多模式高效单片同步BUCK型DC/DC稳压器的设计与实现

本论文主要研究了BiCMOS工艺下DC／DC稳压器的设计与实现。 论文主要讨论了BUCK型DC／DC稳压器的系统设计、电路设计、版图设计和性能仿真，设计了多模式高效同步BUCK型DC／DC稳压器XD8183。设计中采用电流模脉宽调制方案，提高了芯片在电源电压和负载变化时的瞬态响应性能；采用分段线性斜坡补偿电路，消除了电流模DC／DC稳压器中占空比大于50％时出现的开环不稳定、亚谐波振荡、响应不够理想及对噪声敏感等缺点；采用锁相环技术，实现了开关频率外同步的功能，减小了分布式电源系统中其它电源对该芯片造成的影响，频率捕获范围为1.1～1.9MHz；采用脉冲跳跃、突发和频率外同步三种工作模式，适应了不同的应用要求，将芯片的特点发挥到最佳。XD8183还集成了过流保护和过温保护等功能。 论文还分析了模拟IC版图设计中的关键因素，采用0.6μm BiCMOS工艺设计了XD8183的版图，并对该版图进行了后级仿真。仿真结果表明：电源转换效率达到96％；芯片在工作期间静态电流仅为10μA，而在关断模式下则降到1μA；工作频率恒定为1.5MHz。主要性能指标满足设计要求，可在工艺线上进行投片。