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随着半导体工艺的快速发展以及集成电路设计水平的迅速提高,CPU集成的实现功能种类增多,其内部结构也更加复杂,与此同时电路的消耗功率也逐渐增加,因此,各类电路对于电源管理芯片的要求有了进一步的提高。在这种趋势下,怎样设计出高性能指标的电源管理芯片,使其具有更高的工作转换效率,更小的体积和重量,更长的电池使用寿命,是设计研究的热点方向,与此同时,DC?DC转化器因为其具有的各种良好的性能指标得到了各类电子产品的广泛应用。 此次研究设计了一款输出电压可调节的Buck型DC?DC转化器,工作频率是3MHz,其采用了两种调制模式可供用户自主选择,即可自行切换模式的PWM/PFM混合调制模式和强制型PWM调制模式,重负载下PWM模式,轻负载下PFM模式,从而保证在任何负载时输出电压都具有较高效率,较低噪声,以及低纹波电压的优良性能;同时,系统通过引入I2C总线接口协议实现了输出电压可以精确调节的目的,实现对电路系统的主要控制功能,并且以12.5mV作为步长,输出范围在0.75V到1.5375V之间的电压;DC?DC转化器电路中引入了同步整流技术即电路中整流电路选用MOS管,使得电路工作效率得到提高。 整体电路系统的设计采用了HHNEC_BCD180工艺,具有多个功能子模块:带隙基准源模块,误差放大器,比较器,振荡器,电感电流检测部分,斜坡补偿部分,欠压保护部分,驱动,数模转化部分等,使用Cadence Spectre仿真工具针对电路主要功能子模块以及整体电路做了仿真验证工作,获得的仿真结果符合设定的电路设计要求,电路达到了较高性能指标。