峰值電流型DC-DC的快速瞬態(tài)響應(yīng)控制電路設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)今便攜設(shè)備中微處理器的運(yùn)行頻率和集成度越來(lái)越高，對(duì)于DC-DC轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)，微處理器相當(dāng)于一個(gè)快速變化的負(fù)載，會(huì)引起轉(zhuǎn)換器輸出電壓發(fā)生一定幅度的波動(dòng)，并且需要一段時(shí)間才能穩(wěn)定，這對(duì)微處理器的穩(wěn)定性、速度及效率等性能有很大影響。所以，提高DC-DC轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)響應(yīng)能力對(duì)于微處理器性能至關(guān)重要，已成為DC-DC轉(zhuǎn)換器研究領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)，本論文將對(duì)其進(jìn)行深入研究。
　　 本文旨在設(shè)計(jì)一種快速瞬態(tài)響應(yīng)控制電路，應(yīng)用于峰值電流型DC-DC

2、轉(zhuǎn)換器，改善其瞬態(tài)響應(yīng)特性。論文首先研究了DC-DC轉(zhuǎn)換器瞬態(tài)響應(yīng)的機(jī)理，討論影響轉(zhuǎn)換器瞬態(tài)響應(yīng)特性的因素，并設(shè)計(jì)了一種快速瞬態(tài)響應(yīng)控制電路?；谒岢龅目焖偎矐B(tài)響應(yīng)控制電路，設(shè)計(jì)了一款具有可調(diào)輸出電壓、高效率、多工作模式和快速瞬態(tài)響應(yīng)的DC-DC轉(zhuǎn)換器。利用電路仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)DC-DC轉(zhuǎn)換器的特性進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，包括瞬態(tài)響應(yīng)和其他特性(如效率、負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率等)。最后，基于SMIC0.13μm工藝設(shè)計(jì)電路版圖，并提取寄生參數(shù)

3、進(jìn)行后仿驗(yàn)證。
　　 后仿結(jié)果表明所設(shè)計(jì)快速瞬態(tài)響應(yīng)DC-DC轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)特性為：負(fù)載電流從464.2mA(重載)突變到140mA(重載)時(shí)，輸出電壓的波動(dòng)幅度為0.92％，穩(wěn)定時(shí)間約為5Ts(Ts為開(kāi)關(guān)周期)；負(fù)載電流從19.95mA(輕載)突變到398.6mA(重載)時(shí)，輸出電壓的波動(dòng)幅度為0.99％，穩(wěn)定時(shí)間約為4.5Ts；輸入電壓從3.3V跳變到2.7V時(shí)，輸出電壓的波動(dòng)幅度為1.02％，穩(wěn)定時(shí)間約為7Ts；輸入電壓從2

4、.7V跳變到3.3V時(shí)，輸出電壓的波動(dòng)幅度為1.09％，穩(wěn)定時(shí)間約為9.5Ts。所設(shè)計(jì)DC-DC轉(zhuǎn)換器的其他主要特性為：輸出電壓范圍0.725V～1.8V，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)25mV；輸入電壓范圍2.7V-3.5V；工作于重載(負(fù)載電流60mA～550mA)時(shí)轉(zhuǎn)換效率為86％～92％，輕載(負(fù)載電流5mA～60mA)時(shí)80％～86％；負(fù)載調(diào)整率為-1.9％/A；線性調(diào)整率為0.76％/V。所設(shè)計(jì)快速瞬態(tài)響應(yīng)控制電路提高了DC-DC轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)響應(yīng)