7/28/2019 Dc98-DC-DC Converter With Fast Transient Response and
High Efficiency
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D C - D C C o n v e r t e r w i t h F a s t T r a n s i e n t R
e s p o n s e a n d H i g h E c i e n c y
f o r L o w - V o l t a g e M i c r o p r o c e s s o r L o a d
s
B a r r y A r b e t t e r a n d D r a g a n M a k s i m o v i
c
P o w e r E l e c t r o n i c s G r o u p
D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l a n d C o m p u t e
r E n g i n e e r i n g
U n i v e r s i t y o f C o l o r a d o , B o u l d e r , C O 8
0 3 0 9 - 0 4 2 5
P h o n e : 3 0 3 4 9 2 - 4 8 6 3 , F a x : 3 0 3 4 9 2 - 2 7 5
8 , a r b e t t e b @ r t t . c o l o r a d o . e d u , m a k s i m
o v @ c o l o r a d o . e d u
A b s t r a c t T h e p a p e r d e s c r i b e s a D C - D C c
o n v e r t e r
f o r u s e w i t h l o w v o l t a g e m i c r o p r o c e s s
o r l o a d s . T h e
c o n t r o l m e t h o d i s a h y s t e r e t i c c u r r e n
t - m o d e c o n t r o l
i n t h e c o n t i n u o u s c o n d u c t i o n m o d e w h i
c h h a s f a s t
t r a n s i e n t r e s p o n s e . A t l i g h t l o a d s , t
h e c o n v e r t e r o p -
e r a t e s i n t h e d i s c o n t i n u o u s c o n d u c t i
o n m o d e u s i n g a
p e a k c u r r e n t c o n t r o l m e t h o d w h i c h c a u
s e s t h e s w i t c h -
i n g f r e q u e n c y t o b e p r o p o r t i o n a l t o l o
a d c u r r e n t , t h u s
m a i n t a i n i n g h i g h e c i e n c y i n a v e r y w i d
e r a n g e o f
l o a d s . T h e c o n t r o l m e t h o d i m p l e m e n t a
t i o n , t r a n s i e n t
r e s p o n s e a n d o u t p u t i n d u c t o r d e s i g n e
q u a t i o n s , a n d
e q u a t i o n s f o r d e s i g n i n g a n i n p u t l t e r
t o r e d u c e i n p u t
c u r r e n t d i d t a r e p r o v i d e d . A n i n d u c t o
r c u r r e n t e s t i -
m a t o r w h i c h p r o v i d e s h i g h e r e c i e n c y ,
g o o d t r a n s i e n t
r e s p o n s e , a n d c u r r e n t l i m i t i n g , i s p r
e s e n t e d . E x p e r -
i m e n t a l r e s u l t s f o r a 5 . 0 V i n p u t , 3 . 1 V
o u t p u t , 1 3 A
D C - D C c o n v e r t e r a r e i n c l u d e d t o v e r i f
y t h e t h e o r e t i -
c a l i n f o r m a t i o n .
1 I n t r o d u c t i o n
M i c r o p r o c e s s o r s , s u c h a s t h e I n t e l P e
n t i u m P r o , r e q u i r e l o w
v o l t a g e a n d h i g h c u r r e n t o p e r a t i o n . T
h e y a l s o h a v e s p e c i a l
r e q u i r e m e n t s r e g a r d i n g D C v o l t a g e r e
g u l a t i o n , o u t p u t v o l t a g e
r i p p l e , l o a d c u r r e n t s l e w r a t e , m a x i m
u m i n p u t c u r r e n t d i d t ,
a n d e c i e n c y . I n t h e P e n t i u m P r o e x a m p l
e 1 , o u t p u t v o l t -
a g e s f r o m 2 . 4 t o 3 . 5 V d c w i t h D C l o a d c u r
r e n t s u p t o 1 3 A
a r e r e q u i r e d . T h e i n p u t v o l t a g e s a v a i
l a b l e f o r t h e c o n v e r t e r
a r e 1 2 V d c a n d 5 V d c . T h e p o w e r s u p p l y m u
s t m a i n t a i n t h e
r e g u l a t e d o u t p u t u n d e r l o a d c u r r e n t s
l e w r a t e r e q u i r e m e n t s
o f 3 0 A s , w h i l e t h e i n p u t c u r r e n t d i d t m
u s t b e l e s s t h a n
0 . 1 A s . T h e o u t p u t m u s t b e c u r r e n t l i m i
t e d a n d o p e r a t e i n
c o n s t a n t c u r r e n t m o d e f o r a s h o r t e d o u
t p u t . T h e e c i e n c y
m u s t b e g r e a t e r t h a n 8 0 a t h i g h c u r r e n t
l o a d a n d g r e a t e r
t h a n 4 0 a t l o w c u r r e n t l o a d . H i g h e r e c i
e n c y i n a w i d e r a n g e
o f l o a d s i s p a r t i c u l a r l y b e n e c i a l i n b
a t t e r y - p o w e r e d s y s t e m s
w i t h p o w e r m a n a g e m e n t .
T h i s w o r k w a s s u p p o r t e d i n p a r t b y t h e U
n i v e r s i t y o f C o l o r a d o
C e n t e r f o r A d v a n c e d M a n u f a c t u r i n g a n
d P a c k a g i n g o f M i c r o w a v e ,
O p t i c a l a n d D i g i t a l E l e c t r o n i c s C A M P
m o d e .
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
0.1 1 10 100
Load current ILOAD [A]
Efficiency[%]
with current estimator
with sense resistor
F i g u r e 1 : E c i e n c y v s l o a d c u r r e n t i n t h
e e x p e r i m e n t a l 3 1 V ,
4 5 W c o n v e r t e r w i t h t h e c u r r e n t s e n s e r
e s i s t o r a n d w i t h t h e c u r r e n t
e s t i m a t o r c i r c u i t .
B e c a u s e o f t h e h i g h l o a d c u r r e n t s l e w r
a t e r e q u i r e m e n t s , a
l a r g e b u l k c a p a c i t o r w i t h l o w e q u i v a l
e n t s e r i e s r e s i s t a n c e i s
r e q u i r e d a t t h e o u t p u t . T h i s m e a n s t h a
t a l o w s w i t c h i n g f r e -
q u e n c y c a n b e u s e d t o g e t h i g h e r e c i e n c
y , s i n c e t h e l a r g e c a -
p a c i t o r c a n s u p p o r t l a r g e o u t p u t i n d u
c t o r r i p p l e c u r r e n t w i t h -
o u t e x c e s s i v e p o w e r l o s s o r o u t p u t v o l
t a g e r i p p l e . T h e r e f o r e a
l o w e r s w i t c h i n g f r e q u e n c y c a n b e u s e d
t o o p t i m i z e e c i e n c y
a s l o n g a s t h e r e s p o n s e o f t h e c o n v e r t e
r t o l o a d t r a n s i e n t s i s
f a s t .
T h i s p a p e r d i s c u s s e s d e s i g n o f a D C D C c
o n v e r t e r t h a t c a n
m e e t t h e r e q u i r e m e n t s o f l o w - v o l t a g e
m i c r o p r o c e s s o r l o a d s .
T h e c o n v e r t e r u s e s a s t a n d a r d b u c k t o p
o l o g y w i t h a s y n -
c h r o n o u s s w i t c h 3 , a n d t h e c o n t r o l m e t
h o d d e s c r i b e d i n 2 .
S e l e c t i o n o f i n p u t a n d o u t p u t l t e r c o m
p o n e n t s t o m e e t t h e
i n p u t c u r r e n t d i = d t a n d t r a n s i e n t r e s
p o n s e r e q u i r e m e n t s a r e
d e s c r i b e d . A l s o d i s c u s s e d i s a c i r c u i
t f o r e s t i m a t i n g t h e c u r r e n t
i n t h e o u t p u t l t e r i n d u c t o r w h i c h r e s u
l t s i n h i g h e r e c i e n c y
a n d g o o d t r a n s i e n t r e s p o n s e c o m p a r e d
w i t h a c o n v e n t i o n a l r e -
s i s t o r c u r r e n t s e n s e a p p r o a c h . T h e t h
e o r e t i c a l i n f o r m a t i o n i s
v e r i e d o n a n e x p e r i m e n t a l c i r c u i t c o n
s t r u c t e d t o m e e t t h e
P e n t i u m P r o e x a m p l e s p e c i c a t i o n s a n d
w i t h m e a s u r e d e -
7/28/2019 Dc98-DC-DC Converter With Fast Transient Response and
High Efficiency
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c i e n c y r e s u l t s s h o w n i n F i g . 1 .
T h e p o w e r s t a g e u s e d i n e x p e r i m e n t a l v
e r i c a t i o n i s d e -
s c r i b e d i n S e c t i o n 2 . S e c t i o n 3 d e s c r i
b e s t h e c o n t r o l m e t h o d
a n d i t s i m p l e m e n t a t i o n . S e c t i o n 4 d i s
c u s s e s o u t p u t t r a n s i e n t
r e s p o n s e t o a f u l l l o a d c h a n g e . S e c t i o
n 5 d i s c u s s e s t h e i n p u t
l t e r u s e d t o r e d u c e i n p u t c u r r e n t d i d t
. S e c t i o n 6 d e s c r i b e s
a n i n d u c t o r c u r r e n t e s t i m a t o r u s e d t o
r e d u c e p o w e r l o s s a n d
s t i l l p r o v i d e a c u r r e n t l i m i t f u n c t i o
n , a s r e q u i r e d i n 1 . R e -
s u l t s o f e x p e r i m e n t a l v e r i c a t i o n a r e
g i v e n i n S e c t i o n 7 o f t h e
p a p e r , a n d c o n c l u s i o n s a r e i n S e c t i o n
8 .
2 P o w e r S t a g e
F i g . 2 s h o w s a s c h e m a t i c o f t h e e x p e r i m
e n t a l 4 5 W b u c k c o n -
v e r t e r w i t h s y n c h r o n o u s r e c t i e r . T h e
p o w e r s t a g e c o n v e r t s
a n i n p u t v o l t a g e , V
I N
, t o t h e d e s i r e d r e g u l a t e d o u t p u t v o l t
a g e ,
v
O U T
V
I N
i s 5 V d c , w h i l e v
O U T
i s r e g u l a t e d a t 3 . 1 V d c . T h e
D C l o a d c u r r e n t i s i n t h e r a n g e 0 1 I
L O A D
1 3 A . T h e
h i g h s i d e s w i t c h , Q
H
, i s c o n t r o l l e d b y c o n t r o l s i g n a l c
H
. T h e
l o w s i d e s w i t c h , Q
L
, w h i c h i s t h e s y n c h r o n o u s r e c t i e r , i s
c o n -
t r o l l e d b y c o n t r o l s i g n a l c
L
. T h e i n d u c t o r c u r r e n t , i
L
, i s s e n s e d
b y r e s i s t o r R
s
a n d a d i e r e n t i a l a m p l i e r t o p r o d u c e c o
n t r o l
s i g n a l v
i
p r o p o r t i o n a l t o t h e i n d u c t o r c u r r e n t
. T h e d e s i r e d
o u t p u t v o l t a g e i s s e t b y V
R E F
I n d u c t o r L i s m a d e b y w i n d i n g 4 t u r n s o f
1 8 A W G w i r e o n
a P Q 2 0 1 6 c o r e , w i t h g a p s p a c i n g 0 . 2 5 0 m
m b e t w e e n t h e c o r e
h a l v e s . I n d u c t o r L
i n
i s m a d e b y w i n d i n g 2 t u r n s o f 1 8 A W G
w i r e a n a P Q 2 0 1 6 c o r e , w i t h g a p s p a c i n g
0 . 0 5 0 m m b e t w e e n
t h e c o r e h a l v e s . C a p a c i t o r C c o n s i s t s
o f t w o 1 0 u F m u l t i l a y e r
s u r f a c e - m o u n t c e r a m i c c a p a c i t o r s n e
a r L , a n d t w o 1 0 u F m u l t i -
l a y e r s u r f a c e - m o u n t c e r a m i c c a p a c i t
o r s n e a r R , w i t h s i x 2 2 0 u F
s u r f a c e - m o u n t t a n t a l u m c a p a c i t o r s a
n d t e n 1 5 0 u F s u r f a c e -
m o u n t t a n t a l u m c a p a c i t o r s i n b e t w e e n
, a l l i n p a r a l l e l . C a -
p a c i t o r C
i n
c o n s i s t s o f t w o 1 0 u F m u l t i l a y e r s u r f a
c e - m o u n t c e -
r a m i c c a p a c i t o r s n e a r Q
H
a n d t w e n t y 3 3 0 u F s u r f a c e - m o u n t
t a n t a l u m c a p a c i t o r s b e t w e e n t h e s e a n
d L
i n
, a l l i n p a r a l l e l .
T h e c e r a m i c c a p a c i t o r s a r e m a d e b y A V X
- K y o c e r a , a n d t h e
t a n t a l u m c a p a c i t o r s a r e S p r a g u e T y p e
5 9 5 D . T h e t r a n s i s t o r s
a r e i n T O - 2 2 0 p a c k a g e s a n d t h e S c h o t t k
y d i o d e i s i n a s u r -
f a c e m o u n t p a c k a g e , a l l a r e m a d e b y I n t
e r n a t i o n a l R e c t i e r .
R e s i s t o r R
s
i s f o u r s u r f a c e - m o u n t , 1 w a t t , 2 5 m r e s
i s t o r s i n
p a r a l l e l . R e s i s t o r s R
Q H
a n d R
Q L
e a c h c o n s i s t o f t w o s u r f a c e -
m o u n t , 0 5 W , 1 0 r e s i s t o r s m a d e b y I R C i n
p a r a l l e l .
3 C o n t r o l M e t h o d
T h e c o n v e r t e r o p e r a t e s i n t h e d i s c o n t
i n u o u s c o n d u c t i o n m o d e
D C M a t l i g h t l o a d s a n d i n t h e c o n t i n u o u
s c o n d u c t i o n m o d e
C C M a t h i g h e r l o a d s . T y p i c a l i n d u c t o r
c u r r e n t w a v e f o r m s
i n t h e t w o m o d e s a r e s h o w n i n F i g . 3 .
I n t h e D C M , t h e o u t p u t v o l t a g e r e g u l a t
i o n i s b a s e d o n s e n s -
i n g t h e o u t p u t v o l t a g e r i p p l e o n v
O U T
, s o t h a t t h e r i p p l e s t a y s
a p p r o x i m a t e l y t h e s a m e , a n d t h e t r a n s
i e n t r e s p o n s e h a s n o
o v e r s h o o t s o r u n d e r s h o o t s . T h e p e a k i
n d u c t o r c u r r e n t I
p
i s
p r e s e t a t a c o n s t a n t v a l u e s o t h a t t h e e
c i e n c y i n D C M i s
a t m a x i m u m , a s d e s c r i b e d i n 4 . T h e c o n t
r o l l e r o p e r a t e s a s
f o l l o w s : i n i t i a l l y b o t h s w i t c h e s a r e
o . W h e n c a p a c i t o r C i s
d i s c h a r g e d b y t h e l o a d t o t h e D C r e f e r e
n c e v o l t a g e V
R E F
, Q
H
i s t u r n e d o n . T h e i n d u c t o r c u r r e n t i
L
r a m p s u p t o I
p
a n d
T
CCMDCM
0 0 ttTztp pt t
vI
p
p
I
I
L Li i
F i g u r e 3 : I n d u c t o r c u r r e n t w a v e f o r m i
n t h e d i s c o n t i n u o u s -
c o n d u c t i o n m o d e l e f t a n d t h e c o n t i n u o
u s - c o n d u c t i o n m o d e
r i g h t .
t h e n Q
H
i s t u r n e d o . W h i l e i
L
r a m p s d o w n t o z e r o , Q
L
i s
t u r n e d o n . S w i t c h Q
L
p r o v i d e s t h e s y n c h r o n o u s r e c t i c a t i o
n
a n d i s t u r n e d o w h e n i
L
r e a c h e s z e r o a m p s . T h e c u r r e n t i n
t h e i n d u c t o r c a u s e s a p u l s e o f c h a r g e w
h i c h i n c r e a s e s v
O U T
b y
c h a r g i n g C . C a p a c i t o r C i s d i s c h a r g e d
b y t h e l o a d , t h u s r e -
p e a t i n g t h e p r o c e s s . T h e c o n v e r t e r o p
e r a t e s i n t h e D C M i f
I
L O A D
1 = 2 I
p
I n t h e C C M , t h e o u t p u t v o l t a g e c a n n o l o
n g e r b e r e g u l a t e d
b a s e d o n t h e o u t p u t v o l t a g e r i p p l e o n l
y . T h e s e n s e d i n d u c -
t o r c u r r e n t i s u s e d t o a c c o m p l i s h a h y s
t e r e t i c c u r r e n t - m o d e
c o n t r o l : Q
H
i s t u r n e d o n w h e n t h e i n d u c t o r c u r r e n t
r e a c h e s a
m i n i m u m , c a l l e d t h e v a l l e y i n d u c t o r c
u r r e n t , I
v
, a n d o w h e n
t h e m a x i m u m i n d u c t o r c u r r e n t , c a l l e d
t h e p e a k i n d u c t o r c u r -
r e n t , I
p
, i s r e a c h e d . T h e v a l u e s o f I
v
a n d I
p
a r e d e t e r m i n e d
b y t h e c o n t r o l c i r c u i t , a s d i s c u s s e d i
n t h e f o l l o w i n g s e c t i o n o n
i m p l e m e n t a t i o n .
3 . 1 C o n t r o l l e r I m p l e m e n t a t i o n
F i g . 4 s h o w s a b l o c k d i a g r a m o f t h e c o n t
r o l c i r c u i t . T h e o u t p u t
v o l t a g e v
O U T
i s f o l l o w e d b y a n o p t i o n a l s w i t c h i n g n
o i s e l t e r
a n d t h e n g o e s t o a n a m p l i e r . T h e d i e r e n
c e b e t w e e n t h e
d e s i r e d o u t p u t v o l t a g e V
R E F
a n d t h e a c t u a l o u t p u t v o l t a g e i s
m u l t i p l i e d b y t h e v o l t a g e - l o o p e r r o r
a m p l i e r w i t h g a i n A
v
T h e r e s u l t p a s s e s t h r o u g h a l i m i t e r , L
I M
v
, a n d t h e r e s u l t i n g
s i g n a l i s c o n t r o l s i g n a l v
v
. A c o n s t a n t v a l u e V
R i p p l e
, i s a d d e d
t o v
v
. T h e r e s u l t p a s s e s t h r o u g h a l i m i t e r ,
L I M
p
, a n d t h e
r e s u l t i n g s i g n a l i s c o n t r o l s i g n a l
v
p
. T h e v
p
s i g n a l c a n n o t g o
b e l o w V
p D C M
, t h u s p r o v i d i n g a m i n i m u m p e a k c u r r e n
t i n t h e
D C M . T h e v
v
s i g n a l c a n n o t g o a b o v e V
v m a x
, t h e r e f o r e t h e v
p
s i g n a l c a n n o t g o a b o v e V
v m a x
+ V
R i p p l e
, t h u s p r o v i d i n g a c u r r e n t
l i m i t p r o t e c t i o n .
T h e i
L
s i g n a l d e v e l o p s a v o l t a g e a c r o s s r e s i
s t o r R
s
a n d t h i s
i s a m p l i e d b y A
i
t o g e t t h e v
i
s i g n a l . T h e c o m p a r a t o r c o m p 1
o u t p u t i s h i g h w h e n v
i
v
v
, a n d w i l l s e t t h e l a t c h L
H
a n d
r e s e t t h e l a t c h L
L
. T h e c
L
s i g n a l w i l l g o l o w i n t h e C C M o r
s t a y l o w i n t h e D C M , c a u s i n g t h e l o w s i d
e s w i t c h t o g o l o w o r
s t a y l o w . T h e c
H
s i g n a l w i l l g o h i g h a f t e r a d e l a y t
d H
, c a u s i n g
t h e h i g h s i d e s w i t c h t o t u r n o n a n d t h e i
n d u c t o r c u r r e n t i
L
t o
r a m p u p . T h i s c a n o c c u r i n b o t h t h e C C M a
n d t h e D C M . I n
t h e D C M t h e s i g n a l v
i
w i l l b e z e r o , i d e a l l y , w h e n t h e c o m p
1
o u t p u t g o e s h i g h . N o t e t h a t w h e n v
v
= 0 , v
O U T
= V
R E F
T h e c o m p a r a t o r c o m p 2 o u t p u t i s h i g h w h
e n v
i
v
p
, a n d
w i l l s e t L
L
a n d r e s e t L
H
. T h e c
H
s i g n a l w i l l g o l o w , c a u s i n g
t h e h i g h s i d e s w i t c h t o t u r n o a n d i
L
t o r a m p d o w n . T h e
c
L
s i g n a l w i l l g o h i g h a f t e r a d e l a y t
d L
, p r o v i d i n g s y n c h r o n o u s
7/28/2019 Dc98-DC-DC Converter With Fast Transient Response and
High Efficiency
3/7
-
+
IRL2203N
IRL2203N
5ohm
5ohmQL
QH
R
R
SWv
GATEV
6620uF
2.7uH
2860uF
3.1uH
10BQ015
Cin
Lin
5.0V
55
6.25mOhm
REFV
L
INV
-
+
Li
sR
LOADI
Hc
Lc
HQ
LQ
LOAD
+
-
C R
D
Li
sR
i iA A=
=i
v
v
v
OUT
OUT
CIRCUITCONTROLAND
DRIVERS
F i g u r e 2 : S c h e m a t i c o f t h e 3 1 V , 4 5 W p o w
e r s t a g e .
-
+
-
+
-
+
QR
QS
QR
QS
-
+
Ripple
filter
Switching noise
(if needed)
pDCMV
ev
dH
dL
vmin
vmaxV
V
HSet
v
v< v
i
i
i
v
v
v
Voffset
Voffset
comp3
comp2
comp1
pv
L
iRsi
A=i
v
vv
++
V
+
vA
OUT
REFV
v
LIMpLIMv
0
0
F i g u r e 4 : B l o c k d i a g r a m o f t h e c o n t r o l
c i r c u i t .
r e c t i c a t i o n . T h i s c a n o c c u r i n b o t h t h
e C C M a n d t h e D C M .
T h e c o m p a r a t o r c o m p 3 o u t p u t i s h i g h w h
e n v
i
V
o f f s e t
a n d w i l l r e s e t L
L
. T h e s i g n a l c
L
w i l l g o l o w a n d t h e l o w s i d e
s w i t c h w i l l t u r n o . T h i s o c c u r s i n t h e D
C M a n d i s n e c e s s a r y
t o p r e v e n t i
L
f r o m c h a n g i n g d i r e c t i o n a f t e r i t r a m p
s d o w n t o
z e r o a m p s . T h e D C s i g n a l V
o f f s e t
i s u s e d t o e n s u r e t h a t t h e
s y n c h r o n o u s r e c t i e r i s t u r n e d o b e f o r
e i
L
c h a n g e s p o l a r i t y
t h r o u g h t h e s y n c h r o n o u s r e c t i e r Q
L
D e l a y s t
d H
a n d t
d L
a r e u s e d t o p r e v e n t b o t h t h e h i g h a n d l o
w
s w i t c h e s f r o m b e i n g o n a t t h e s a m e t i m e
, a c o n d i t i o n k n o w n
a s s h o o t - t h r o u g h .
B e c a u s e t h e r e i s s o m e p a r a s i t i c c a p a c
i t a n c e a t t h e s w i t c h -
i n g n o d e , t h e i n d u c t o r w i l l e x c h a n g e c
u r r e n t w i t h t h e p a r a s i t i c
c a p a c i t a n c e , a n d t h e i n d u c t o r c u r r e n
t w i l l h a v e a s m a l l o s c i l -
l a t i o n a r o u n d z e r o a m p s f o r s o m e t i m e a
f t e r t h e i n d u c t o r c u r -
r e n t c r o s s e s z e r o . T h e c o n t r o l c i r c u i
t m a y b e m o d i e d t o t a k e
t h i s i n t o a c c o u n t . T h e m o d i c a t i o n r e p
l a c e s t h e c o m p 1 o u t -
p u t w h i c h p r o d u c e s t h e s i g n a l S e t
H
w i t h t h e c i r c u i t s h o w n i n
F i g . 5 . T h e p e a k a m p l i t u d e o f t h e v
i
s i g n a l d u e t o t h e o s c i l l a -
t i o n o c c u r r i n g a f t e r t h e i n d u c t o r c u r
r e n t c r o s s e s z e r o i s c a l l e d
V
p O S C
. T h e c o m p a r a t o r c o m p 5 i s i m p l e m e n t e d
w i t h h y s t e r e s i s
v o l t a g e s V
L
a n d V
H
w h e r e V
L
= 0 a n d V
p O S C
V
H
V
p D C M
T h e c o m p 5 o u t p u t g o e s l o w w h e n v
i
V
L
a n d g o e s h i g h w h e n
v
i
V
H
. I f t h e c o m p 5 c o m p a r a t o r o u t p u t i s h i g
h i t i n d i c a t e s
t h e C C M a n d i f t h e o u t p u t i s l o w i t i n d i c
a t e s t h e D C M . T h e
C C M s i g n a l i s u s e d t o g a t e t h e c o m p 1 o u t
p u t s o t h a t v
i
v
v
s e t s t h e h i g h s w i t c h , a s b e f o r e . T h e D C
M s i g n a l i s u s e d t o
g a t e t h e c o m p 4 o u t p u t w h i c h g o e s h i g h i
f 0 v
v
, a n d t h e n
-
+
-
+
-
+
pDCMV
pOSCV
iv
0t
DCMCCMcomp5
H
H
V
V
=0LV
HSet
