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随着电子技术的飞速发展,各式各样的电子产品在我们的日常生活中已随处可见,电源管理芯片作为电子产品的心脏,其性能的好坏直接决定着电子产品的续航时间和寿命。所以为了提高电子产品的性能,电源管理类芯片的研究与发展成为现代科技发展的一个重要课题。电源管理类芯片正在向着低功耗,低成本,面积小,高转换效率的方向发展。在电源管理类芯片中,DC-DC开关型电源具有功耗低,转换效率高,成本低的优点,但是难以将整个系统集成在一个芯片中。近年来DC-DC开关型电源得到了广泛使用,特别是在大功率的使用场合。本论文主要研究在BCD工艺下降压型DC-DC电源管理芯片的设计、仿真与实现。论文从电特性指标开始,到电路设计,再到电路性能仿真,设计了一款宽电压输入范围,宽电压输出范围和大电流输出的Buck DC-DC电源管理类芯片。论文首先介绍了电源管理芯片的发展概况,以及电源芯片的研究意义,然后介绍了三种DC-DC(Buck,Boost和Buck/Boost)的拓扑结构,并详细介绍了降压型DC-DC的基本工作原理,电压模控制与电流模控制的区别,以及连续导通模式和不连续导通模式的工作原理,三种不同的降压型DC-DC调制方式(脉冲宽度调制方式,脉冲频率调制方式,混合调制方式)的区别,并对降压型DC-DC的稳定性及补偿网络参数设计进行了详细分析,为该芯片的设计和仿真实现提供了全面的准备工作。本论文中的降压型DC-DC电源管理芯片采用恒定导通时间控制,在重载时采用连续导通模式,轻载时可以强制为连续导通模式也可以工作非连续导通(DCM)模式,使其效率可以高达92%。该芯片实现了4.5V到28 V的宽输入的电压范围,0.6 V到5 V的宽输出的电压范围,采用电流模控制,使得该芯片有快速的瞬态响应速度。芯片采用谷值电流模式控制方式,不管是在轻载还是在重载的情况下,该芯片都能够实现较高的效率转换,由于该芯片采用的恒定导通时间和谷值电流模式的控制方式,使得在上一个周期产生的误差信号带不到下一个周期,所以即使在占空比大于%50的情况下也不会产生亚谐波振荡,不需要斜坡补偿电路。该芯片加入软启动电路,使误差放大器的输出comp端在上电启动时缓慢上升,从而消除了上电时的浪涌电流。此外,芯片上还集成了短路保护,过压保护OV,欠压保护UV等各种保护电路。本文研究的恒定导通时间和谷值电流检测降压型DC/DC转换器芯片是基于0.35um BCD工艺设计,使用Cadence spectre软件搭建芯片的各个电路模块,并对单个模块和整体电路进行了设计和各个Corner的仿真,仿真结果表明单个模块和整体电路的仿真结果满足整体芯片的要求,具有良好的电压调整率和负载调整率,效率可以达到92%。该芯片的整体电路已经设计并仿真完成。