高效率、多模式、可編程輸出直流電壓轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，消費電子市場對手機、MP3等基于電池運行的各種便攜式電子設(shè)備表現(xiàn)出強勁的需求。為了提高電能轉(zhuǎn)換效率、增加系統(tǒng)的工作時間、延長電池的使用壽命，在這些設(shè)備中必須使用高性能的電源管理芯片。而且為了減少這些設(shè)備的尺寸、重量和成本，需要使電源模塊具有小型化、低成本、高集成度等性能。本文研究和設(shè)計了基于混合信號硅基互補金屬氧化物（Complementary Metal—oxide Silicon，CMOS）工藝的，便攜式電子設(shè)備用高效率、多

2、模式、可編程輸出直流電壓轉(zhuǎn)換器芯片。 本學(xué)位論文提出了一種具有800mA輸出電流，脈寬調(diào)制（PWM）和變頻調(diào)制（PFM）雙模式控制，輸出電壓可編程的高效率降壓DC—DC轉(zhuǎn)換器。該種轉(zhuǎn)換器在負(fù)載電流較大時采用功率頻率為1MHz的PWM工作模式；在負(fù)載電流較小時采用頻率減少和靜態(tài)電流降低的PFM工作模式，實現(xiàn)了在整個負(fù)載電流變化范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換器均保持高轉(zhuǎn)換效率。該轉(zhuǎn)換器芯片已經(jīng)采用CSMC0．5μmCMOS混合信號工藝物理實現(xiàn)。實驗結(jié)果

3、表明該轉(zhuǎn)換器可根據(jù)負(fù)載的變化在PWM和PFM模式下自動切換并具有良好的負(fù)載和線性調(diào)節(jié)能力。最大轉(zhuǎn)換效率達96．5％；當(dāng)負(fù)載電流為0．02mA時，轉(zhuǎn)換效率大于55％。本文所提出的芯片適合電池供電的便攜式系統(tǒng)使用。 本文第一章討論了論文的研究背景，電源管理芯片的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢，最后對論文中的創(chuàng)新點給出了介紹。第二章分析DC—DC轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制模式，然后對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和頻率補償做了分析，接著分析了開關(guān)電源芯片的效率和功耗，介