随着信息时代的发展,便携式电子设备得到了广泛地普及,提高了对电源管理的要求,包括更高效率、更高集成度和更低成本等。因此,研究与设计多通道电源管理芯片具有重要意义。本文以福州大学与福州福大海矽微电子有限公司合作的产学研项目“便携式电子设备用的电源管理芯片的研究与设计”为背景,进行一款多通道电源管理芯片FD8081的研究与设计,该芯片包含两路降压型DC-DC转换器、两路LDO线性稳压器、I2C总线和上电时序控制模块。本文首先介绍了国内外电源管理芯片的发展现状和趋势;接着根据应用需求进行了芯片系统定义,包括芯片特性、管脚定义、控制时序和信号分布考虑等;然后进行了系统主体模块的研究与设计,包括LDO线性稳压器和峰值电流模降压型DC-DC转换器,在介绍基本原理的基础上分析了系统的稳定性,给出了各关键电路的具体设计和仿真验证;最后将系统整合后仿真验证并完成全芯片版图设计。在设计关键电路时,提出了一种带瞬态增强电路的类米勒补偿方式,提高了LDO瞬态响应的同时保证环路稳定;提出了一种低压高精度基准电压源电路,降低环路增益进而减少了失调电压对输出精度的影响,同时降低了电压输出稳定时所需的电源电压;采用自适应斜波补偿电路来保证电流内环的稳定性。在研究已有峰值电流检测技术的基础上,提出了一种动态偏置并联负反馈电路的新型峰值电流检测电路,提高了电流检测速度和精度。芯片FD8081采用CSMC 0.35μm混合工艺,用Spectre工具对其进行前仿真验证,用Virtuoso进行后端版图设计。仿真结果表明,所设计的多通道电源管理芯片满足多电源供电系统的性能要求。