基于Hspice软件的典型PSM与PWM集成电路设计及性能比较

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脉冲宽度调制模式——Pulse Width Modulation(PWM)是一种传统而被业界广泛采用的功率集成电路调制模式，它通过调节功率管导通时控制脉冲的占空比来调节输出电压。而跨周期调制模式——Pulse Skip Modulation(PSM)是一种全新的功率集成电路调制模式，它通过控制开关管跨过的周期数来调节输出电压。其中PWM模式纹波比较小，但是轻负载下效率不够高，电压反馈模式时响应速度比较慢；而PSM模式轻负载下效率比较高，响应很快，电路结构简单，但是轻载下输出电压纹波比较大，两种调制方式各有优缺点。
　　本文通过Viewdraw，Hspice等软件设计了一颗典型PWM电源控制芯片和一颗典型PSM控制芯片。将两颗芯片接入Boost变换器主拓扑，并通过Hspice软件模拟仿真来验证典型PWM调制方式与典型PSM调制方式在效率、纹波、响应速度、电路设计难易等方面各自的优缺点，为通过能量模型的分析提供数据验证与支撑。通过分析、对比，借鉴两者的控制思想，在典型PSM控制方式的基础上发展出一种优化PSM控制模式，在保持基本的PSM的优点的同时改善其不足，最后通过Cadence公司的Virtuoso Layout Editor与Dracula软件做出版图并流片、测试。
　　该论文重点阐述了：
　　(1)典型PSM控制芯片的总体结构；
　　(2)误差放大器与振荡器子电路设计及仿真；
　　(3)通过Hspice软件对典型PWM与PSM芯片效率、纹波以及响应速度的比较；
　　(4)基于Virtuoso Layout Editor软件的优化PSM控制芯片的版图设计等。
　　本文的创新点主要在于：
　　(1)误差放大器的频域特性设计，及补偿网络对零极点的调整——从而在保证系统稳定性的同时使误差放大器增益尽可能大，保证系统输出精度；
　　(2)振荡器电路的温度特性补偿——通过带正温度系数的上下限电压产生电路的设计，对振荡器的PTAT电流偏置进行温度补偿，从而使振荡频率随温度的变化减小。

著录项

作者
胡雪松;
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作者单位

电子科技大学;

展开▼
授予单位电子科技大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名罗萍;
年度 2008
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 BICMOS（双极-MOS混合）集成电路;设计;程序设计、软件工程;
关键词
集成电路; Hspice软件; 脉冲宽度调制模式; 跨周期调制模式; 误差放大器; 温度补偿;

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