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随着消费类电子产品的功能增多,性能进一步优化,对电源芯片的要求也进一步提高,要求效率更高,体积更小,输出电压更低,性能更稳定。相对其他电压转换技术,开关式的DC-DC电压转换芯片技术更能满足以上的要求。本论文比较分析了多种DC-DC变换器,以及各种控制方式的优缺点,最后选择采用Buck降压电路实现,并采用电压模式的PWM控制方式,以提高输出的精度和动态特性。并且辅以一种基于峰值电流和迟滞电压控制的PFM控制模式,以满足在小电流负载的情况下对高效率的要求。电路在负载电流较大(约＞80 mA),电感电流连续时,采用开关频率1MHz的电压型PWM控制工作模式,在负载电流较小(约＜80 mA),电感电流不连续时采用PFM工作模式。本次设计芯片输入电压范围是2.5V-5.5V,输出电压范围是1.5V-Vin,实现了在0～750 mA的负载电流变化范围内的高转换效率。本次课题设计采用同步整流技术,降低了变换器的整流损耗,提高了系统的效率;提出一种独特的前馈电路,使得系统的线性调节性能得到优化,同时使系统的响应更快速;根据设计目标,对电路的元件参数进行优化设计,以满足系统的低功耗要求;设计一种数字软启动电路,避免启动过程中出现的浪涌现象;高PSRR,低温度系数的电压和电流基准电路的设计,保证了系统中的其他电路的性能;设计了一种合理的补偿电路,解决了电压控制模式中稳定性难的设计问题。芯片采用CSMC公司的0.5pm CMOS混合信号模型设计和流片。仿真和测试结果表明该电路可实现PWM和PFM模式供电以及两种模式之间的平稳过渡,保证了系统在较宽的电流负载范围内都具有很高的效率,同时具有较好的负载和线性调节能力。输出电压的误差小于±2%,最大静态工作电流约17μA,最大转换效率达95.6%。