基于單片集成AC-DC電源管理芯片的基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著便攜式電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，電源管理芯片日趨顯現(xiàn)出其在電子產(chǎn)品中的重要地位?；鶞?zhǔn)源是電源管理芯片設(shè)計(jì)中尤為重要的環(huán)節(jié)，其直接輸入到誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器、過(guò)流比較器以及振蕩器等模塊，因此基準(zhǔn)源的性能直接影響電源輸出的性能。隨著對(duì)電源管理芯片的高要求，基準(zhǔn)源電路的性能受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。減小基準(zhǔn)源的溫度系數(shù)和提高電源抑制性能一直是基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
　　 論文首先介紹了基準(zhǔn)源的理論基礎(chǔ)，包括其性能指標(biāo)及基本結(jié)構(gòu)類(lèi)型。通過(guò)對(duì)

2、其結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析和對(duì)比后，選用帶隙結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)電壓源的核心電路，通過(guò)設(shè)計(jì)PTAT電流產(chǎn)生電路和CTAT電流產(chǎn)生電路實(shí)現(xiàn)了一階溫度補(bǔ)償，并設(shè)計(jì)了運(yùn)算放大器電路。接著對(duì)一階溫度補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)電壓電路進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)了溫度優(yōu)化電路和電源穩(wěn)定性?xún)?yōu)化電路。通過(guò)利用兩個(gè)偏置在不同電流特性的雙極管，得到非線性項(xiàng)進(jìn)行溫度高階補(bǔ)償：通過(guò)在基準(zhǔn)輸出端引入極點(diǎn)來(lái)提高電路的電源抑制能力，同時(shí)減小基準(zhǔn)的輸出噪聲。在完成基準(zhǔn)電壓源電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)電流源電路的

3、設(shè)計(jì)。
　　 論文基于CSMC0.5μmBCD工藝實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)源電路，通過(guò)Spectre對(duì)電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明在-25℃～150℃溫度范圍內(nèi)，TT模型下基準(zhǔn)輸出電壓變化約830.9μV，溫度系數(shù)為4.344ppm/℃，全工藝角下溫度系數(shù)小于14ppm/℃，電源調(diào)整率小于0.4％/V，電源抑制比大于50dB，靜態(tài)電流僅為15μA左右，完全滿足了電源管理芯片中對(duì)基準(zhǔn)源的功耗、電源抑制比、溫度系數(shù)、工作電壓等方面的要求。同時(shí)論文完成