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众所周知,片上系统(SoC,System on Chip)设计技术是超大规模集成电路(ULSI)发展的必然趋势和主流,它以超深亚微米(VDSM,Very Deep Sub-Micron)工艺和IP核复用(IP Reuse)技术为支撑。而作为SoC设计的一个重要分支——PSoC(Power SoC)设计也逐渐引起相关从业者的重视。在PSoC设计中,可复用IP核设计技术则应首推功率变换器中控制模式的IP核设计。目前,在功率变换系统中常见的有三种调制模式:脉宽调制模式(PWM,Pulse Width Modulation)、脉频调制模式(PFM,Pulse Frequency Modulation)和二者可以相切换的PWM/PFM模式。采用相应调制方式的IC品种繁多,各有千秋。但PWM在轻载时效率较低,而PFM由于频谱分布随机,不利于后续滤波器的设计。现今一种全新的调制方式——脉冲跨周期调制模式(PSM,Pulse Skip Modulation)则正好可以弥补上述两种模式的缺点,经过大量仿真研究表明,该调制模式具有轻载时效率高、响应速度快、鲁棒性强、电路易于实现等特点。但PSM也具有不可避免的缺点:轻载时输出电压纹波较大,且易引入音频噪声。由此,论文在PSM调制模式的基础上,对PSoC设计中的一种优化的PSM调制模式——模糊跨周期调制模式(FPSM,Fuzzy PSM)进行了建模并设计了该IP核及测试电路,以及其它相关子电路的设计。论文将在以下几方面展开论述:1.基于PSM调制模式基本理论和模糊控制理论,对FPSM进行了建模,得到其近似数学模型,以便于FPSM的IP核设计。2.基于得到的近似数学模型,设计了FPSM的IP核。3.设计基于FPGA方案的开关电源系统,包括PSM调制、基于状态机的PSM调制、FPSM调制的算法,以此对FPSM的IP核进行验证。4.设计了PSoC中其它相关子电路:基准源、过温保护等电路。5.对FPSM的IP核进行实验验证,并对此进行了结果分析。研究分析表明,论文设计的PSoC设计中采用FPSM调制模式,提高了功率变换系统的效率、改善其抗干扰能力、减小输出电压纹波、避免系统进入音频范围。