高效同步降压式dcdc控制芯片的研究与设计

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1、摘要摘要本文主要研究和设计了一种高效同步降压式Do『DC控制芯片，该芯片采用同步整流技术和PwM／PFM工作模式，大大提高了控制芯片的效率。首先分析了同步降压式DC／DC变换器的工作原理，根据功能需要设计了整体芯片框图。随后，对各个子模块进行了分析和设计，其中包括折叠式共源共栅误差放大器、稳压电路、带隙基准电压源和基准电流源、可同步于外部高频时钟的高频窄脉宽振荡器、电流采样转换电路、PWM／PFM比较器、死区时间控制电路、电平位移电路、斜坡补偿、各种保护电路及功率管的设计要求等。按照参数指标完成了每个子模块的晶体管级电路选取和设计。利用Cadence0．35#m1艺

2、进行功能仿真，仿真结果符合控制芯片设计指标要求。最后，介绍了实现该芯片的工艺版图设计，其中考虑了布局布线的要求、元器件的匹配和寄生参数等的影响，按照版图设计规则完成了版图设计。关键字：降压式DC／DC同步整流PWM，PFMAbstractHighefficiencysynchronousstep—downDC／DCconvertorhavebeenanalyzedanddesignedindetailsinthisthesis．Basedonthesync·rectifyingtechnology，PWM／PFMoperation··modeandpeak-curr

3、entmodewerealsoused．First,step··downDC／DCconverterWasanalyzedandthewholeblockdiagramaccordingtothef．eanlresWasdesignedinthisthesis．Then,eachfunctionalcellswereanalyzedanddesigned,whichincludedfolded-cascodeerroramplifier,low-dropoutvoltageregulator，band-gapvoltageandcurrentreferences，o

4、scillatorwithhighfrequencyandnarrowwidthpulseandsynchronizabletoanexternaldocksignal，currentsenceandconvertcircuit,PWM／PFMcomparator，dead—timecontrolcircuit,electricallevelshiftcircuit，slopecompensationcircuit，severalprotectioncircuitsandpowerMOSeta1．Thesefunctionalblockshavebeenselect

5、edanddesignedintransistorlevelaccordingtothechipparameters，theyhavebeensimulatedbychrt0．3私mCMOSmodelofCadence，theresultsallsatisfytherequireofchipdesign．Next,processflowandlayoutareintroduced，meanwhiletheplaneandroute，componentsmatching,para-effectaleconsidered．Finally，thechiplayouthas

6、beenaccomplishedaccordingtothedesignrole．Keywords：step-downDC／DCsync-rectifyingPWM／PFM西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示

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