参考内容：

Dynamically Program Voltage Regulators

How to Dynamically Adjust Power Module Output Voltage

一种通过DAC调节DCDC输出电压的电路方案

诸如音频放大器供电等应用中需要动态电压。虽然有许多线性稳压器或开关电源 IC 可以允许通过固定的分压电阻设置其输出电压，但却很少有实现动态电压调整的，并且设置的输出电压也必须大于内部参考电压。

那么如何实现能够将输出变化到小于参考电压值的电源，或者如何实现一个输出电压可动态调整的稳压器。

固定输出电压反馈网络

下面这张图展示了线性稳压器的反馈网络，其包含一个误差放大器，放大器将外部电压（通过分压电阻网络从输出电压采样得到）与内部固定的电压基准源进行比较。误差放大器的输出驱动导通器件的导通程度，导通器件将电流运送到输出端。通过设置外部电阻 R_f1 和 R_f2，可以将线性稳压器的输出电压设置为大于或等于内部基准的任何电压。

接下来的这张图展示的是降压型开关稳压器的典型电路。与线性放大器类似，同样具有误差放大器和内部基准电压。不同的是导通器件通过 PWM 或者脉冲频率调制方式实现快速打开或关闭，功率波形经过滤波器以产生恒定的直流电压输出。

可以发现不论是 LDO，还是降压型开关电源，它们都可以用下面的模型简化。即通过分压电阻网络对输出进行采样，将采样结果反馈至内部误差放大器，与内部基准源进行比较，从而调节输出电压使之稳定在设定值。

动态调节输出电压

很容易能想到只需要将反馈网络的上分压电阻或下分压电阻替换为滑动电阻，通过改变不同的阻值即可达到动态调节电压的目的。

当然在实际应用中不太可能使用滑动电阻那么笨拙的东西，我们可以通过向反馈网络中注入少量电流，以此来改变反馈网络的有效增益$\frac{V_{FB}}{V_{OUT}}$。当在反馈节点注入正电流时，上分压电阻表现为变小，因此输出电压会降低；当电流被拉出时，下分压电阻表现为变小，因此输出电压表现为增加。

上文提到的电流源我们可以通过外部对一个电阻施加电压来实现，用下面图中简化模型来进行理论计算。芯片正常工作时，FB 引脚电压始终为芯片内部基准电压，利用这一特点我们可以推导出 V_out 与外部施加电压 V_s 之间的关系。

$I_{1} = I_{2} + I_{3}$

$\frac{V_{ref}}{R_{2}} = \frac{V_{out} - V_{ref}}{R_{1}} + \frac{V_{s} - V_{ref}}{R_{3}}$

$V_{out} = R_{1} \bullet (\frac{V_{ref}}{R_{2}} + \frac{V_{ref} - V_{s}}{R_{3}} ) + V_{ref}$

$V_{out} = -V_{s}\frac{R_{1}}{R_{3}} + V_{ref}\bullet (1 + \frac{R_{1}}{R_{3}} + \frac{R_{1}}{R_{2}})$

通过理论计算可以得出$V_{out}$与$V_{s}$是负相关关系。R₃ 的值越大，曲线就越缓，意味着可调的精度越高。当 V_s 为 0 时，即 R₃ 与 R₂ 并联后的等效阻值为下分压电阻。

能否实现负压输出？

上文中曲线看出可以通过调节 V_s 的值，实现输出负压的效果，那是否真的能输出负压呢？

以前在BUCK 电路基础知识中提到过电感电流是个三角波，电感电流上升阶段的斜率为$\frac{V_{i}-V_{o}}{L}$，电感电流下降阶段斜率为$-\frac{V_{o}}{L}$。若通过上述方式输出负压，则电感电流将一直处于上升阶段，系统是不稳定的，因此无法输出负压。

BUCK 电路不能输出负压，那如果换成 LDO 芯片能否输出负压呢？答案也是不能输出负压，原因在于从 GND 至 VOUT 都放了 ESD 二极管，如果 VOUT 为负压，那么二极管就会被导通钳位。

输出最大值最小值由什么决定？

由于 BUCK 上下管打开关断始终需要一定时间，因此最小值由最小占空比决定，即由 min-on time 决定。

同理最大值则由 min-off time 决定。