集成PWM开关电源控制器IP核多模块化的设计

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1、摘要开关电源的应用日益广泛，因此在现代大规模集成电路快速发展，SOC技术日益进步的今天，如何开发构建主要基于CMOS模拟电路的电源类IP核，并通过多模块化的积累，逐步搭建并完善拥有自主知识产权的口库，越来越拥有重大的现实意义。本毕业设计研究和提出了构成PwM电源控制芯片的主要功能模块，设计了其中主要模块IP核的多种结构电路并进行了仿真，完成了部分电路的版图设计——包括误差放大器，基准电压源，电压调节器，比较器，振荡器等。仿真结果表明，本文设计的电源电路类IP核结构简单，稳定性好，能够在比较大的电源电压和环境温度变化范围内正常工作，具有一定的先进性和实用性。多模块化的I

2、P核电路设计只是在IP核系列化实现的过程中完成的第一步，离通用IP核模拟电路库的建立之间的距离则更为遥远．预期论文的工作可为今后PwM电源控制芯片和各种SoC的电源模块设计积累有益的经验，并为建立相应的智能电源IP库做出贡献。关键词：Ip核SoCpwMAbstractSwitchpowersystemiswidelyusedindifferentfields．WiththerapiddevelopmentofVLSIandSOCtechnology,itisveryurgentandsignificanttoconstructandperfectthePowerCon

3、trolICslibraryofourownIntellectualPropertystepbystepbythewayofdevelopingandaccumulatingtheCMOSanologIPcores．Inthethesis，someofthemostimportantfunctionalmodulesofthePWMPowerControlICsaredesignedandsimulated，includingerroramplifier,voltagereference，voltageregulator,comparator,andoscillato

4、r．Thetopologies，schematicsandlayoutsofsomecircuitsareintroducedanddeveloped．Althoughthestructuresofthesemodulesaresimple，theyCallworkproperlyandefficientlyinawiderangeofambienttemperaturesandsupplyvoltagevariations．Themulti—modulesPcoresdesignisonlythebeginningofcompletingtheIPseries，fu

5、rthermoretherearemanyworksofconstructingtheanologyIPlibrary．ThethesisisconsideredasthebasisoffurtherdevelopmentofPWMPowerControlICsandvariousSoCpowermanagementmodules．Keywords：IPCore；SoC；PWMII浙江人学硕士学位论文第一章绪论以超深亚微米(VeryDeepSub—Micron，VDSM)工艺和IP核复用(IPReuse)技术为支撑的系统芯片(SystemonChip，SoC)技术是国

6、际超大规模集成电路发展的趋势和二十一世纪集成电路技术的主流。当前，经济建设、社会发展、国家安全和经济社会信息化的需求为集成电路产业提供了前所未有的广阔市场和难得的发展机遇。我国的集成电路产业经过几十年的发展已经初具规模，形成了比较完整的工业体系，国家企盼已久的超大规模集成电路制造业发展高潮正在到来，加快集成电路设计业的发展是我国集成电路产业实现跨越发展的当务之急。任何电子信息系统都离不开电源，SoC也概莫能外，因此，电源控制芯片IP核在SoC设计中占有非常重要的地位，且应用极为广泛，仅以移动通信和各种PDA产品用到的系统芯片为例，其用量就极为可观。同时，单独封装的电源

7、控制器：卷片的需求量也非常巨大。以计算机为例，我国目前计算机的年销售额为1000万台，对开关电源控制芯片的需求量就达1000万片，而每片的价格大约为12一16元，因此，仅计算机电源每年的市场需求就约为1．2一1．6亿元。特别是随着我国通信与网络、电力系统、工业生产、医疗卫生、环境监测与保护、文化娱乐与家电产业的发展，电源类IP核和控制芯片有庞大的产业前景。在Pc和移动电话的驱动下，世界电源控制芯片市场在2001年虽然受到全球IT业不景气的大环境的影响，增长率出现了下降，但依然获得了5％的增长，达到55亿美元，市场前景非常可观。可以认为，根据我国电子信