2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文介紹的是一款高壓DC—DC轉(zhuǎn)換器項目的電路和版圖設(shè)計,這款芯片的輸入電壓范圍是5.5~24V,輸出范圍是1.2V~VDD·90%。 文章對DC—DC芯片設(shè)計的流程進(jìn)行了總結(jié),依次介紹了項目設(shè)計當(dāng)中的各個階段。第一部分是DC—DC的基本工作原理;第二部分介紹電路的行為模型以及頻域分析;第三部分是電路設(shè)計階段;第四部分則是版圖設(shè)計的注意事項。電路仿真結(jié)果滿足了項目的各項要求,版圖已經(jīng)流片。 在控制模式方面,這款芯片的設(shè)計

2、使用了PWM/PFM雙模式的DC—DC控制,其中的PFM調(diào)制方式中采用了獨(dú)創(chuàng)的最小占空比限制的方法實現(xiàn)。這種PFM控制模式之下,每個脈沖的占空比都大于等于一個固定的占空比。如果輸出電流過小,輸出電壓就會上升。輸出電壓過高的時候時鐘脈沖就被屏蔽。利用這種工作模式,在每幾個周期中才會有一個脈沖,因此可以實現(xiàn)PFM調(diào)制。這種調(diào)制方式的優(yōu)勢在于功耗則比PWM模式明顯降低的同時,可以保持很小的紋波。 另外在頻域分析部分,我們搭建了一個DC

3、—DC的獨(dú)創(chuàng)頻域仿真平臺,這個平臺采用電流平均化模型的建模方法,可以直接代入電路中的負(fù)載和模擬模塊,對DC—DC系統(tǒng)的環(huán)路增益和相位裕度進(jìn)行分析。利用這個模型,我們對這款DC—DC芯片頻率補(bǔ)償進(jìn)行了設(shè)計和仿真,并最終得到使環(huán)路穩(wěn)定的補(bǔ)償參數(shù)。 本文在電路設(shè)計階段中設(shè)計了最小占空比產(chǎn)生模塊。PWM和PFM切換的電流點由最小占空比確定,為此最小占空比要于PWM穩(wěn)定狀態(tài)的占空比一同變化。這個模塊生成的最小占空比與輸出電壓成正比,與輸入

4、電壓成反比。PWM占空比也是于輸入電壓成反比,與輸出電壓成正比,因此最小占空比和PWM的穩(wěn)定占空比在不同的輸入輸出電壓下都很接近。 設(shè)計了斜波補(bǔ)償電流產(chǎn)生模塊,該模塊生成的斜波補(bǔ)償電壓和輸出電壓成正比,在輸出電壓大幅變化的情況下可以保證PWM環(huán)路的穩(wěn)定。 最后,本文介紹了高壓版圖設(shè)計的一些方法和注意事項。 本次設(shè)計采用TSMC0.6um40V BCD工藝,Cadence Spectre仿真器。芯片在預(yù)定的輸入輸出

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