大信号，输出转换模块76用于将偏压信号和误差放大信号转换为误差反馈信号。

具体的，参考图1和图2，电流控制模块71的输入端输入斜坡信号，电流控制模块71的导通程度随着斜坡信号的变化而变化。在斜坡信号的周期内，当斜坡信号逐渐上升时，电流控制模块71的导通程度增加，电流控制模块71提供的电流增加，使得第一电流镜像模块72的第一镜像电流增加。第一电流镜像模块72通过镜像作用将第一镜像电流镜像至电流转换模块73的第一端，电流转换模块73根据第一镜像电流形成压差，并输出至偏压调整模块74的第一输入端G1和第二输入端G2，偏压调整模块74对第一镜像电流形成的压差进行放大后并输出，同时误差放大模块75先对第一输入端G3和第二输入端G4输入的参考信号和输出电压进行误差放大并输出，使得输出转换模块76能够获取误差放大信号叠加偏压调整模块74输出的偏压信号，输出转换模块76将误差放大信和偏压信号进行双端转单端的转换，形成误差反馈信号。此时误差反馈信号随着输出电压变化的斜坡信号，即包括了参考信号和输出电压的误差信息，以及斜坡信号的信息。当误差反馈信号输出至比较单元10时，比较单元10根据误差反馈信号和电流信号进行比较时，可以在误差反馈信号的一个周期内输出占空比逐渐变化的脉冲宽度调制信号，从而可以使得驱动单元根据脉冲宽度调制信号控制输入晶体管和输出晶体管的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，误差放大器还包括第二电流镜像模块78；第二电流镜像模块78的第一电源端与第一电源输入端VEE连接，第二电流镜像模块78的第二电源端与第二电源输入端VDD连接，第二电流镜像模块78的第一输出端vout1与偏压调整模块74的第二电源端vdd1连接，第二电流镜像模块78的第二输出端vout2与误差放大模块75的电源端vdd2连接，第二电流镜像模块78的第三输出端vout3与输出转换模块76的第二电源端vdd3连接；偏压调整模块74的第一电源端vee1和输出转换模块76的第一电源端vee2与第一电源输入端VEE连接。

具体的，第二电流镜像模块78连接于第一电源输入端VEE和第二电源输入端VDD之间，并可以为偏压调整模块74、误差放大模块75和输出转换模块76提供第二镜像电流，使得偏压调整模块74、误差放大模块75和输出转换模块76具有恒定的电流。在输出转换模块76将偏压信号和误差放大信号转换为误差反馈信号时，可以避免电流对误差反馈信号的影响。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，偏压调整模块74包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一电阻R1和第二电阻R2；第一晶体管T1的栅极作为偏压调整模块74的第一输入端G1，第二晶体管T2的栅极作为偏压调整模块75的第二输入端G2，第一晶体管T1的第一极和第二晶体管T2的第一极作为偏压调整模块74的第二电源端vdd1，第一晶体管T1的第二极与第一电阻R1的第一端连接，并作为偏压调整模块74的第一输出端S11，第二晶体管T2的第二极与第二电阻R2的第一端连接，并作为偏压调整模块74的第二输出端S12，第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端作为偏压调整模块74的第一电源端vee1。

具体的，由图2可知，第一晶体管T1的栅极与电流转换模块73的第二端连接，第二晶体管T2的栅极与电流转换模块73的第一端连接。在工作过程中，电流转换模块73的第三端的电位固定，使得电流转换模块73的第一端电位和第二端电位的差值随着第一镜像电流变化，并分别输出至第二晶体管T2的栅极和第一晶体管T1的栅极，使得第一晶体管T1的栅极和第二晶体管T2的栅极的压差能够根据第一镜像电流变化。第一镜像电流根据斜坡信号变化，从而可以使得第一晶体管T1的栅极和第二晶体管T2的栅极的压差能够根据斜坡信号变化。然后通过第一晶体管T1和第二晶体管T2进行放大并输出。同时误差放大模块75对第一输入端G3和第二输入端G4输入的参考信号和输出电压进行误差放大并输出，使得输出转换模块76能够获取误差放大信号叠加偏压调整模块74输出的偏压信号，输出转换模块76将误差放大信和偏压信号进行双端转单端的转换，形成误差反馈信号。另外，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以相等，在限制第一晶体管T1和第二晶体管T2上通过的电流的基础上，可以提高偏压调整模块74的第一输出端S11和第二输出端S12的压差的准确性。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，电流转换模块73包括第三电阻R3和第四电阻R4；第三电阻R3的第一端作为电流转换模块73的第一端，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端连接，并作为电流转换模块73的第二端，第四电阻R4的第二端作为电流转换模块73的第三端。

具体的，当第一电流镜像模块72输出第一镜像电流时，第一镜像电流通过第三电阻R3时形成压降。随着第一镜像电流的增加，第三电阻R3两端的压降增加，使得偏压调整模块74的第一输入端G1和第二输入端G2两端的压差增加，从而可以使偏压调整模块74输出的偏压信号根据斜坡信号变化，并输出偏压信号至输出转换模块76。另外，第四电阻R4两端的压降也会增加，当第四电阻R4的第二端与第二电源输入端VDD连接时，使得第三电阻R3第一端的电位继续下降。当偏压调整模块74包括第一晶体管T1和第二晶体管T2，第一晶体管T1和第二晶体管T2为P型晶体管时，可以增加第一晶体管T1和第二晶体管T2的导通程度。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，误差放大模块75包括第三晶体管T3和第四晶体管T4；第三晶体管T3的栅极作为误差放大模块75的第一输入端G3，第四晶体管T4的栅极作为误差放大模块75的第二输入端G4，第三晶体管T3的第一极和第四晶体管T4的第一极作为误差放大模块75的电源端vdd2，第三晶体管T3的第二极作为误差放大模块75的第一输出端S21，第四晶体管T4的第二极作为误差放大模块75的第二输出端S22。

具体的，第三晶体管T3的栅极输入参考信号，第四晶体管T4的栅极输入输出电压。第三晶体管T3的第一极和第四晶体管T4的第一极均输入第二镜像电流，使得第三晶体管T3和第四晶体管T4对参考信号和输出电压进行误差放大，并形成误差放大信号输出至输出转换模块76，输出转换模块76获取误差放大信号和偏压信号后，可以将误差放大信号和偏压信号进行叠加，并将叠加后的信号转换为单端输出的误差反馈信号输出至比较单元10，比较单元10根据误差反馈信号和检测的输入晶体管40的电流信号形成周期性变化的脉冲宽度调制信号，从而可以使得驱动单元30可以根据脉冲宽度调制信号调节输入晶体管40和输出晶体管50的开关频率，使输入晶体管40和输出晶体管50的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，输出转换模块76包括第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8；第五晶体管T5的栅极作为输出转换模块76的第一输入端G5，第六晶体管T6的栅极作为输出转换模块76的第二输入端G6，第五晶体管T5的第一极和第六晶体管T6的第一极作为输出转换模块76的第二电源端vdd3，第五晶体管T5的第二极与第七晶体管T7的第一极、第七晶体管T7的栅极和第八晶体管T8的栅极连接，第六晶体管T6的第二极与第八晶体管T8的第一极连接，并作为输出转换模块76的输出端S3，第七晶体管T7的第二极和第八晶体管T8的第二极连接，并作为输出转换模块76的第一电源端vee2。

具体的，第五晶体管T5的栅极与偏压调整模块74的第一输出端S11和误差放大模块75的第一输出端S21连接，第六晶体管T6的栅极与偏压调整模块74的第二输出端S12和误差放大模块75的第二输出端S22连接，使得第五晶体管T5的栅极和第六晶体管T6的栅极分别获取双端输出的偏压信号和误差放大信号。然后第五晶体管T5和第六晶体管T6对偏压信号和误差放大信号的叠加信号进行二级放大，并作为输入信号输出至第七晶体管T7和第八晶体管T8组成的电流镜，电流镜的镜像作用可以使得二级放大后的双端信号转换为单端信号，即为误差反馈信号，并通过第八晶体管T8的第一极输出。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，电流控制模块71包括第九晶体管T9；第九晶体管T9的栅极作为电流控制模块71的输入端，第九晶体管T9的第一极作为电流控制模块71的第一端，第九晶体管T9的第二极作为电流控制模块71的第二端。

具体的，第九晶体管T9的栅极作为误差放大器70的第三输入端VIN3，用于输入斜坡信号。图2中示例性的示出了第九晶体管T9为N型晶体管。当斜坡信号在周期内逐渐上升时，第九晶体管T9的导通程度增加，第九晶体管T9的等效阻抗减小，使得第一电源输入端VEE和第二电源输入端VDD两端之间的等效阻抗减小，电流增加，即第一电流镜像模块72中的第一镜像电流增加，使得斜坡信号可以控制第一镜像电流。

继续参考图2，误差放大器还可以包括第五电阻R5，第五电阻R5串联于第九晶体管T9和第一电源输入端VEE之间，通过在第九晶体管T9和第一电源输入端VEE之间串联第五电阻R5，可以对第九晶体管T9进行限流，从而可以限制第一镜像电流。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，第一电流镜像模块72包括第十晶体管T10、第十一晶体管T11、第十二晶体管T12和第十三晶体管T13；第十晶体管T10的栅极和第十晶体管T10的第一极与第十一晶体管T11的栅极连接，并作为第一电流镜像模块72的输入端，第十晶体管T10的第二极和第十一晶体管T11的第二极作为第一电流镜像模块72的第二电源端，第十一晶体管T11的第一极与第十二晶体管T12的栅极、第十二晶体管T12的第一极和第十三晶体管T13的栅极连接，第十三晶体管T13的第一极作为第一电流镜像模块72的输出端，第十二晶体管T12的第二极与第十三晶体管T13的第二极连接，并作为第一电流镜像模块72的第一电源端。

具体的，第十晶体管T10的栅极和第十晶体管T10的第一极与第十一晶体管T11的栅极与电流控制模块71连接，用于获取电流控制模块71提供的电流。第十晶体管T10和第十一晶体管T11组成第一组电流镜，通过镜像作用将电流控制模块71提供的电流根据第一组电流镜的镜像比镜像至第十一晶体管T11的第一极。第十一晶体管T11的第一极作为第一组电流镜的输出端，用于将电流控制模块71提供的第一镜像电流输出至第十二晶体管T12的第一极。且第十二晶体管T12和第三晶体管T13组成第二组电流镜，通过第二组电流镜的镜像作用，可以将第一组电流镜输出的电流根据第二组电流镜的镜像比镜像至第十三晶体管T13的第一极，并作为第一镜像电流输出至电流转换模块73，使得电流转换模块73根据第一镜像电流调整偏压调整模块74的第一输入端G1和第二输入端G2的压差。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图2，第二电流镜像模块78包括电流源I1、第十四晶体管T14、第十五晶体管T15、第十六晶体管T16和第十七晶体管T17；第十四晶体管T14的第一极、第十五晶体管T15的第一极、第十六晶体管T16的第一极和第十七晶体管T17的第一极连接，并作为第二电流镜像模块78的第二电源端；第十四晶体管T14的栅极、第十四晶体管T14的第二极、第十五晶体管T15的栅极、第十六晶体管T16的栅极和第十七晶体管T17的栅极与电流源I1的第一端连接，电流源I2的第二端作为第二电流镜像模块78的第一电源端，第十五晶体管T15的第二极作为第二电流镜像模块78的第一输出端vout1，第十六晶体管T16的第二极作为第二电流镜像模块78的第二输出端vout2，第十七晶体管T17的第二极作为第二电流镜像模块78的第三输出端vout3。

具体的，电流源I1用于提供恒定电流，并输出至第十四晶体管T14，然后通过镜像作用将恒定电流按照镜像比镜像至第十五晶体管T15、第十六晶体管T16和第十七晶体管T17，使得第十五晶体管T15、第十六晶体管T16和第十七晶体管T17分别输出镜像后的镜像电流，即为第二镜像电流。从而可以为偏压调整模块74、误差放大模块75和输出转换模块76提供恒定电流，提高压调整模块74、误差放大模块75和输出转换模块76工作过程中的准确性。

示例性的，图3为本发明实施例提供的一种信号波形示意图。其中，横坐标为时间，纵坐标为电压（V）。slope为斜坡信号，VIR为电流转换模块73的第一端和第二端的压差，V_(G1-G2)为偏压调整模块74的第一输入端G1和第二输入端G2的压差，vout7为误差放大器70输出的误差反馈信号，vin+为电流检测单元20输出的电流信号，vout1为比较单元10输出的脉冲宽度调整信号。如图3所示，当误差放大器70输出的误差反馈信号为斜坡信号，且电流信号的频率大于误差反馈信号的频率时，可以在误差反馈信号的一个周期内，比较单元10可以对误差反馈信号和电流信号进行多次比较，且比较单元10输出的脉冲宽度调制信号的占空比逐渐减小，使得驱动单元30可以根据脉冲宽度调制信号调节输入晶体管40和输出晶体管50的开关频率，使输入晶体管40和输出晶体管50的开关频率根据斜坡信号的频率周期性变化，从而可以改善电压转换电路在开关频率点及谐波处的噪声干扰。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电压转换电路，其特征在于，包括比较单元、电流检测单元、驱动单元、输入晶体管、输出晶体管、输出存储单元和误差放大器；

所述误差放大器的第一输入端用于输入参考信号，所述误差放大器的第二输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述误差放大器的第三输入端用于输入斜坡信号，所述误差放大器用于根据所述参考信号和所述电压转换电路的输出电压形成误差放大信号，并根据所述斜坡信号进行对所述误差放大信号进行偏移，形成误差反馈信号；

所述误差放大器的输出端与所述比较单元的负相输入端连接，所述比较单元的正相输入端与所述电流检测单元的输出端连接，所述电流检测单元的输入端和所述输入晶体管的第一极与第一电压输入端连接，所述比较单元的输出端与所述驱动单元的输入端连接，所述驱动单元的第一输出端与所述输入晶体管的栅极连接，所述驱动单元的第二输出端与所述输出晶体管的栅极连接，所述输入晶体管的第二极与所述输出晶体管的第一极和所述输出存储单元的输入端连接，所述输出晶体管的第二极与第二电压输入端连接，所述输出存储单元的输出端作为所述电压转换电路的输出端；

所述误差放大器包括电流控制模块、第一电流镜像模块、电流转换模块、偏压调整模块、误差放大模块和输出转换模块；

所述电流控制模块的输入端作为所述误差放大器的第三输入端；所述电流控制模块的第一端和第二端串联于所述第一电流镜像模块的输入端和第一电源输入端之间；所述电流控制模块用于根据所述斜坡信号控制所述第一电流镜像模块的第一镜像电流；

所述第一电流镜像模块的第一电源端与所述第一电源输入端连接，所述第一电流镜像模块的第二电源端与第二电源输入端连接，所述第一电流镜像模块的输出端与所述电流转换模块的第一端和所述偏压调整模块的第二输入端连接；所述第一电流镜像模块用于为所述电流转换模块提供所述第一镜像电流；

所述电流转换模块的第二端与所述偏压调整模块的第一输入端连接，所述电流转换模块的第三端与所述第二电源输入端连接；所述电流转换模块用于根据所述第一镜像电流调整所述偏压调整模块的第一输入端和第二输入端的压差；

所述偏压调整模块的第一输出端与所述误差放大模块的第一输出端和所述输出转换模块的第一输入端连接，所述偏压调整模块的第二输出端与所述误差放大模块的第二输出端和所述输出转换模块的第二输入端连接，所述误差放大模块的第一输入端作为所述误差放大器的第一输入端，所述误差放大模块的第二输入端作为所述误差放大器的第二输入端，所述输出转换模块的输出端作为所述误差放大器的输出端；所述偏压调整模块用于根据所述偏压调整模块的第一输入端和第二输入端的压差输出偏压信号，所述误差放大模块用于对所述参考信号和所述输出电压形成所述误差放大信号，所述输出转换模块用于将所述偏压信号和所述误差放大信号转换为所述误差反馈信号。

2.根据权利要求1所述的电压转换电路，其特征在于，所述误差放大器还包括第二电流镜像模块；

所述第二电流镜像模块的第一电源端与所述第一电源输入端连接，所述第二电流镜像模块的第二电源端与第二电源输入端连接，所述第二电流镜像模块的第一输出端与所述偏压调整模块的第二电源端连接，所述第二电流镜像模块的第二输出端与所述误差放大模块的电源端连接，所述第二电流镜像模块的第三输出端与所述输出转换模块的第二电源端连接；所述偏压调整模块的第一电源端和所述输出转换模块的第一电源端与所述第一电源输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述偏压调整模块包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第二电阻；

所述第一晶体管的栅极作为所述偏压调整模块的第一输入端，所述第二晶体管的栅极作为所述偏压调整模块的第二输入端，所述第一晶体管的第一极和所述第二晶体管的第一极作为所述偏压调整模块的第二电源端，所述第一晶体管的第二极与所述第一电阻的第一端连接，并作为所述偏压调整模块的第一输出端，所述第二晶体管的第二极与所述第二电阻的第一端连接，并作为所述偏压调整模块的第二输出端，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端作为所述偏压调整模块的第一电源端。

4.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述电流转换模块包括第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻的第一端作为所述电流转换模块的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，并作为所述电流转换模块的第二端，所述第四电阻的第二端作为所述电流转换模块的第三端。

5.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述误差放大模块包括第三晶体管和第四晶体管；

所述第三晶体管的栅极作为所述误差放大模块的第一输入端，所述第四晶体管的栅极作为所述误差放大模块的第二输入端，所述第三晶体管的第一极和所述第四晶体管的第一极作为所述误差放大模块的电源端，所述第三晶体管的第二极作为所述误差放大模块的第一输出端，所述第四晶体管的第二极作为所述误差放大模块的第二输出端。

6.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述输出转换模块包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管；

所述第五晶体管的栅极作为所述输出转换模块的第一输入端，所述第六晶体管的栅极作为所述输出转换模块的第二输入端，所述第五晶体管的第一极和所述第六晶体管的第一极作为所述输出转换模块的第二电源端，所述第五晶体管的第二极与所述第七晶体管的第一极、所述第七晶体管的栅极和所述第八晶体管的栅极连接，所述第六晶体管的第二极与所述第八晶体管的第一极连接，并作为所述输出转换模块的输出端，所述第七晶体管的第二极和所述第八晶体管的第二极连接，并作为所述输出转换模块的第一电源端。

7.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述电流控制模块包括第九晶体管；所述第九晶体管的栅极作为所述电流控制模块的输入端，所述第九晶体管的第一极作为所述电流控制模块的第一端，所述第九晶体管的第二极作为所述电流控制模块的第二端。

8.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述第一电流镜像模块包括第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管和第十三晶体管；

所述第十晶体管的栅极和所述第十晶体管的第一极与所述第十一晶体管的栅极连接，并作为所述第一电流镜像模块的输入端，所述第十晶体管的第二极和所述第十一晶体管的第二极作为所述第一电流镜像模块的第二电源端，所述第十一晶体管的第一极与所述第十二晶体管的栅极、所述第十二晶体管的第一极和所述第十三晶体管的栅极连接，所述第十三晶体管的第一极作为所述第一电流镜像模块的输出端，所述第十二晶体管的第二极与所述第十三晶体管的第二极连接，并作为所述第一电流镜像模块的第一电源端。

9.根据权利要求2所述的电压转换电路，其特征在于，所述第二电流镜像模块包括电流源、第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管和第十七晶体管；

所述第十四晶体管的第一极、所述第十五晶体管的第一极、所述第十六晶体管的第一极和所述第十七晶体管的第一极连接，并作为所述第二电流镜像模块的第二电源端；所述第十四晶体管的栅极、所述第十四晶体管的第二极、所述第十五晶体管的栅极、所述第十六晶体管的栅极和所述第十七晶体管的栅极与所述电流源的第一端连接，所述电流源的第二端作为所述第二电流镜像模块的第一电源端，所述第十五晶体管的第二极作为所述第二电流镜像模块的第一输出端，所述第十六晶体管的第二极作为所述第二电流镜像模块的第二输出端，所述第十七晶体管的第二极作为所述第二电流镜像模块的第三输出端。