近年來,便攜式設(shè)備如手機(jī)、平板、智能手表等的市場不斷增加。而隨著各種便攜設(shè)備性能的不斷更新?lián)Q代,對(duì)電源也提出了越來越高的要求。相對(duì)于模擬控制的電源芯片,數(shù)字控制DC-DC更容易內(nèi)嵌進(jìn)各種SoC芯片中,從而達(dá)到高集成度的要求。在設(shè)計(jì)和使用中,數(shù)字控制DC-DC調(diào)試和監(jiān)測更加靈活,并且可以顯著減小控制系統(tǒng)分立器件的數(shù)量,改善系統(tǒng)可靠性。相比定頻PWM控制,變工作頻率的COT(Constant On Time)控制可以實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)速度,以及更高的輕負(fù)載效率,因此得到了廣泛應(yīng)用,但數(shù)字COT控制相對(duì)研究較少。本文設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)字COT控制Buck變換器。在數(shù)字電源芯片的設(shè)計(jì)中,ADC是連接模擬采樣和數(shù)字控制的橋梁,因此ADC架構(gòu)選擇和電路設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為解決量化精度和采樣范圍之間的矛盾,本文提出了DAC設(shè)置基準(zhǔn)電壓,并結(jié)合PGA和差分ADC的技術(shù)方案。PGA(Programmable Gain Amplifier)的設(shè)計(jì)基于帶有共模負(fù)反饋的全差分運(yùn)算放大器,差分ADC采用異步SAR結(jié)構(gòu),精度為7.8125mV,最大采樣率為10Msps,功耗低至9mW。本文所設(shè)計(jì)的ADC基于0.18μm C...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
    1.3 本文的工作內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 BUCK開關(guān)變換器基本原理
    2.1 BUCK變換器的工作模式
        2.1.1 連續(xù)導(dǎo)通模式CCM
        2.1.2 不連續(xù)導(dǎo)通模式DCM
    2.2 BUCK變換器的數(shù)字控制方式
        2.2.1 脈沖寬度調(diào)制PWM控制
        2.2.2 電流模COT控制模式
        2.2.3 V²COT控制模式
        2.2.4 電壓控制模式
    2.3 數(shù)字控制中的特殊效應(yīng)
        2.3.1 量化效應(yīng)
        2.3.2 極限環(huán)效應(yīng)
        2.3.3 量化效應(yīng)對(duì)極限環(huán)效應(yīng)的抑制效應(yīng)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 數(shù)字COT控制DC-DC變換器設(shè)計(jì)
    3.1 數(shù)字COT控制DC-DC變換器整體架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC設(shè)計(jì)
        3.2.1 ADC原理介紹
        3.2.2 可編程增益誤差放大器PGA
        3.2.3 DAC設(shè)計(jì)
        3.2.4 比較器設(shè)計(jì)
        3.2.5 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)
        3.2.6 可編程誤差放大器仿真
        3.2.7 模數(shù)轉(zhuǎn)換器仿真和測試
    3.3 電感電流檢測模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 DCR電流采樣
        3.3.2 數(shù)字電流采樣設(shè)計(jì)
    3.4 數(shù)字補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        3.4.1 谷值電流模COT的傳輸函數(shù)分析
        3.4.2 數(shù)字補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
    3.5 輸入輸出電壓量化
    3.6 數(shù)字比較器設(shè)計(jì)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 數(shù)字COT控制DC-DC變換器仿真
    4.1 基于SIMULINK的數(shù)字COT控制DC-DC變換器仿真
        4.1.1 Buck變換器拓?fù)淠Ｐ?br>        4.1.2 ADC&DAC模型
        4.1.3 數(shù)字電流采樣建模與仿真驗(yàn)證
        4.1.4 量化效應(yīng)的仿真
        4.1.5 數(shù)字DC-DC變換器整體仿真
    4.2 基于AMS平臺(tái)的整體混合仿真驗(yàn)證
        4.2.1 混合仿真電路搭建
        4.2.2 混合仿真結(jié)果及分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3742420