本文關(guān)鍵詞：用于模擬電子電路輸出級的限流保護新技術(shù)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安電子科技大學》 2011年

USB 3.0電源管理芯片XDC1029的設(shè)計與實現(xiàn)

劉世偉  

【摘要】：隨著硬件設(shè)備的不斷發(fā)展和進步,更高更快的傳輸速率被人們所重視,隨之而來的是市場上USB 3.0的涌現(xiàn)。提高傳輸速率、增大總線功率和輸出電流、提供全新的電源管理功能以及向下兼容USB 2.0,這些都是USB 3.0的開發(fā)方向。 本文以科研項目“單芯片數(shù)模混合電路設(shè)計技術(shù)研究”為背景,設(shè)計了一款應(yīng)用于USB 3.0系統(tǒng)的電源管理芯片XDC1029。從芯片的系統(tǒng)規(guī)劃、指標的制定、子模塊電路的設(shè)計,到整體電路功能的仿真驗證及芯片的版圖設(shè)計都進行了深入研究。提出了一種新型二倍壓電荷泵電路,通過引入襯底可變單元,消除了Dickson電荷泵中MOS器件體效應(yīng)及閾值損耗的影響。芯片遵循USB 3.0協(xié)議中的電源管理規(guī)范,實現(xiàn)了對USB 3.0系統(tǒng)輸出電流的精確控制。針對USB設(shè)備工作時可能出現(xiàn)的意外情況,芯片內(nèi)部集成限流保護、短路保護、過溫保護及異常報警等功能電路,保證了芯片工作的可靠性和穩(wěn)定性。 芯片面向USB 3.0系統(tǒng)進行設(shè)計,可輸出2A的持續(xù)電流,最大電流達2.5A。同時內(nèi)部預(yù)留修調(diào)電路,可通過修調(diào)實現(xiàn)對USB 2.0系統(tǒng)的兼容�；�0.35μm 20V BCD工藝,利用Spectre和Virtuoso等EDA工具完成了電路設(shè)計、版圖設(shè)計和仿真驗證,仿真結(jié)果表明各項性能指標滿足設(shè)計要求。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TN86
【目錄】：

摘要3-4

Abstract4-6

第一章 緒論6-12

1.1 USB 概述6-8

1.2 USB 電源管理8-10

1.3 論文的主要工作及章節(jié)安排10-12

第二章 XDC1029 的系統(tǒng)設(shè)計12-22

2.1 芯片工作原理介紹12-15

2.2 芯片設(shè)計的依據(jù)及相關(guān)指標的確定15-20

2.3 XDC1029 系統(tǒng)設(shè)計的特點20-21

2.4 本章小節(jié)21-22

第三章 XDC1029 核心模塊電路設(shè)計與仿真驗證22-46

3.1 電壓基準22-26

3.2 電荷泵26-33

3.3 限流保護模塊33-38

3.4 異常報警模塊38-45

3.5 本章小結(jié)45-46

第四章 XDC1029 整體電路的仿真驗證46-54

4.1 系統(tǒng)整體性能指標的仿真46-49

4.2 芯片整體的功能仿真49-53

4.3 本章小結(jié)53-54

第五章 XDC1029 的版圖設(shè)計54-62

5.1 工藝的選取及簡介54-55

5.2 XDC1029 的版圖設(shè)計55-60

5.3 本章小節(jié)60-62

結(jié)束語62-64

致謝64-66

參考文獻66-70

在讀期間的研究成果70-71

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本文編號：141006