适用于低噪声供电的dc-dc变换器设计

《适用于低噪声供电的dc-dc变换器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦ巨ＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩ巨ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＳ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ，縣论文题目适用于低噪声供电的ＤＣ－ＤＣ变换器设计学科专业微电子学与固体电子学学号２０１２２１０３０２３５ｉ作者姓名杨老指导教师罗萍教授独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工信及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，也不包含，论文中不包含其他人已经发表或撰

2、写过的研究成果为获得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作了明巧的说明并表示谢意。作者签名；寺有三日期；心设年（月文日７论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密

3、后应遵守此规定）＼作者签名：私；、导师签名；《今日期：＞１５年ｒ月么日７分类号密级注ＵＤＧ；学位论文适用于低噪声供电的ＤＣ－ＤＣ变换器设计（题名和副题名）杨云（作者姓名）指导教师罗萍教授电子科技大学成都（姓名）、职称、单位名称申请学位级别硕：Ｊ：学科专％微电子学与固体电子学＿＿提交论文曰期２０１５．０４论文答辩日期２０１５．０５学位授予单位和曰期电子科技大学２０巧年＾月日＿答辩委员会主席评阅人注１：注明《国际十进分类

4、法ＵＤＣ》的类号。DESIGNOFDC-DCCONVERTERFORLOW-NOISEPOWERSUPPLYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsAuthor:YangYunAdvisor:ProfessorLuoPingSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectro

5、nics摘要摘要深亚微米工艺技术的持续发展带来芯片集成度的提高和成本的降低，同时也给IC设计者提出新的设计难题。随着工艺线宽的减小，芯片核心电路的供电电压不断降低，电路的噪声容限越来越小，电路对电源电压的抖动更加敏感，要求芯片的电源管理电路具有更低的噪声。为此，本文提出一种适用于低噪声供电的混合结构DC-DC变换器，该DC-DC变换器由Buck变换器与LDO串联而成，能兼顾效率和噪声。但所提出的混合结构DC-DC变换器与常规串联结构DC-DC变换器不同的是，Buck和LDO并不是相互独立的，LDO既是Buck的负载，又是Bu

6、ck反馈环路的一部分，Buck可以根据LDO负载电流大小调节LDO的压差，提高整个DC-DC的变换效率。另一方面，为了增强LDO的噪声抑制效果，减小整个DC-DC变换器的噪声，本文设计了PSR增强电路对LDO在Buck开关频率处的PSR进行了优化。本文的DC-DC变换器基于0.13μm标准CMOS工艺设计。该DC-DC变换器输入电压范围为2.1～3.3V，输出电压为1.2V，负载电流典型值为30mA，负载电流最大值为50mA，Buck开关频率为2MHz。本文首先分析了周期性输出纹波和振铃这两种常见DC-DC噪声，给出了抑制D

7、C-DC噪声的方法，包括：1）基于Buck纹波设计电感电容参数；2）优化Buck高di/dt回路减小振铃噪声；3）增强LDO高频PSR抑制开关噪声。然后提出了低噪声DC-DC变换器的系统方案，通过Simulink建模仿真验证了方案的正确性。接着给出了DC-DC控制环路相关的子电路的设计，并对关键参数进行了仿真验证。最后给出了DC-DC的整体电路的版图设计、仿真结果和测试结果，测试结果显示，前级Buck效率最高92%，整个DC-DC效率最高为81%，DC-DC输出纹波约2mV，最终的应用实例验证了本设计DC-DC变换器适用于低

8、噪声供电。关键词：低噪声，Buck，LDO，PSRIABSTRACTABSTRACTThecontinuousdevelopmentofprocessindeepsubmicronhasbroughtsignificantincreasingofchipintegrationandredu