一种DC-DC升压型开关电源的低压启动方案
3 辅助振荡器的设计
文献中提出的辅助振荡器电路也采用环形振荡器结构，它利用亚阈值导通的原理，使得起振电压降至0．8 V，但是这个辅助振荡器在0．8～1．9 V的VDD区间里频率变化很大，会在电路启动阶段造成很大的浪涌电流，造成系统的不稳定。
文献中提出的辅助振荡器克服了以上缺点，既保证了在0．8 V起振，又避免了振荡频率变化过大，但是，在辅助振荡器关断之后由于工艺偏差可能会在R，S端出现不确定状态，导致功耗过大，并造成后续电路不能正常工作。本文在文献的基础上加以改进，增加M17管，M18管，所设计的辅助振荡器如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/178328.htm
图3中，M1～M12是低输入电压偏置电流电路，这个电路的主要功能是在低输入电压下产生一个恒定的纳安级的偏置电流。这一不随电源电压变化的偏置电流将为图3所示的辅助振荡器提供偏置。M8～M13为启动电路，M3，M4都工作在亚阈值区，
式中：K=(W／L)M4／(W／L)M3，通过式(5)可以发现，偏置电流IM1，IM2与输入电源无关。
恒流源II和I4对电容C1充放电，该振荡器的核心模块是两个比较器，M21，M22组成COMP1，该比较器阈值较高，为M22管的导通阈值，记为VH=Vth。M22，M23，M24，M25，M26，R2组成COMP2，该比较器阈值较低，记为VL：
SE为辅助振荡器切换信号，SEB为SE的反信号。当VDD低于1．9 V时，SE为高电平，M17，M18都截止，不影响R，S触发器的翻转，辅助振荡器工作，开关S1断开，S2闭合；当VDD高于1．9 V时，SE为低电平，辅助振荡器关断，开关S1闭合，S2断开，M17，M18都导通，R=1，S=0，AUXCLK被锁定为高电平，既减小了功耗，也避免了辅助振荡器关断之后R，S端出现不确定状态。
4 电路整体仿真结果与分析
整体电路在0．5μm CMOS工艺库(VthN=0．72 V，VthP=-0．97 V)下仿真，仿真条件为VIN=0．8 V，仿真结果如图4所示。
从图4可以看出，电路启动后，首先辅助振荡器V(auxclk)起振，VDD逐渐升高，升高至1.4 V时，主振荡器V(mainclk)起振，但此时只有辅助振荡信号通过开关S2传到功率管的栅极，当VDD升高至1．9 V时，辅助振荡器关掉，主振荡器信号通过开关S1传到功率管的栅极，VDD继续升高至设定的输出电压3．3 V以后，由反馈电路控制主振荡器的开启与关断，来维持这一输出电压。
5 结语
本文针对输入电源电压变化范围较大，设计了两种结构不同的振荡器，其在在不同电源电压范围内工作的频率较稳定，并利用电压检测模块进行合理的切换，解决了低输入电压下电路无法启动的问题，是一款适用于商业开发的DC-DC升压型开关电源。
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