一种应用于电动汽车充放电控制系统的放大集成电路

本发明涉及集成电路，具体而言，涉及一种应用于电动汽车充放电控制系统的放大集成电路。

背景技术：

1、电动汽车充放电控制系统的工作环境较为恶劣，且要求对充放电控制信号有较快的响应速度。因此，应用于电动汽车充放电控制系统的放大集成电路需要具有较高的电路增益和较快的转换速率。在传统放大集成电路结构中，通过减小输出电流，能够使放大集成电路具有较高的输出阻抗，进而具有较高的增益。但是，较小的输出电流降低了放大集成电路的转换速率，进而影响了放大集成电路对输入电压信号的处理速度和能力。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是提出了一种应用于电动汽车充放电控制系统的放大集成电路，通过两级跨导电路结构设计及转换速率增强电路设计，使放大集成电路在具有较高增益的同时又具有较高的转换速率。

2、为解决上述问题，本发明提供一种应用于电动汽车充放电控制系统的放大集成电路包括一级跨导电路、二级跨导电路和转换速率增强电路。

3、一级跨导电路与二级跨导电路相连接。一级跨导电路用于接收输入的差分电压，并将输入差分电压转换为放大电流。一级跨导电路又将放大后的电流通过电流源电路结构输入到二级跨导电路的相关支路中。

4、二级跨导电路用于接收输入差分电流，并将输入差分电流放大。二级跨导电路将放大后的差分电流与一级跨导电路输入的电流进行合并，并通过电流镜电路结构将合并电流镜像到二级跨导电路的输出级电路。输出级电路将镜像电流转换为电压，并分别通过正相输出端口和反相输出端口输出。

5、由于一级跨导电路和二级跨导电路仅具有电压电流转换功能电路和电流传输功能电路，因此放大集成电路系统工作过程中不存在大摆幅变化的电压信号，且不会产生密勒电容倍增效应，进而使放大集成电路系统具有较好的高频性能和较高的转换速率。

6、转换速率增强电路分别与一级跨导电路、二级跨导电路相连接。转换速率增强电路用于提高放大集成电路的转换速率。当电路系统处于大信号瞬态过渡阶段时，在反馈回路的作用下，转换速率增强电路快速提升电路系统的输出电流，以提高电路的转换速率。当电路系统处于大信号稳态阶段时，转换速率增强电路仅产生一个较小的支路电流，降低了系统功耗，并有利于提高电路增益。

7、一级跨导电路包括端口vip1、vin1、in1、ip1、vb1、sr1和sr2。

8、二级跨导电路包括端口vip2、vin2、in2、ip2、vb2、vd2、sr3、sr4、vop和von。

9、转换速率增强电路包括端口se1、se2、se3、se4和vd1。

10、端口vip1与端口vip2连接，分别用于接收正相输入电压。

11、端口vin1与端口vin2连接，分别用于接收反相输入电压。

12、端口in1与端口in2连接，用于传输反相放大电流。

13、端口ip1与端口ip2连接，用于传输正相放大电流。

14、端口vb1与端口vb2连接，用于传输偏置电压。

15、端口vd1与vd2连接，用于传输反馈偏置电压。

16、端口sr1与端口se1连接，端口sr2与端口se2连接，端口sr3与端口se3连接，端口sr4与端口se4连接，分别用于在大信号瞬态过渡阶段提高电路系统输出电流。

17、端口vop用于输出正相输出电压，端口von用于输出反相输出电压。

18、一级跨导电路包括正相电压感应电路和反相电压感应电路。

19、正相电压感应电路和反相电压感应电路相连接，共用偏置电压，且共地。正相电压感应电路接收正相输入电压，并转换为放大电流输出。反相电压感应电路接收反相输入电压，并转换为放大电流输出。

20、正相电压感应电路包括第一电压转换电路和第一电流输出电路。

21、第一电压转换电路与第一电流输出电路相连接。第一电压转换电路接收正相输入电压，并输出控制电压到第一电流输出电路中。第一电流输出电路将其输入的控制电压转换为放大电流，并通过相应端口输出。

22、反相电压感应电路包括第二电压转换电路和第二电流输出电路。

23、第二电压转换电路与第二电流输出电路相连接。第二电压转换电路接收反相输入电压，并输出控制电压到第二电流输出电路中。第二电流输出电路将其输入的控制电压转换为放大电流，并通过相应端口输出。

24、二级跨导电路包括正相电压输出电路和反相电压输出电路。

25、正相电压输出电路和反相电压输出电路相连接，共用偏置电压，且共地。正相电压输出电路接收正相输入电流，并将合并放大电流输出。反相电压输出电路接收反相输入电流，并将合并放大电流输出。

26、正相电压输出电路包括第一电压放大电路和第一偏置电路。

27、第一偏置电路与第一电压放大电路相连接。第一偏置电路为第一电压放大电路提供偏置电压，使第一电压放大电路中的各mos管正常工作，并为一级跨导电路提供相应偏置电压。第一电压放大电路将接收到的电压、电流进行合并，并输出正相放大电压。

28、反相电压输出电路包括第二电压放大电路和第二偏置电路。

29、第二偏置电路与第二电压放大电路相连接。第二偏置电路为第二电压放大电路提供偏置电压，使第二电压放大电路中的各mos管正常工作。第二电压放大电路将接收到的电压、电流进行合并，并输出反相放大电压。

30、转换速率增强电路包括一级跨导增强电路和二级跨导增强电路。

31、一级跨导增强电路与二级跨导增强电路相连接。一级跨导增强电路与二级跨导增强电路共地，且共用由相关端口输入的反馈偏置电压。一级跨导增强电路在电路系统大信号瞬态过渡阶段，提高一级跨导电路的输出电流，进而提高电路系统的转换速率。二级跨导增强电路在电路系统大信号瞬态过渡阶段，提高二级跨导电路的输出电流，进而提高电路系统的转换速率。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出了一种应用于电动汽车充放电控制系统的放大集成电路，包括一级跨导电路、二级跨导电路和转换速率增强电路。本发明通过两级跨导电路结构设计及转换速率增强电路设计，使放大集成电路在具有较高增益的同时又具有较高的转换速率。一级跨导电路用于接收输入的差分电压，并将输入差分电压转换为放大电流。二级跨导电路用于接收输入差分电流，并将输入差分电流放大。由于一级跨导电路和二级跨导电路仅具有电压电流转换功能电路和电流传输功能电路，因此放大集成电路系统工作过程中不存在大摆幅变化的电压信号，且不会产生密勒电容倍增效应，进而使放大集成电路系统具有较好的高频性能和较高的转换速率。转换速率增强电路分别与一级跨导电路和二级跨导电路连接，用于提高放大集成电路的转换速率。当电路系统处于大信号瞬态过渡阶段时，在反馈回路的作用下，转换速率增强电路快速提升电路系统的输出电流，以提高电路的转换速率。当电路系统处于大信号稳态阶段时，转换速率增强电路仅产生一个较小的支路电流，降低了系统功耗，并有利于提高电路增益。