輸出電壓可控的BUCK型DC-DC轉(zhuǎn)化器的設(shè)計.pdf

1、隨著半導(dǎo)體工藝的快速發(fā)展以及集成電路設(shè)計水平的迅速提高，CPU集成的實(shí)現(xiàn)功能種類增多，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，與此同時電路的消耗功率也逐漸增加，因此，各類電路對于電源管理芯片的要求有了進(jìn)一步的提高。在這種趨勢下，怎樣設(shè)計出高性能指標(biāo)的電源管理芯片，使其具有更高的工作轉(zhuǎn)換效率，更小的體積和重量，更長的電池使用壽命，是設(shè)計研究的熱點(diǎn)方向，與此同時，DC?DC轉(zhuǎn)化器因?yàn)槠渚哂械母鞣N良好的性能指標(biāo)得到了各類電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。
　　此次研究

2、設(shè)計了一款輸出電壓可調(diào)節(jié)的Buck型DC?DC轉(zhuǎn)化器，工作頻率是3MHz，其采用了兩種調(diào)制模式可供用戶自主選擇，即可自行切換模式的PWM/PFM混合調(diào)制模式和強(qiáng)制型PWM調(diào)制模式，重負(fù)載下PWM模式，輕負(fù)載下PFM模式，從而保證在任何負(fù)載時輸出電壓都具有較高效率，較低噪聲，以及低紋波電壓的優(yōu)良性能；同時，系統(tǒng)通過引入I2C總線接口協(xié)議實(shí)現(xiàn)了輸出電壓可以精確調(diào)節(jié)的目的，實(shí)現(xiàn)對電路系統(tǒng)的主要控制功能，并且以12.5mV作為步長，輸出范圍在0

3、.75V到1.5375V之間的電壓；DC?DC轉(zhuǎn)化器電路中引入了同步整流技術(shù)即電路中整流電路選用MOS管，使得電路工作效率得到提高。
　　整體電路系統(tǒng)的設(shè)計采用了HHNEC_BCD180工藝，具有多個功能子模塊：帶隙基準(zhǔn)源模塊，誤差放大器，比較器，振蕩器，電感電流檢測部分，斜坡補(bǔ)償部分，欠壓保護(hù)部分，驅(qū)動，數(shù)模轉(zhuǎn)化部分等，使用Cadence Spectre仿真工具針對電路主要功能子模塊以及整體電路做了仿真驗(yàn)證工作，獲得的仿真結(jié)果符