%99%a8与PWMLDO双模控制电压变换器的IC设计研究.pdf

摘要 摘 要 伴随半导体工艺技术进步和应用范围的推广，无论数字电源还是模拟电源都 有许多值得研究的问题。本文在数字电源方面，研究了适用于数字电源的A/D 转换器的设计方法。接着，重点在模拟电源方面，研究了P毗/DLO双模控制电压 变换器的设计方法，该电压变换器能够根据监测得到负载电流轻重的信息，自动 选择适当的控制模式为负载提供电压，使电压变换器在较宽的负载电流变化范围 内(0.lAm-SOOAm)都能实现较高的能量转换效率。 本文设计的P从邝山LIDO双模控制电压变换器包括PWM 电压变换器、LDO 线性电压变换器和可编程电压基准源等三个主要部分。文中分别提出了一些新技 术，改进了以上三个主要电路模块的性能:PWM 电压变换器采用高零点补偿的 电流峰值PWM控制方法，有效提高输出电压的负载响应性能，并采用两个跨导 运算放大器构建频率补偿器，有效减小静态功耗;LDO线性电压变换器采用电 流控制方法，使LDO共用PWM部分功率管，从而节省了芯片面积;同时，LDO 和PWM可共用一个滤波电容，减少片外元器件个数，降低了用户使用成本，有 利于紧凑性设计;可编程电压基准源采用改进的单BJT带隙基准源结构，减小 输出失调电压，使用该基准源为PWM和LDO提供基准电压，能够较大地改善 它们的设置点误差。 芯片采用Chartreedo.35pm，SVZP4MCMOS工艺进行仿真。系统的晶体 管级仿真结果较好地满足设计指标要求。 关键词:直流转直流变换器:电流峰值控制;片上电流探测;频率补偿;功 率管 适用于数字电源的刃D转换器与PWML/DO双模控制电压变换器的cI设计研究 AbstraCt Advancmeentofsenllconductortechnoloygbr访gswihtnewreserachsubjects皿 加thdigati1contr0lpowernadnaa10gocntrolPowreReserahcofhteAjDcoOverslon rachtiecUtTeofrdigiatlcontroIpowerisdescribedrfitsly.八刀dhten，tiisofcusednohte reesrachofadualmodel口节乃而飞D)onaalogconrtolbuckocnverterCIdesing.1七15 buckocnverterICho1dshtemerti0faltematingthecontro1model即rocdlngothte vauleof】oad1ngcurrnet aut0matically，nadnejoyshihgPOwere伍ciencynial句唱e rnageofofadingcurrent(丘以no.In1Aot05OmA). ThePWM，LD0nadProgrmma ab1erefernceeraeusedasmalnbul1dngibofcks otcomPoseofPWNfLD0dua1modelbuckconverterCI S0mcwne technoloygsi proPosedot lmProvehte perofnnanceofbavoe clrcults:Fro hte PWM，山七 meth0doloyg ofhihg zerorfqeuenyccomPensationisnirtoducdeotadvancetsi dynamicresPOnseperofn刀ance.Furthemrroe，htewayofusnig幻胃o0ATsotbudliuP hte comPensatorofPWMhelPsotdecreasehtepowerdissiPation.Forhte LDO，itis basedoncurrentcontr0lmetl1odoloygW址challwos PWMLD0sh颐ngaPartof PowerM0SFETItbr1ngswihtsmallhciPraeanadlesso-ffchiPocmP0nents.Atlast， naimProved“singleB汀，，bnadgpareferenceisProPosedtoderceasehteoffset volagte，whichwi1lhePlotrdeuce htesetPoinirreorofthebuck