應(yīng)用于同步模式DC-DC變換器的PLL電路設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電源管理技術(shù)的快速發(fā)展,DC/DC變換器在通信、計(jì)算機(jī)、LED驅(qū)動(dòng)等相關(guān)領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用,不同的應(yīng)用需求也對(duì)其提出了效率、功耗、穩(wěn)定性等要求。具有同步功能的DC/DC變換器可以實(shí)現(xiàn)多塊控制芯片的多相協(xié)同工作,提高驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力,非常適用于多相分布式電源管理系統(tǒng)。
　　同步工作模式的DC/DC變換器需要接收外部時(shí)鐘信號(hào)的控制。外部時(shí)鐘信號(hào)雖然長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,但是噪聲和相位抖動(dòng)大,為了克服這一問題,本文提出了一種三階電荷泵鎖相

2、環(huán)PLL電路。利用PLL電路短期穩(wěn)定性高、輸出噪聲和相位抖動(dòng)小的特點(diǎn),對(duì)輸入的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)頻處理,控制實(shí)現(xiàn)DC/DC變換器輸出開關(guān)節(jié)點(diǎn)與輸入時(shí)鐘信號(hào)的精確同步。
　　本文先對(duì)鎖相環(huán)的基本工作原理、實(shí)現(xiàn)方式、組成模塊進(jìn)行介紹,再對(duì)電荷泵鎖相環(huán)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了詳盡闡述,系統(tǒng)級(jí)對(duì)鎖相環(huán)路的環(huán)路穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)三階電荷泵鎖相環(huán)的電路設(shè)計(jì),主要包括數(shù)字鑒相/鑒頻器、對(duì)稱式電荷泵、帶隙基準(zhǔn)、環(huán)路濾波網(wǎng)絡(luò)和壓控

3、振蕩器等模塊。最后,結(jié)合谷值電流模DC/DC變換器的工作原理,將設(shè)計(jì)的PLL電路放入其控制環(huán)路中,實(shí)現(xiàn)DC/DC變換器同步模式工作。
　　本文采用CSMC0.25μm BCD工藝,使用Hspice仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的PLL電路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,在5-5.3V電源電壓下,輸入頻率在200kHz-2MHz范圍內(nèi)時(shí),PLL可以很好的實(shí)現(xiàn)相位和頻率的鎖定,典型情況下它的鎖定時(shí)間不超過75μs,周期抖動(dòng)不超過5ns,整體功耗不超過