一种抗辐射电流型脉宽调制器的设计与实现

发布时间：2025-01-17 15:17

　　现代电子信息的快速发展对集成电路的需求越来越旺盛,特别是通用型的电源类电子器件应用更为广泛。随着小型化系统的推广和发展,开关电源的重要性更加显著,作为核心的Pulse Width Modulation(PWM)控制电路也推陈出新,像移相谐振控制、同步整流控制等多种控制方式均得到了较大发展,大幅提升了开关电源的性能。目前,航天事业发展迅速,电子系统在空间中的长寿命应用受到重视,而提升系统寿命的方式就需要解决电子器件的抗辐照问题。电源作为最通用的集成电路,解决其抗辐照难题已十分迫切。本论文瞄准电源类的抗辐射加固产品,主要解决开关电源的核心控制器抗辐射问题,并完成抗辐照电流型脉宽调制器的设计与实现,以满足空间应用的需求。主要内容为:1.对比国内外开关电源控制器的技术水平,分析抗辐射脉宽调制器的现状,研究脉宽调制器的基本原理。2.提出抗辐射电流型脉宽调制器的系统框架和设计指标,简要介绍了各个模块的功能特点;同时对PWM的电压环路控制、电流环路控制原理进行了阐述。3.分析各个单元模块的功能特性,从主要指标着手开展单元模块的详细电路设计。基准部分采用Brokaw带隙基准和熔丝修调技术实现高精度的参考...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 脉宽调制器的基本原理
    1.4 本论文的结构安排
第二章 脉宽调制器的整体结构及原理
    2.1 整体电路设计
        2.1.1 系统框图
        2.1.2 设计指标
        2.1.3 功能模块介绍
    2.2 PWM控制方式分类
        2.2.1 电压型PWM控制
        2.2.2 电流型PWM控制
    2.3 本章小结
第三章 单元模块电路设计与实现
    3.1 基准源
        3.1.1 带隙基准的基本原理
        3.1.2 带隙基准电路设计
        3.1.3 带隙基准的仿真结果
    3.2 运算放大器
        3.2.1 运算放大器的基本原理
        3.2.2 运算放大器电路设计
        3.2.3 运算放大器的仿真结果
    3.3 比较器
        3.3.1 比较器的基本原理
        3.3.2 比较器电路设计
        3.3.3 比较器的仿真结果
    3.4 振荡器
        3.4.1 振荡器的基本原理
        3.4.2 振荡器电路设计
        3.4.3 振荡器的仿真结果
    3.5 欠压锁定电路
        3.5.1 欠压锁定电路设计
        3.5.2 欠压锁定电路的仿真结果
    3.6 输出驱动电路
        3.6.1 输出驱动电路设计
        3.6.2 输出驱动电路的仿真结果
    3.7 PWM调制电路
        3.7.1 RS触发器电路设计
        3.7.2 T触发器电路设计
        3.7.3 或门设计
    3.8 偏置电路
    3.9 本章小结
第四章 抗总剂量辐射加固设计
    4.1 总剂量辐射的影响
        4.1.1 总剂量辐射效应
        4.1.2 双极型晶体管的辐照效应
    4.2 线路加固设计方法
        4.2.1 基准源单元加固设计
        4.2.2 运算放大器单元加固设计
        4.2.3 比较器单元加固设计
    4.3 工艺加固设计方法
        4.3.1 全流程抗辐射加固工艺设计
        4.3.2 关键单工艺抗辐射加固设计
        4.3.3 抗辐射加固工艺版图优化设计
        4.3.4 抗辐射加固能力提升效果
    4.4 本章小结
第五章 版图设计与参数测试
    5.1 版图设计
        5.1.1 32 V双极工艺设计规则
        5.1.2 单元版图设计
    5.2 指标测试情况
        5.2.1 常态测试结果
        5.2.2 典型参数的特性曲线
        5.2.3 总剂量辐照摸底
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果



本文编号：4028235