电流控制模式PWM控制器芯片设计.pdf

论文题目：电流控制模式 PWM 控制器芯片设计 专 业：微电子学与固体电子学 硕 士 生：肖 华 (签名) 指导教师：刘树林 (签名) 摘 要 电源是各类电气设备的一个重要组成部分。开关电源由于效率高、体积小、重量轻 等特点，使得其被广泛应用。而开关电源中使用的控制器芯片具有高集成度、高性价比、 采用最简外围电路即能构成高效率电源等一系列优点。因此，开关电源控制器芯片成为 IC 行业内一大研究热点。 本文设计了一款可应用于隔离与非隔离拓扑结构中的电流模式控制 PWM 控制器芯 片。首先根据要求设计控制器芯片的原理框图，其中包含欠压锁定电路、基准电压源、 误差放大器、振荡器、PWM 电流比较器、驱动等关键电路模块。接着设计各模块的具 体电路，对设计的电路进行定性与定量分析，并运用 Hspice 和 Spectre 对设计的各模块 电路进行验证。最后采用反激变换器拓扑结构对控制器芯片整体电路进行功能及性能测 试，测试结果表明了理论分析和电路设计的正确性。 设计版图之前，需要熟悉版图的基本设计规则，掌握各器件的基本版图结构。为了 更好地设计版图，在之前电路设计中标出需要承受较高电压的器件。对电路中需要承受 较高电压的器件采取 3um/40V 的规则，其余器件采用 3um/5V 的低压规则，优化了版图 面积，节省了成本。对设计完成的版图运用 DRC(Design Rule Check)和 LVS(Layout Versus Schematics)进行规则及电路一致性验证。最后，将通过验证的版图数据送至 Foundry 厂 进行制造，待流片回来后对芯片进行测试。 关 键 词：控制器芯片；欠压锁定；FLYBACK ；LVS ； 研究类型：应用研究 Subject : Current control mode of PWM controller chip design Specialty : Microelectronics and solid-state electronics Name : Xiao hua (Signature) Instructor : Liu Shu-lin (Signature) ABSTRACT The power supply is an important part of the electrical equipment. Due to the characteristics of high efficiency, small size, light weight, switching power supply is widely applied. The controller chip in switching power supply has the merits such as high integration, cost-effective, and which can use the simplest peripheral circuit to constitute a high - efficiency power supply, etc. Therefore, switching power supply controller chip becomes a major research focus in the IC industry. A PWM controller chip based on current-mode control is presented that can