基于电流模式BUCK型开关电源的低功耗误差放大器设计

发布时间：2021-03-05 15:12

　　开关电源具有稳压范围宽、微型化、高效率等许多优点,因此被大量地使用在多个领域的各种电子产品中。特别是最近几年,由于便携式电子设备的广泛应用,开关电源在研发方面也面临着许多新的挑战,尤其是对电路的稳定性和低功耗等性能指标要求更严格。作为开关电源的核心电路,误差放大器（Error Amplifier）的增益和带宽等特性直接影响整个系统的负载调整性及响应速度等动态特性,因此高性能低功耗误差放大器的设计在开关电源电路中起到至关重要的作用。本论文基于0.5μm BCD工艺设计了一种适用于电流模式控制降压型（BUCK型）开关电源的低功耗误差放大器。文中主要内容包括:第一,对开关电源的一些概念、发展历史、国内外发展现状以及未来发展方向做一些简单的介绍;第二,对BUCK型电路结构以及工作原理、电压模式和电流模式几个方面做了分析;第三,在理论分析的基础上,根据系统的设计要求完成了误差放大器电路的设计,提出了符合设计指标的具体的晶体管级电路结构,并对电路中的误差放大器核心电路、钳位电路、偏置电路、软启动功能电路、内外补偿电路和迟滞比较器功能模块进行了详细的分析;第四,利用Cadence Spectre仿真... 

【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 开关电源概述
        1.2.1 开关电源简介
        1.2.2 开关电源的发展历程
        1.2.3 开关电源的国内外发展现状
        1.2.4 开关电源技术发展方向
    1.3 本论文的主要工作
第2章 BUCK型开关电源基础
    2.1 BUCK型开关电源的工作原理
        2.1.1 BUCK型开关电源电路结构
        2.1.2 BUCK型开关电源工作原理分析
    2.2 开关电源的控制模式
        2.2.1 电压控制模式
        2.2.2 电流控制模式
第3章 低功耗误差放大器电路设计
    3.1 低功耗误差放大器的指标要求与电路架构
    3.2 核心电路
        3.2.1 核心电路设计
        3.2.2 核心电路的小信号分析
    3.3 钳位电路
        3.3.1 钳位电路设计
        3.3.2 钳位电路的小信号分析
        3.3.3 钳位电路的密勒（Miller）补偿的简要分析
    3.4 偏置电路
    3.5 软启动电路
    3.6 内部补偿与外部补偿电路
    3.7 迟滞比较器电路
        3.7.1 迟滞比较器的电路设计
        3.7.2 迟滞比较器的增益仿真
        3.7.3 比较器的迟滞特性仿真
    3.8 低功耗误差放大器的整体电路
第4章 低功耗误差放大器电路仿真
    4.1 低功耗误差放大器的增益与带宽仿真
    4.2 低功耗误差放大器的相位裕度（PhaseMargin,PM）仿真
    4.3 低功耗误差放大器的建立时间仿真
    4.4 低功耗误差放大器的转换速率（SlewRate）仿真
    4.5 低功耗误差放大器的共模抑制比（CMRR）仿真
    4.6 低功耗误差放大器的电源电压抑制比（PSRR）仿真
    4.7 低功耗误差放大器的功能性仿真
    4.8 低功耗误差放大器电路的功耗计算
    4.9 低功耗误差放大器的设计参数仿真结果
第5章 版图设计
第6章 结论
致谢
参考文献



本文编号：3065418