一种高效率低成本混合型H桥输出驱动器

摘要

采用0.5μm CMOS工艺,设计了一种高效率、低成本的混合型H桥输出驱动器。该输出驱动器采用甲乙类放大器和丁类放大器相结合的非对称H桥结构,并通过反馈环路使两种不同类型的放大器协调工作。具有高闭环增益的四级甲乙类放大器优化了输出驱动器的线性度,并减小了电流纹波、电磁干扰以及外围器件个数。该输出驱动器在芯片中占的面积约为1.44 mm2,测试及仿真使用的电源电压为3.3~5 V。结果表明,当甲乙类放大器的输出负载电容为3300 pF,在典型工艺角以及常温下,其开环直流增益为99.21 dB,相位裕度为58.24°,增益带宽积为631 kHz;当载波频率为1 MHz时,丁类放大器的非重叠时间约为25 ns。此外,该输出驱动器的输出电压为电源电压的2倍,使得功率管效率达到75%以上。