整體電路仿真驗證及主要性能指標(biāo)

1、整體電路仿真驗證及主要性能指標(biāo)本罩對XDH104戮體仿真實規(guī)的主毎橋性'訂&標(biāo)子以諜韌的介紹.旳先絡(luò)出XD«Q4整休捋標(biāo)的會義.然菇緒出仍戊聽迖到的整體性能折標(biāo)再分析XDSICM的一些典堂的電氣特性仿具曲線§5.1lUWttffi標(biāo)說明XDSW的主翌性能指標(biāo)有tm:iftAvra引脾的阻»UivfB僅常小，-般可以恕略vkB：治聯(lián)JS18端電壓，它確宦輸出電爪，該指林Hi輸入電壓和變化越小越AVovl：締出過壓時反鍛端牛也高于堆淮電壓的址*AVf0：荃淮電壓馥性調(diào)聲平“它反映堆準(zhǔn)電山曲輸入電爪的變化越小越蚱”VDRto：輸出電壓負載調(diào)整率它反映負技

2、對輸出電爪的魅晌雄小越好。vIN,芯片正常工作時的輸入電蟲范10：悴占電流.這-描標(biāo)反應(yīng)芯片的協(xié)志功*越小超好.W：股蕩器的頻率.fSYNCTSYNC引腳的捕婕頻率范HikIpixtjy：賽頻罄郴器輸出電鍛“補可；：KJT關(guān)官的導(dǎo)iffi電I5h它諺響芯片的效4-越小越杯.RNFfT：同步開關(guān)許的導(dǎo)通電附.它越響芯片的效率，越小越町.11苦片IE常工柞條杵下電SB的嶂II電淹zSW引腳泄莊血流，它上耍戀響芯片的功越小越"vsuhtRUN引御幽值*§5.2無體仍血結(jié)果1>電特性仿側(cè)探<5J載憚nm性傳真料聚MJNTYPMAX申何Iffll反諜電頑A20nA.Vra

3、反詡電爪0r<T<S5T：-wrTAstEKI4DJI40.&I5as150.8180.821VVAovlAVfli=V(ivi-V|H555555mVAVW拔性調(diào)糕率VlM=2r65V-6VO.DS0.25%VVlOAIMFC調(diào)整率伺服環(huán)路測試,VmrO9VI2V伺服環(huán)略鴻-03-0.7%Vin輸入電樂2.656Vb輪入立流偏置電淹脈沖規(guī)躍模式2.65V<V|N<6V>V$ync/moo£=0VIouCA416gA次發(fā)模式V$YZC7MOD=V|nkxnA113mA關(guān)斷VRUM-OV>Vin«6V02W振爲(wèi)晉Vre=O.8VVf

4、B-OV1.4200MikkHz(syncSYNCMl獲MHztlLLFF鑒拔尖相器輸出電流儀受電涯能力*1出屯汎能力fpLUN<f()SCfrlJJN>foSC101820dOI8-20mAmaRpn:rP管導(dǎo)細HlfiflRds<omIsuROOmA033QRntftN管導(dǎo)適電陽RgON100mA0.27QIrk燉值電蝮器電涼VrB=0.7V.丿i空比<35%0.96ASW引御漏電流WuTV.VgV或6VVW-6VOJjiAVrunRUN引腳閾值V注，凡杯注示技術(shù)拆標(biāo)適川I廉個I作ifl度范國.否則抬標(biāo)是Ta=25C測紂。如人待別說明.V|n=3.6V.2、典型特性

5、仿具曲線振蕩頻率陸溫度變化的曲線：仿戊條件：脈沖跳躍模式，V|h=3.6V、V<xrr=l8V,lUad=500mA,全典型模型。H的：現(xiàn)察振蕩頻率隨溫度變化范田，隨溫度變化越小越好.結(jié)果分析：采用描點法得到仿真結(jié)果如圖5所示.在-5O-I251C溫度變化范國內(nèi)，振蕩頻率變化范也約為1.33MHz-l.44MHz,農(nóng)明扳蕩頻率跋溫度變化不大，星本滿足指標(biāo)要求(2) 開關(guān)管的導(dǎo)通電陰(Rosoo)打輸入電爪及溫度的關(guān)系：電壓待性仿真條件：脈沖跳躍模式Wn=2.657VIsw-100mA,溫度25X全典型模型.溫度待性仿真條件：脈沖跳躍模式.Vw2.7V、3.6V利4.2V、k薩100mA,

6、.50r-l251C.全典型模型。冃的*觀察開關(guān)管的導(dǎo)通電阻隨鈾度及電爪的變化范國該值的人小N接戀響芯片的效率.因此耍求該位越小越好山血如如電爪變化也用該盡試小。結(jié)果分析，由仿頁結(jié)果圖5.2以君必任全電壓范田內(nèi).開關(guān)胃的£通電川不趙過0.6Q:山圖5.3可以看出在個漏范IM內(nèi)，丿I關(guān)桃的導(dǎo)通電陽不超過0.75Q.該R1位范田可以満足開關(guān)穩(wěn)壓器低功耗的耍求(3) 從停機到啟動的過程：仿貞條件：脈沖跳躍模式.Vin-3.6V.Voin-1.5V>IOOmA.Wtt25X2.全典型模型.HW：觀察芯片的上電啟動中輸出電壓的建立過弘結(jié)栗分析匕仿貞結(jié)果圖5.4可U看出.結(jié)栗分析匕仿貞結(jié)果

7、圖5.4可U看出.輸出預(yù)定的1.5乂并且啟動時何約為80us-axkgTimQia)GK)圖54快速啟動波形芯片能絶快速門勁.編出電Wf苣的穩(wěn)運芯片功能肚本丈現(xiàn)。mumg：m他cwW5.5哭發(fā)fftAm波彤(4) 處發(fā)模式工作波形:仿真條件：突發(fā)模式，VgNV、Vout=1.5V、lio«,=30mA,溫度250全典型模型目的：觀察芯片在災(zāi)發(fā)工作模式(即輕負載)條件下的工作情況。結(jié)果分析：仿真波形如圖5.5所示：在災(zāi)發(fā)模式下，SW電壓變化范田是4.2VVqut輸出1.5V且波動約為36mV,電感峰值電流不到280mA仿真結(jié)果滿足指標(biāo)要求.(5) 脈沖桃躍模式負鞍瞬念響應(yīng)：仿真條件：脈

8、沖跳躍模式，Wf3.6V、V(xm=1.5V、1*200mA-500mA,溫度25,全典型模型條件.H的：觀察芯片的負載階躍變化的響應(yīng).結(jié)果分析：出圖5.6可以看出，在脈沖跳躍模式下，當(dāng)負載從200mA變化到500mA時芯片的輸出電壓在經(jīng)歷一個較大的波動后很快就能夠重新穩(wěn)1定在I.5V,山此可見達到芯片設(shè)計目的.W5.6VOUT-I.5V.脈沖規(guī)躍稅式曲5.7V«n-l.5V,發(fā)棋式li（x）Fs200mAto500mAln）AD=50mAio500mA(6) 定發(fā)模式負載瞬態(tài)響應(yīng)：仿真條件:究發(fā)模式，Vm-3.6V、V(xn-L5V.ISOmA500mA,溫度為25*U全典型模5?

9、條件.目的：觀察芯片的負我階躍變化時的響應(yīng).結(jié)果分析：山圖5.7可以看出.在脈沖跳躍模式卜S當(dāng)負毅從50mA變化到500mA時芯片的輸岀電壓在經(jīng)歷一個較大的波動后很快就能夠皈新穩(wěn)定在I-5V.響應(yīng)時間不超過40us由此可見達到芯片設(shè)計曰的。從以1：的仿真結(jié)果*看，芯片的所有功能都已實現(xiàn)，特性達到既定的設(shè)計II標(biāo)，關(guān)斷時的界態(tài)電流和RUN引腳的閾值電壓仿實結(jié)果優(yōu)于I!定的指標(biāo).電埒性能良好.論文的設(shè)計工作來源于西安電子科技人學(xué)的科研頂II“電源杵刖類集成電路關(guān)鍵技術(shù)理論研究與設(shè)計”，作者承扭了一款1.4MHz電流模島效單片同步陽I川DC/DC穩(wěn)壓器集成電路設(shè)訃與實現(xiàn)工作.利川Vicwlogic.

10、Hspicc%EDA軟件I：JL實現(xiàn)了電路的設(shè)計及仿真驗證仿1X繪證農(nóng)刖該若片的所右功能個部實規(guī)性能指標(biāo)達到設(shè)計疫求.在本文中作者所作的工作及創(chuàng)新如卜：(1) 高效率的實現(xiàn).誅設(shè)計基于0.6umBiCMOS工藝，芯片采用忸疋頓豐、峰值電說?？刂品桨?同時釆用光進的同步整濟技術(shù)，從而便粉爪器的I.作效牟髙達96%,同時為了延長電池在便攜式系統(tǒng)中的使用好命，芯片還捉供了100%占空比低壓降運行.(2) 論文分析了開關(guān)®壓器常用的兒種拓撲結(jié)構(gòu)及本的I.作總理，M：希電分析了本芯片所采用的Buck樂開關(guān)穩(wěn)壓器的作甌理，JfJliTlUV細的小信號模型及分析過程.(3) 所設(shè)計的芯片具用三種工

11、作模式：脈沖跳躍模式、災(zāi)發(fā)模式和外，部時仲同步模式.使得用戶可以依掘不同的應(yīng)用場合選樣不同的工作模式，從面達到杵芯片的特點發(fā)揮到靈佳的目的.(4) 作占創(chuàng)造性地將績相環(huán)技術(shù)應(yīng)用J芯片內(nèi)部.使衍芯片在外部時鐘同步模式下不會降低其斜坡補償?shù)挠行?從而實現(xiàn)了芯片的外同步時鐘頻半的擴展功能通過這種方法可以將芯片的外同步吋仲頻率范田擴展為偵郴X的紡歡他I幾木設(shè)計的外同步頻率范別為IMHz-1.7MHzXD81O4目前已通過電路的前仿冀驗證，卜一步的主要工作是版圖的設(shè)訃和芯片的后仿真驗證.山于時何的關(guān)系，本文的硏究工作還不夠完善，還仃需耍改進的地方.電源賢理芯片DC/DC穩(wěn)壓器還有許多問題值紂研尤.如DC/DC空爪冷的總運件分析、峰值電流模工作模式的小信號分析、QC/DC的小伯號模型分析以及DC/DC的建模尋等，還應(yīng)加強在這方面的知訓(xùn)學(xué)習(xí).隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展和史交雜的乎持設(shè)備的不斷汕現(xiàn)川來，