改善单片集成3.3V1.2V开关电容DC-DC变换器的输出特性

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1、摘要改善单片集成3．3V／1．2V开关电容DC．DC变换器的输出特性学科名称微电子学与固体电子学作者：隋晓红指导教师陈治明(教授)赵敏玲(讲师)答辩日期：——摘要本文着眼丁申片集成33V／12V开关电容(SC)DC．DC变换器输出特性的改善，利』}j计算机仿真手段，对变换电路的拓扑结构、电路元件、制造工艺、以及集成电容的介质材料等进行全面的优化分析，探索特性改善的有效途径。采用CMOS工艺，1L}{CM()S开关l仅代单管NMOS和PMOS开关，对变换器进行仿真研究井投片试制，测斌结果表明其输出电流为98mA，比仿真结粜12mA略低。为了进一步提高输出电

2、流，红仿真过程中将两个单兀电路以互补的方式并联，结果显示输出电流为单个单元电路的两倍。分圳用Matlab和PSpice从理论和电路陌个方面进行的仿真研究都表明：在等效H路电阻一定的情况下，DC。DC变换器的输出电流随工作频率和电容容量乘积的增大而趋‘j_饱和。为r稳定输出电压，在变换器主电路的基础上增加了主要由比较器构成的稳压环节，通过使J=

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4、TSpice对其模拟、优化设计后，得到的输出电压纹波小于O8％，计且在负载电阻差800Q时，输出电压基本不随负载电阻阻值的变化而变化。针对采用锆钛酸铅铁电薄膜(PZT)作为开关电容介质的设想，在工艺参数不变的’

5、情况h计算机仿真结果表明，其单个单元电路输出电流可提高7倍。关键词CMOS上艺，开关电容，DC．DC变换器，稳压电路本课题为国家自然基金资助课题(50177027)AbstractImprovingCharacteristicsofMonolithicallyIntegrated3．3v／1．2VSwitched—CapacitorDC—DeConverterA帆her：SuiXiaohongSupervisors：ChenZhiming，ZhaoMinlingAbstraetI’’thspapejlitaims10improvecharacterist

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