整体电路仿真验证及主要性能指标

1、整体电路仿真验证及主要性能指标本罩对XDH104戮体仿真实规的主毎桥性'訂&标子以谍韧的介绍.旳先络出XD«Q4整休捋标的會义.然菇绪出仍戊听迖到的整体性能折标再分析XDSICM的一些典堂的电气特性仿具曲线§5.1lUWttffi标说明XDSW的主翌性能指标有tm:iftAvra引脾的阻»UivfB僅常小，-般可以恕略vkB：治联JS18端电压，它确宦输出电爪，该指林Hi输入电压和变化越小越AVovl：締出过压时反锻端牛也高于堆淮电压的址*AVf0：荃淮电压馥性调聲平“它反映堆准电山曲输入电爪的变化越小越蚱”VDRto：输出电压负载调整率它反映负技

2、对输出电爪的魅晌雄小越好。vIN,芯片正常工作时的输入电虫范10：悴占电流.这-描标反应芯片的协志功*越小超好.W：股荡器的频率.fSYNCTSYNC引脚的捕婕频率范HikIpixtjy：赛频罄郴器输出电锻“补可；：KJT关官的导iffi电I5h它谚响芯片的效4-越小越杯.RNFfT：同步开关许的导通电附.它越响芯片的效率，越小越町.11苦片IE常工柞条杵下电SB的嶂II电淹zSW引脚泄莊血流，它上耍恋响芯片的功越小越"vsuhtRUN引御幽值*§5.2無体仍血结果1>电特性仿側探<5J載惮nm性传真料聚MJNTYPMAX申何Iffll反谍电頑A20nA.Vra

3、反诩电爪0r<T<S5T：-wrTAstEKI4DJI40.&I5as150.8180.821VVAovlAVfli=V(ivi-V|H555555mVAVW拔性调糕率VlM=2r65V-6VO.DS0.25%VVlOAIMFC调整率伺服环路测试,VmrO9VI2V伺服环略鸿-03-0.7%Vin输入电乐2.656Vb輪入立流偏置电淹脉冲規跃模式2.65V<V|N<6V>V$ync/moo£=0VIouCA416gA次发模式V$YZC7MOD=V|nkxnA113mA关断VRUM-OV>Vin«6V02W振爲晋Vre=O.8VVf

4、B-OV1.4200MikkHz(syncSYNCMl获MHztlLLFF鉴拔尖相器输出电流儀受电涯能力*1出屯汎能力fpLUN<f()SCfrlJJN>foSC101820dOI8-20mAmaRpn:rP管导细HlfiflRds<omIsuROOmA033QRntftN管导適电阳RgON100mA0.27QIrk炖值电蝮器电涼VrB=0.7V.丿i空比<35%0.96ASW引御漏电流WuTV.VgV或6VVW-6VOJjiAVrunRUN引脚阈值V注，凡杯注示技术拆标适川I廉个I作ifl度范国.否则抬标是Ta=25C测紂。如人待别说明.V|n=3.6V.2、典型特性

5、仿具曲线振荡频率陆温度变化的曲线：仿戊条件：脉冲跳跃模式，V|h=3.6V、V<xrr=l8V,lUad=500mA,全典型模型。H的：现察振荡频率随温度变化范田，随温度变化越小越好.结果分析：采用描点法得到仿真结果如图5所示.在-5O-I251C温度变化范国内，振荡頻率变化范也约为1.33MHz-l.44MHz,农明扳荡频率跋温度变化不大，星本满足指标要求(2) 开关管的导通电阴(Rosoo)打输入电爪及温度的关系：电压待性仿真条件：脉冲跳跃模式Wn=2.657VIsw-100mA,温度25X全典型模型.温度待性仿真条件：脉冲跳跃模式.Vw2.7V、3.6V利4.2V、k萨100mA,

6、.50r-l251C.全典型模型。冃的*观察开关管的导通电阻随铀度及电爪的变化范国该值的人小N接恋响芯片的效率.因此耍求该位越小越好山血如如电爪变化也用该尽试小。结果分析，由仿頁结果图5.2以君必任全电压范田内.开关胃的£通电川不趙过0.6Q:山图5.3可以看出在个漏范IM内，丿I关桃的导通电阳不超过0.75Q.该R1位范田可以満足开关稳压器低功耗的耍求(3) 从停机到启动的过程：仿貞条件：脉冲跳跃模式.Vin-3.6V.Voin-1.5V>IOOmA.Wtt25X2.全典型模型.HW：观察芯片的上电启动中输出电压的建立过弘结栗分析匕仿貞结果图5.4可U看出.结栗分析匕仿貞结果

7、图5.4可U看出.输出预定的1.5乂并且启动时何约为80us-axkgTimQia)GK)图54快速启动波形芯片能絶快速门劲.編出电Wf苣的稳运芯片功能肚本丈现。mumg：m他cwW5.5哭发fftAm波彤(4) 处发模式工作波形:仿真条件：突发模式，VgNV、Vout=1.5V、lio«,=30mA,温度250全典型模型目的：观察芯片在灾发工作模式(即轻负载)条件下的工作情况。结果分析：仿真波形如图5.5所示：在灾发模式下，SW电压变化范田是4.2VVqut输出1.5V且波动约为36mV,电感峰值电流不到280mA仿真结果满足指标要求.(5) 脉冲桃跃模式负鞍瞬念响应：仿真条件：脉

8、冲跳跃模式，Wf3.6V、V(xm=1.5V、1*200mA-500mA,温度25,全典型模型条件.H的：观察芯片的负载阶跃变化的响应.结果分析：出图5.6可以看出，在脉冲跳跃模式下，当负载从200mA变化到500mA时芯片的输出电压在经历一个较大的波动后很快就能够重新稳1定在I.5V,山此可见达到芯片设计目的.W5.6VOUT-I.5V.脉冲规跃税式曲5.7V«n-l.5V,发棋式li（x）Fs200mAto500mAln）AD=50mAio500mA(6) 定发模式负载瞬态响应：仿真条件:究发模式，Vm-3.6V、V(xn-L5V.ISOmA500mA,温度为25*U全典型模5?

9、条件.目的：观察芯片的负我阶跃变化时的响应.結果分析：山图5.7可以看出.在脉冲跳跃模式卜S当负毅从50mA变化到500mA时芯片的输岀电压在经历一个较大的波动后很快就能够皈新稳定在I-5V.响应时间不超过40us由此可见达到芯片设计曰的。从以1：的仿真结果*看，芯片的所有功能都已实现，特性达到既定的设计II标，关斷时的界态电流和RUN引脚的阈值电压仿实结果优于I!定的指标.电埒性能良好.论文的设计工作來源于西安电子科技人学的科研顶II“电源杵刖类集成电路关键技术理论研究与设计”，作者承扭了一款1.4MHz电流模岛效单片同步阳I川DC/DC稳压器集成电路设讣与实现工作.利川Vicwlogic.

10、Hspicc%EDA软件I：JL实现了电路的设计及仿真验证仿1X绘证农刖该若片的所右功能个部实规性能指标达到设计疫求.在本文中作者所作的工作及创新如卜：(1) 高效率的实现.诛设计基于0.6umBiCMOS工艺，芯片采用忸疋頓丰、峰值电说模控制方案.同时釆用光进的同步整濟技术，从而便粉爪器的I.作效牟髙达96%,同时为了延长电池在便携式系统中的使用好命，芯片还捉供了100%占空比低压降运行.(2) 论文分析了开关®压器常用的儿种拓扑结构及本的I.作总理，M：希電分析了本芯片所采用的Buck樂开关稳压器的作瓯理，JfJliTlUV细的小信号模型及分析过程.(3) 所设计的芯片具用三种工

11、作模式：脉冲跳跃模式、灾发模式和外，部时仲同步模式.使得用户可以依掘不同的应用场合选样不同的工作模式，从面达到杵芯片的特点发挥到灵佳的目的.(4) 作占创造性地将績相环技术应用J芯片内部.使衍芯片在外部时钟同步模式下不会降低其斜坡补偿的有效性.从而实现了芯片的外同步时钟频半的扩展功能通过这种方法可以将芯片的外同步吋仲频率范田扩展为侦郴X的紡欢他I几木设计的外同步频率范別为IMHz-1.7MHzXD81O4目前已通过电路的前仿冀验证，卜一步的主要工作是版图的设讣和芯片的后仿真验证.山于时何的关系，本文的硏究工作还不够完善，还仃需耍改进的地方.电源賢理芯片DC/DC稳压器还有许多问題值紂研尤.如DC/DC空爪冷的总运件分析、峰值电流模工作模式的小信号分析、QC/DC的小伯号模型分析以及DC/DC的建模寻等，还应加强在这方面的知训学习.随着电子信息技术的飞速发展和史交杂的乎持设备的不断汕现川來，