虽然业界不少人都以为，模仿和数字技能很快将抢夺电源调理器材操控电路的主导权，但实践情况是，在反应回路操控方面，这两种技能看起来正愉快地共存着。
确实，许多电源办理供给商都供给了不同的计划。一些数字操控开始的可编程优势现在乃至在选用模仿反应回路的操控器和稳压器中也有了。当然，数字电源仍是有一些吸引人之处。
本文首要评论脉冲宽度调制(PWM)、脉冲密度调制(PDM)和脉冲频率调制(PFM)开关稳压器和操控器IC。其间一些集成了操控实践开关的一个或多个晶体管的驱动器，另一些则没有。还有一些乃至集成了开关FET，假如它们供给适宜的负荷的话。因而，数字仍是模仿的问题取决于稳压器的操控回路怎么闭合。
图1显现了两种最常见的PWM开关拓朴布局的改动，降压和升压(buck/boost)转化器。在同步装备中，第二只晶体管将代替二极管。在某种意义上来讲，脉冲宽度调制的选用使得这些转化器“准数字化”，至少可与根据一个串联旁路元件的723型线性稳压器比较。事实上，PWM使得选用数字操控回路成为或许。不过，图1中的转化器短少操控一个或几个开关占空比的电路，它可在模仿或数字域中完成。
不管选用模仿仍是数字技能，都有两种办法完成反应回路：电压形式和电流形式。简略起见，首要考虑它在模仿域中怎么完成。
图1: 没有操控器的开关形式DC-DC电源非常简略。不管用于升压仍是降压，其成功与否取决于设计者怎么组织一些根本的元器材。
在电压形式拓朴中，参阅电压减去输出电压样本就可得到一个与振荡器斜坡信号比较较的小差错信号(图2)，当电路输出电压改动时，差错电压也发生改动，后者反过来改动比较器的门限值。反过来，这将使输出信号宽度发生改动。这些脉冲操控稳压器开关晶体管的导通时刻。跟着输出电压升高，脉冲宽度将变小。
图2: 电压形式反应(本例中在模仿域)包含一个操控回路。
电流形式操控的一个优势在于其办理电感电流的才能。一个选用电流形式操控的稳压器具有一个嵌套在一个较慢的电压回路中的电流回路。该内回路感应开关晶体管的峰值电流，并经过一个脉冲一个脉冲地操控各晶体管的导通时刻，使电流坚持安稳。
与此一起，外回路感应直流输出电压，并向内回路供给一个操控电压。在该电路中，电感电流的斜率生成一个与差错信号比较较的斜坡。当输出电压跌落时，操控器就向负载供给更大的电流(图3)。
图3: 电流形式反应选用了嵌套反应回路。与电压形式不同，它需求计入电感上的电流。
在这些操控拓朴中，在回路的相移到达360°的恣意频率处，操控回路的增益不能超越1。相移包含了将操控信号馈入反应运放的倒相输入端所发生的固有180°相移、放大器和其它有源元件的附加推迟、以及由电容和电感(特别是输出滤波器的大电容)引进的推迟。
安稳回路要求对必定频率范围内的增益改动和相移进行补偿。传统上，选用模仿PWM来安稳电源一般需求选用经历办法：你在一块与生产型电路板相同布局的实践电路板上，试验各种无源器材的不同组合，并调查在电源电压和负载需求改动时的电路时刻域呼应。最近，工作已变得很简略。由于现在模仿操控器公司在其自己的类型产品上完成了首要在数字操控器上引进的各种“在寄存器中刺进一个值”的功用。
数字操控回路
大多数电压形式操控的数字完成计划包含了模数转化器(ADC)、完成一些操控算法的微操控器或DSP、以及一个数字脉冲宽度调制器(DPWM)，该DPWM拾取操控器输出并发生驱动履行开关动作的一个或几个晶体管所需的信号(图4)。
图4: 电压形式操控的数字完成消除了锯齿发生器。在其他方面，它们与模仿完成严密对应。
首要，ADC发生馈入操控器的一系列输出电压的数字表明。操控算法是人们所了解的份额积分(PI)或份额积分/差分(PID)算法。
在一个PID操控器(更杂乱的实例)中，每个ADC输入都要履行根据一系列系数的算法。份额系数是与灵敏度相关的增益因子。整数系数依照过错呈现的时刻长短来调理PWM的占空比。诱导系数补偿回路的时刻推迟(相位更有用)。归纳起来，PID算法的各个系数决议了体系的频率呼应。
操控器随后将ADC的输出电压表明转化成保持希望的输出电压所需的脉冲持续时刻(占空比)信息。然后，该信息被传送至一个DPWM，它履行与模仿PWM相同的驱动信号发生功用。
留意模仿和数字操控计划办理开关晶体管的不同。模仿操控器在时钟上升沿触发开关晶体管成ON状况，并在电压斜度到达预设的门槛电压时将晶体管触发成OFF状况;PID操控器则核算开关晶体管ON和OFF状况期间所需的持续时刻。
理论上，模仿操控可以供给接连精度的输出电压。但ADC精度和采样率的交互作用再加上DPWM开关速率，使工作变得有些杂乱。
例如，DPWM有必要具有比ADC更高的精度。不然，ADC输出的1-LSB改动就或许导致DPWM使输出电压改动大于1-LSB。其结果是，输出电压就安稳地在两个数值之间转化，这个状况被称之为“约束性循环”。
不过，防止循环也不是垂手可得的。这是由于要供给DPWM更高的精度就意味着有必要进步其脉冲速率(脉冲速率决议了在任一给定时刻段可以发生多少比特)。但是，DPWM脉冲速率约束了它对一切来自操控器的比特进行紧缩的时刻。Artesyn白皮书中的比如介绍了一个假定的具有1MHz开关速率和10位ADC的DPWM。核算显现，调制器要求超越1 GHz的脉冲速率。
当然，如此的高速度是不切实践的，因而数字操控器的设计者有必要找到另一种代替解决计划。一种计划是引进一些DPWM时钟颤动。稳压器输出过滤器对馈入的任一脉冲串进行均匀，这使对每个mth输出脉冲的宽度进行适当于1 LSB的调整成为或许。
这将脉冲串的均匀值添加或下降了1 LSB精度的1/m倍。假如在操控器输入端的1-LSB使输出脉冲串均匀改动10mV，这将使每四个脉冲缩短相应于10 mV的时刻，那么经过滤波器的均匀输出电压将下降 10mV/4或2.5mV。
代替解决办法
虽然简直一切数字操控器选用ADC和程序存储操控器，但这并不是仅有或许的解决计划。上一年，Zilker Labs留意到，到达最新Pentium级处理器所要求的阶跃呼应(每毫微秒数百安)，要求在操控器中选用适当快一起对功率耗费量大的DSP。
作为一种较低功耗的代替计划，该公司推出了一款根据比较器(而不是ADC)和状况机(而不是程序存储解决计划)的操控器。
此外，前述简略的降压型或升压型拓朴也不是完成数字稳压的仅有途径。Vicor提出了一种彻底不同的解决计划，它根据比前述简略的降压型或升压型拓朴要杂乱得多的稳压器拓朴，并重新分配了电源架构中的各个根本元素。
最终，数字操控曾是一项突破性技能，但现在数字操控的许多优点也已呈现在模仿操控稳压器中。
固有180°相移、放大器和其它有源元件的附加推迟、以及由电容和电感(特别是输出滤波器的大%&&&&&%)引进的推迟。
安稳回路要求对必定频率范围内的增益改动和相移进行补偿。传统上，选用模仿PWM来安稳电源一般需求选用经历办法：你在一块与生产型电路板相同布局的实践电路板上，试验各种无源器材的不同组合，并调查在电源电压和负载需求改动时的电路时刻域呼应。最近，工作已变得很简略。由于现在模仿操控器公司在其自己的类型产品上完成了首要在数字操控器上引进的各种“在寄存器中刺进一个值”的功用。
