芯片外置电阻RC如何实现振荡器功能？

电子设计联盟

这篇文章来实现DC-DC控制器内部的振荡器模块功能。
在调试DC-DC控制器时，如果要改变其开关频率，通常是修改芯片外围的RC参数， 如下图所示。

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结合常用芯片UC3842系列的内部框图，实现方式如下：
/ U  U: @  I5 v' V

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实现方案如下：
' z8 K. c: d$ w, n+ b9 b& K/ J

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根据上述的原理，实现的思路：
7 M+ I$ h: I' t. Y5 ]使用一个电源对电容C先充电，再放电。因为在电容充电后期，电压变化缓慢，这部分电压需要去掉，同理，在放电后期，电压变缓，也不需要放电为0，为了更精确控制开关频率，振荡器的频率需要准确，故而，只截取电容充放电的一部分。
  Z1 a8 L# G. i* `8 [$ L7 \0 L

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基于上述的思路 ，设计电路如下：

( r; U0 u$ g  _  d

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& C+ b- J; p. P2 R/ X& \

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在另外一款经典的芯片TL494数据手册上写了第二种方案实现振荡器的功能。TL494这款芯片在10年前上大学那会，电子设计大赛的电源题目，最常见的就是这款芯片。
在《开关电源原理设计及实例》这本书里面，作者专门讲了这两款经典的DC-DC控制器。
8 B' n$ ~- J4 w# D9 B& K- j  u

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( k; r6 T$ c3 K% ]
+ }+ f6 e) t# |3 r- O# Y

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" E) w) ~: ^+ _/ b8 l( i1 {3 E9 HTL494数据手册中实现思路如下：
: `! P+ L0 e' W* A: R: X, y

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理解下来就是使用一个恒流源（a constant current）对电容CT进行充电，恒流源的大小由RT来控制，当电容电压达到3V时，开始放电，放电结束后，继续对其进行充电。
9 P6 N/ h! b# }. b6 i# v# _' V实现原理如下:
4 r/ j3 G% r2 E: v- {# J

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1 v! ]# R3 e  R7 _2 }" S同样实现了芯片内部振荡器的原理。
6 y; g$ y2 X  w

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但是可以看出，不同的芯片外置同样的R=50kΩ，C=1nF的器件，内部的振荡频率并不一样。UC3842仿真振荡器频率36KHz，而TL494只有19KHz。差异原因来源于对电容充放电思路不一样。
7 U  z0 F8 _1 V8 @在某些规格书上能看到下面振荡频率计算公式，同一颗芯片，同样的RC器件，内部的振荡频率也不一样。
' Y. _: X$ T% w0 k
% N3 o8 Q; z, \. ]

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不同芯片同样的RC，内部实现原理存在差异，振荡频率自然不一样。但是对于同一颗芯片，k的取值不同的原因是为了当外部C不一样时，内部寄生参数存在差异，使用不同的K来补偿内部寄生参数的影响。
. Q' B  h0 h; ]. u6 M

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以上即为开关电源DC-DC内部振荡器实现原理。

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