【摘 要】
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本论文的设计工作来源于西安电子科技大学CAD所科研项目“单芯片数模混合电路设计技术研究”,主要研究Buck型DC_DC转换器的设计与实现。论文从电特性指标要求出发,通过系统设计
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本论文的设计工作来源于西安电子科技大学CAD所科研项目“单芯片数模混合电路设计技术研究”,主要研究Buck型DC_DC转换器的设计与实现。论文从电特性指标要求出发,通过系统设计、电路设计和性能仿真验证,完成了一款高效率、宽电源范围、大电流的Buck型峰值电流模DC_DC转换器芯片的设计。
本文详细分析了Buck型DC_DC的工作原理,对与整体电路稳定性相关的小信号控制模型建立及频率补偿网络参数设计等进行了深入研究。芯片采用峰值电流PWM控制方式,以提高对电源电压与负载变化的瞬态响应能力,同时应用同步整流技术,实现了全负载范围内的高转换效率。设计了分段线性斜坡补偿电路,以消除占空比大于50%时出现的开环不稳定、亚谐波振荡和对噪声敏感等缺点,同时有效提升了芯片的输出带载能力。此外芯片还集成了过温、过压、短路、反向电流保护等多种功能。
基于0.25m40V BCD工艺模型,使用Cadence spectre仿真软件完成了对芯片的系统及主要功能模块的电路设计及仿真验证,仿真结果表明该芯片性能指标优异,开关电流可达到3.4A,最高效率高达93[%],具有良好的电源调整率与负载调整率,现已进入版图设计阶段。
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