具有LDO模式的同步降压型稳压器XDJ6348集成电路的设计

论文摘要

本论文的设计工作来源于西安电子科技大学电路CAD所的科研项目“深亚微米数模混合专用集成电路关键理论研究及设计实现”,作者承担了一款具有LDO模式的高效率降压型DC/DC转换器XDJ6348的设计与实现工作。本文全面而系统地研究了降压型DC/DC转换器和低压差线性稳压器的基本工作原理,为XDJ6348的设计提供了理论指导。对降压型DC/DC转换器,系统设计采用电流模脉宽调制控制方案,大大提高了芯片的电源电压和负载变化的瞬态响应性能,并且设计了斜坡补偿电路以消除电流模DC/DC转换器中当占空比大于50%时出现的开环不稳定、对噪声敏感、亚谐波振荡等缺点。芯片100%的占空比能力实现了低压降操作,从而延长了应用系统中电池的使用寿命。当负载电流小于3mA时,芯片可切换到线性稳压器工作模式,以提高芯片在低负载电流时的工作效率并维持较低的输出电压纹波。线性稳压器模式的接入可被设定为恒通、恒关或依据负载电流的大小而自动接通/关断。过温保护电路的设计使得芯片在工作温度过高时自动关闭,防止芯片本身被损坏,待其恢复正常工作状态时自动重新开启各模块。在XDJ6348电路设计中采用了内置同步整流技术,省去了外接肖特基二极管的使用,提高效率的同时还节约了PCB板的面积。芯片XDJ6348基于国外某公司0.6um CMOS工艺设计,整体电路已通过仿真验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 开关电源和线性稳压器概述
• 1.3 论文的主要工作和章节安排
• 第二章 BUCK型DC/DC转换器和LDO的理论分析
• 2.1 BUCK的基本工作原理
• 2.2 线性稳压器的基本工作原理
• 第三章 XDJ6348 的系统设计及稳定性分析
• 3.1 XDJ6348 芯片的整体设计功能要求
• 3.2 XDJ6348 DC/DC转换器控制方案的设计
• 3.3 XDJ6348 系统设计
• 3.4 斜坡补偿原理分析
• 3.5 LDO稳定性分析
• 第四章 XDJ6348 主要模块的设计
• 4.1 带隙电压基准模块
• 4.2 误差放大器模块
• 4.3 振荡器模块
• 4.4 斜坡补偿模块
• 4.5 峰值电流比较模块
• 4.6 模式选择模块
• 4.7 过温保护模块
• 第五章 XDJ6348 整体仿真验证及主要性能指标实现
• 5.1 XDJ6348 典型应用
• 5.2 XDJ6348 电特性指标
• 5.3 XDJ6348 电特性仿真曲线
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果