同步降压型DC/DC和LDO双路输出控制器XDJ6379集成电路设计

论文摘要

随着现代电子和通信技术的迅速发展,便携式电子产品不断涌现,电源管理技术及相关产品也得以迅速发展,特别是半导体终端产品轻便小巧、数字化和多功能的发展趋势,使得集成稳压器的地位越来越重要。本论文以西安电子科技大学电路CAD所的科研项目“电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,设计了一款同步降压型DC/DC和LDO双路输出控制器XDJ6379。论文详细介绍了XDJ6379的设计过程,包括芯片指标制定、特性分析计算、系统功能的电路实现以及仿真验证。XDJ6379既集成了大电流、高效率的降压型PWM控制器,同时也集成了低电流、低噪声的线性稳压控制器,解决了高性能显卡、IA设备等供电电源单片集成的问题;论文对电压模PWM控制系统的环路稳定性做了深入地研究与计算,设计了内部频率补偿电路来代替芯片外部的RC补偿网络,有效提高了芯片的集成度;设计采用同步整流技术,避免了肖特基二极管的使用,大大提高了芯片的工作效率;本文提出的先进的软启动和故障处理电路,有效抑制了芯片启动时的浪涌现象,并对系统的工作时序进行严格地控制,从而增强了系统工作的稳定性与可靠性;另外芯片还集成了欠压保护、过压保护、过流保护、过温保护等多种功能。芯片的设计采用0.6μm BCD工艺,利用Workview、Hspice等EDA软件,对芯片进行了前仿真验证,实现了预期的功能。

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 电源管理IC简介
• 1.2 论文章节安排
• 第二章 开关稳压器及LDO基本工作原理
• 2.1 引言
• 2.2 DC/DC稳压器基本原理分析
• 2.2.1 DC/DC稳压器基本架构分析
• 2.2.2 Buck型DC/DC转换器工作原理
• 2.3 低压差线性稳压器概述
• 2.3.1 LDO线性稳压器的特点
• 2.3.2 LDO线性稳压器基本工作原理
• 第三章 XDJ6379 芯片系统设计
• 3.1 芯片功能和性能设计要求
• 3.1.1 芯片功能设计要求
• 3.1.2 芯片性能设计要求
• 3.2 系统设计方案
• 3.2.1 基本拓扑结构选取
• 3.2.2 控制模式的选取
• 3.2.3 系统稳定性分析
• 3.2.4 系统整体设计及框图
• 3.3 XDJ6379 工艺选取
• 第四章 XDJ6379 芯片电路设计
• 4.1 PTAT电流基准及内部电源模块设计
• 4.2 带隙电压基准模块设计
• 4.3 300KHZ振荡器电路设计
• 4.4 10KHZ振荡器电路设计
• 4.5 误差放大器电路设计
• 4.6 PWM比较器电路设计
• 4.7 限流控制模块电路设计
• 4.8 软启动电路设计
• 4.9 过温保护电路设计
• 第五章 XDJ6379 系统整体仿真验证
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果