同步降壓型DC-DC開關(guān)電源關(guān)鍵模塊設(shè)計

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1、分類號：單位代碼：１０１４０密級：公開學(xué)號：４０３１５３１７２７ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ碩士學(xué)位論文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥｔ中文題目壓型ＤＣ－ＤＣ開關(guān)電源關(guān)鍵模塊設(shè)計：同步降－ｎｏｆ－ＤｏｗｎＤＣＤＣＫｅＭｏｄｕｌｅＤｅｓｉＳｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｎｄＳｔｅｐｙｇｙＳｗｉｔｃｈｉｎＰｏｗｅｒＳｕｌ英文題目：ｇｐｐｙ論文作者：戴靖遙指導(dǎo)教師：趙宏亮副教授ｘ業(yè)微電子學(xué)與固體電子學(xué)專ｌ］：完成時二○一八年五月間：％９遼寧大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本

2、人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注的內(nèi)容外，不包含其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，不包含本人為獲得其他學(xué)位而使用過的成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中進(jìn)行了標(biāo)注，并表示謝意。本人完全意識到本聲明的法律學(xué)位論文作者簽名：％１年學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的原件、復(fù)?。崳娂碗娮影?，允許學(xué)位論文被查閱和借閱。本人授權(quán)遼寧大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全

3、部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)論文。同時授權(quán)中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社將本學(xué)位論文收錄到《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。學(xué)校須按照授權(quán)對學(xué)位論文進(jìn)行管理，不得超越授權(quán)對學(xué)位論文進(jìn)行任意處理。，保密（）在年后解密適用本授權(quán)書。（保密：請在括“”號內(nèi)劃Ｖ）授權(quán)人簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：＞丨名年ｒ月弘日日期：年月。日？＆卞《申請遼寧大學(xué)碩士學(xué)位論文同步降壓型DC-DC開關(guān)電源關(guān)鍵模塊設(shè)

4、計KeyModuleDesignofSynchronousandStep-DownDC-DCSwitchingPowerSupply作者：戴靖遙指導(dǎo)教師：趙宏亮副教授專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)答辯日期：2018年5月20日二○一八年五月·中國遼寧摘要摘要在現(xiàn)代社會，人們對電子產(chǎn)品的依賴已經(jīng)遠(yuǎn)超過去的任何時候，隨著集成電路技術(shù)的日新月異，電子產(chǎn)品的體積越來越小，功耗越來越低，而功能卻越來越強(qiáng)大。DC-DC開關(guān)電源芯片作為各種電子產(chǎn)品的核心部件之一，其性能對電子設(shè)備的續(xù)航時間和壽命有著決定性的影響。為了讓電子設(shè)備具有更高的應(yīng)用價值，DC-DC開關(guān)電源芯片的低功

5、耗、高轉(zhuǎn)換率設(shè)計逐漸成為了集成電路設(shè)計領(lǐng)域的研發(fā)熱點。本論文基于標(biāo)準(zhǔn)0.5μmBCD工藝，主要研究同步降壓型DC-DC開關(guān)電源中帶隙基準(zhǔn)源和單次計時器兩個關(guān)鍵電路模塊的設(shè)計、仿真與版圖實現(xiàn)。本文主要內(nèi)容包括：1、簡要闡述開關(guān)電源的發(fā)展概況，并討論了開關(guān)電源在未來的發(fā)展趨勢。2、敘述同步降壓型DC-DC開關(guān)電源系統(tǒng)的基本原理。3、介紹谷值電流控制的系統(tǒng)架構(gòu)，其中包括谷值控制模式工作原理、同步整流技術(shù)、外圍器件的選擇等，總結(jié)了恒定導(dǎo)通時間谷值電流控制的優(yōu)點。4、詳細(xì)闡述了本文所提出的帶隙基準(zhǔn)源電路的設(shè)計與仿真過程，其中包括預(yù)調(diào)制部分和帶隙基準(zhǔn)源核心部分兩個電路

6、模塊。本文所介紹的帶隙基準(zhǔn)源輸出電壓不僅具有較低的溫漂系數(shù)，而且可實現(xiàn)在較大范圍電源電壓下工作并具有較低的線性調(diào)整率，這主要得益于使用了預(yù)調(diào)制電路結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)啟動電路，并在核心電路中使用高增益兩級放大器結(jié)構(gòu)。在TT工藝角下，仿真結(jié)果表明，在-40℃—80℃的溫度范圍內(nèi)，溫漂系數(shù)為14.36ppm/℃。在3到10V電源電壓工作范圍內(nèi)，其輸出端的電壓變化僅為30μV，線性調(diào)整率達(dá)到4.3μV/V。電路的電源抑制比為102dB，在3.3V典型工作電壓下功耗為300μW。5、詳細(xì)闡述了本文所提出的單次計時器的設(shè)計與仿真過程。本文所設(shè)計同步降壓型DC-DC開關(guān)電源工

7、作在恒定導(dǎo)通時間谷值電流控制模式下，之所以采用這種電路控制模式，是因為該模式具有轉(zhuǎn)化效率較高，能夠穩(wěn)定工作在高頻環(huán)境下等特點。而單次計時器正是用于產(chǎn)生固定導(dǎo)通時間的關(guān)鍵電路模塊。同時為了保持開關(guān)電源輸出電壓的穩(wěn)定，谷值電流控制模式中的開關(guān)管工作頻率I摘要要有一個上限，這個上限是由單次計時器的最小導(dǎo)通時間TON決定。本文所設(shè)計的電路中最小導(dǎo)通時間約為40ns。6、闡述版圖設(shè)計中需要考慮的因素，如匹配性、抗干擾及寄生效應(yīng)、可靠性等，并展示了所設(shè)計的帶隙基準(zhǔn)源和單次計時器版圖。7、對論文的不足之處和模塊設(shè)計結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞：同步降壓型DC-DC開關(guān)電源，帶隙

8、基準(zhǔn)源，低線性調(diào)整率，谷值電流控制，單次計時器IIAbstract