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USB 3.0电源管理芯片XDC1029的设计与实现

发布时间:2016-10-15 16:29

  本文关键词:用于模拟电子电路输出级的限流保护新技术,,由笔耕文化传播整理发布。


《西安电子科技大学》 2011年

USB 3.0电源管理芯片XDC1029的设计与实现

刘世伟  

【摘要】:随着硬件设备的不断发展和进步,更高更快的传输速率被人们所重视,随之而来的是市场上USB 3.0的涌现。提高传输速率、增大总线功率和输出电流、提供全新的电源管理功能以及向下兼容USB 2.0,这些都是USB 3.0的开发方向。 本文以科研项目“单芯片数模混合电路设计技术研究”为背景,设计了一款应用于USB 3.0系统的电源管理芯片XDC1029。从芯片的系统规划、指标的制定、子模块电路的设计,到整体电路功能的仿真验证及芯片的版图设计都进行了深入研究。提出了一种新型二倍压电荷泵电路,通过引入衬底可变单元,消除了Dickson电荷泵中MOS器件体效应及阈值损耗的影响。芯片遵循USB 3.0协议中的电源管理规范,实现了对USB 3.0系统输出电流的精确控制。针对USB设备工作时可能出现的意外情况,芯片内部集成限流保护、短路保护、过温保护及异常报警等功能电路,保证了芯片工作的可靠性和稳定性。 芯片面向USB 3.0系统进行设计,可输出2A的持续电流,最大电流达2.5A。同时内部预留修调电路,可通过修调实现对USB 2.0系统的兼容。基于0.35μm 20V BCD工艺,利用Spectre和Virtuoso等EDA工具完成了电路设计、版图设计和仿真验证,仿真结果表明各项性能指标满足设计要求。

【关键词】:
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN86
【目录】:

  • 摘要3-4
  • Abstract4-6
  • 第一章 绪论6-12
  • 1.1 USB 概述6-8
  • 1.2 USB 电源管理8-10
  • 1.3 论文的主要工作及章节安排10-12
  • 第二章 XDC1029 的系统设计12-22
  • 2.1 芯片工作原理介绍12-15
  • 2.2 芯片设计的依据及相关指标的确定15-20
  • 2.3 XDC1029 系统设计的特点20-21
  • 2.4 本章小节21-22
  • 第三章 XDC1029 核心模块电路设计与仿真验证22-46
  • 3.1 电压基准22-26
  • 3.2 电荷泵26-33
  • 3.3 限流保护模块33-38
  • 3.4 异常报警模块38-45
  • 3.5 本章小结45-46
  • 第四章 XDC1029 整体电路的仿真验证46-54
  • 4.1 系统整体性能指标的仿真46-49
  • 4.2 芯片整体的功能仿真49-53
  • 4.3 本章小结53-54
  • 第五章 XDC1029 的版图设计54-62
  • 5.1 工艺的选取及简介54-55
  • 5.2 XDC1029 的版图设计55-60
  • 5.3 本章小节60-62
  • 结束语62-64
  • 致谢64-66
  • 参考文献66-70
  • 在读期间的研究成果70-71
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      本文关键词:用于模拟电子电路输出级的限流保护新技术,由笔耕文化传播整理发布。



    本文编号:141006

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