電荷泵DC-DC升壓電路設計.pdf

1、高效率、低成本、低噪聲是便攜式設備中電源管理芯片的主要發(fā)展方向。電荷泵是電源芯片管理中一個很重要的技術。電荷泵電路采用電荷轉移方式工作，不需要電感元件情況下可實現(xiàn)一定升壓，因此這類電源管理芯片在中低功率的應用中受到廣泛的青睞。本文分析設計的一種電荷泵DC/DC轉換電路，可應用于微傳感器集成接口電路的高壓驅(qū)動。
　　在電路設計中，首先分析了跨周期調(diào)制的電荷泵DC/DC轉換電路的基本原理，然后推導出電荷泵等效模型，以此為理論依據(jù)分析了

2、電荷泵的兩種控制模式：線性調(diào)制模式和跳周期調(diào)制模式。通過兩種調(diào)制模式優(yōu)缺點的比較并根據(jù)芯片低功耗要求，選用跳周期調(diào)制模式進行了電路的總體結構設計。在子電路設計中，主要分析的內(nèi)容有：基準電路的原理及低電源電壓下基準電路的設計；振蕩器和控制電路中尖峰脈沖噪聲抑制、兩分頻電路；驅(qū)動及模式選擇電路中開關管的寬長比的選擇及模式轉換點的設計。
　　在完成電路原理分析與電路設計的基礎之上，還應用EDA軟件SPICE對各個子電路模塊和整體電路進行

3、了功能仿真及量化模擬。其中，整體仿真指標包括：芯片線性調(diào)整率和負載調(diào)整率、轉換效率、輸出電壓紋波、芯片靜態(tài)電流、最大負載電流、輸出電壓溫度特性及短路負載電流。本文采用0.5微米標準CMOS工藝，且輸入電壓高于輸出電壓時，輸出電壓都可保持穩(wěn)定的低紋波輸出，輸入電壓為10.0V。該電荷泵電路采用跳周期調(diào)制方式(PSM)，有效的降低了芯片功耗，特別在輕負載情況下提高了系統(tǒng)的轉換效率。在典型情況下，芯片滿載時的靜態(tài)電流為40mA。仿真結果均達到