开关电源pwm比较器的研究与设计new

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1、西南交通大学硕士学位论文开关电源PWM比较器的研究与设计姓名：朱志甫申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：白天蕊20080501西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要作为电源管理芯片中的核心部分，PWM(PulseWidthModulation)1：1二较器需要具有高增益和适当的带宽、小的失调电压、在低功耗情况下具有较短的响应时间。本论文在分析研究现有开关电源PWM控制模式基础上，根据PWM比较器的电路结构，设计了一种应用在DC-DC开关电源控制芯片中的高性能PWM比较器。该比较器结构简单、增益高、失调电压

2、和延时都很小、功耗低。第一章对PwM开关电源发展、论文选题背景、本论文要做主要工作进行了介绍。第二章在分析PwM原理基础上，画出了SPICE等效模型，并给出了网表和模拟仿真结果。对开关电源的调制模式和反馈控制模式进行了分析研究。第三章分析PWM比较器的性能参数并列举了几种常见比较器结构，分析了电路原理。第四章，根据设计比较器的性能指标，利用基本CMOS模拟子电路功能，详细分析PWM比较器各个子模块，并给出了PWM比较器整体电路。第五章通过在上华O．5umCMOS工艺下采用CadenceSpectre软件对本论文设计PWM比较

3、器性能指标进行模拟仿真和分析。仿真结果表明，达到了设计要求。在电源电压5V，温度为27℃的情况下，增益为104dB，．3dB带宽144Khz，失调电压为444uV，上升时延为99ns，下降时延为60ns，静态功耗仅530uW。通过与文献【38J中设计的PWM比较器性能参数进行比较，得出本论文设计PWM比较器模块优点及不足。最后，在结论中指出了本论文设计的意义及不足，还需完成版图设计后仿真等工作。关键词：开关电源，PWM比较器，增益，失调，时延西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页ABSTRACTAsacoreofthepow

4、ermanagementchip，PWMcomparatormusthavehighgain，suitablebandwidthandsmalloffsetvoltage．Atthesametime，itmusthavealowpowerdissipationandashortresponsetime．So，thekeyofdesigningthiskindofcomparatoriskeepingatradeoffamongallparametersofit．Basedontheanalysisandcomparisono

5、fmodulationandcontrolmodesofPWMSMPS(SWITCHED-MODEPOWERSUPPLY)，ahighperformancePWMcomparatorappliedinDC-DCSMPSpowermanagementispresented．ThisnovelPWMcomparatorissimpleinstructure，highgain，smalloffsetvoltageandresponsetimeandlowpower．Inthefirstchapter,thepapermainlyi

6、ntroducedthePWMSMPSofdevelopment，backgroundpaperstopicsanditstobedone．Inthesecondchapterofthispape，weanalysistheprincipleofPWM，drawtheequivalentSPCIEmodel，andgivesthenetlistandthesimulationresults．AndanalysisthePWMSMPScontrolprinciple．Inthe3rdchapter,weanalysisPWMc

7、omparatoroftheparamentersandPerformances，andenumeratesomekindsofcomparatorandanalysistheircircuitprinciple．Fromthebeginningofthefourthchapter,accordingtocomparatortheperformanceofthedesignindicators，andweareusedofthebasicCMOSanalogcircuitsandanalysisthispaperapplie

8、stotheSMPSPWMcomparatorinthevariousmodules．AndtheallcircuitsofPWMcomparatoriSbedrawed．Inthefifthchapterofthispaper，wegivethesimulationresultsinde