【摘 要】
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本文设计了一种输入电流纹波限制PSM模式电荷泵DC/DC变换器。课题来源于功率集成技术实验室与某公司合作的横向项目。该电荷泵的典型时钟频率为2.2MHz,电源电压为3.3V,输入电
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本文设计了一种输入电流纹波限制PSM模式电荷泵DC/DC变换器。课题来源于功率集成技术实验室与某公司合作的横向项目。该电荷泵的典型时钟频率为2.2MHz,电源电压为3.3V,输入电压为3V～6.5V,两种可选输出,且输出电压中心值分别为5.9V和4.1V,输出电压纹波小于0.6V,输入电压的静态电流小于0.1mA。设计采用CSMC的0.5um DPTM混合信号工艺。通过电路模拟软件Hspice仿真验证,在输入电压为5.7V时,本文所设计的输入电流纹波限制PSM电荷泵与传统PSM电荷泵相比,输入电流纹波降低了45%左右。在设计具体电路之前,本文作者研究了DC/DC倍压电荷泵基本原理、指标参数以及电荷泵常用的两种控制模式：跳周期控制模式和线性控制模式。提出了一种结合线性控制模式思想PSM模式电荷泵电路结构。在设计电路时,首先设计了与分析了自动模式选择、输入电流纹波限制PSM电荷泵的各个子模块：包括跟压倍压模式选择模块、输出采样模块、栅驱动和逻辑控制模块、时钟产生模块、过温保护模块。通过电路仿真软件Hspice仿真,给出典型仿真结果。然后对电荷泵进行了整仿,仿真结果表明电荷泵瞬态时序逻辑功能正常,输入电流纹波限制作用明显,在-40℃～125℃温度范围内和各个工艺角下输出电压纹波、最大负载电流、VDDP的静态电流均符合预期要求。
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