便攜式電子設(shè)備電源管理芯片的

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)稀課題土名稱漁便攜安式電餃子設(shè)碎備電能源管營(yíng)理芯跡片的慣研究嫌系崇勺別饑自動(dòng)旱化誼專業(yè)走班級(jí)掘姓踩普名蒼學(xué)域帶號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及要求:1意義、目的：對(duì)便攜式電子設(shè)備的電源管理芯片進(jìn)行研究，為便攜式電子設(shè)備的電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供參考。2主要內(nèi)容：文獻(xiàn)綜述、進(jìn)行方案比較、了解應(yīng)用軟件及編程設(shè)計(jì)過(guò)程、具體硬件設(shè)計(jì)、仿真數(shù)據(jù)整理與結(jié)果分析、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與翻譯、答辯3要求：計(jì)對(duì)便攜式電子設(shè)備的電源管理芯片的硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)中研究電源管理芯片構(gòu)成與系統(tǒng)應(yīng)用等技術(shù)。側(cè)重于系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。8篇以上參考文獻(xiàn)，英文資料不少于2篇，并且將其中的1篇翻譯成中文，5000字以上。論文正文30-60頁(yè)。指導(dǎo)教師簽字：日期：年月日摘要本文針對(duì)便攜式電子設(shè)備電源管理芯片做了研究和設(shè)計(jì)。首先，介紹了三種實(shí)現(xiàn)將電池電量或其他電能轉(zhuǎn)換成恒定電壓或恒定電流輸出的方法：DC-DC轉(zhuǎn)換器、電荷泵電壓變換器、LDO線性穩(wěn)壓器，并且做了對(duì)比研究。然后，重點(diǎn)研究LDO線性穩(wěn)壓器。先對(duì)LDO進(jìn)行了基礎(chǔ)理論研究，分析了頻率補(bǔ)償、壓差、瞬態(tài)響應(yīng)、線性調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率等各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種增益高，并增加了快速反饋環(huán)路的LDO線性穩(wěn)壓器。運(yùn)用SRE技術(shù)，進(jìn)一步提高了瞬態(tài)響應(yīng)的性能。拍最后縫，對(duì)貴本芯貼片的瑞高增鏟益誤湯差放仰大器名和快射速環(huán)山路設(shè)終計(jì)以均及S季RE將電路元做了播軟件飲仿真羨，仿求真結(jié)村果表匙明，曠輸出態(tài)電壓瞇的線偷性調(diào)嗽整率瑞和負(fù)淚載調(diào)告整率遷均得者到改追善。竄關(guān)鍵辯詞碗：雙濃模式窄DC釣-D妙C轉(zhuǎn)木換器妥；L請(qǐng)DO柿線性肅調(diào)整恒器；陣平均員化建檔模端Ab讀st個(gè)ra姥ct蘿轉(zhuǎn)Th喘is蓬p束ap茄er瘦d篩o肢th為e營(yíng)re輕se均ar慢ch傭a低nd善d形es勢(shì)ig謠n蜘in調(diào)v亡ie棉w歌of俱t童he拒p鑰or冊(cè)ta桌bl香e月el局ec備tr漆on貸ic捧d茅ev澡ic席es悅p囑ow械er劑m馳an專ag膏em爽en陪t雪ch夢(mèng)ip蕩s.拍F勁ir史st汪,靈in舉tr振od責(zé)uc趕ed哄t奇hr滲ee儀k陵in助ds鄙o黎f歉re炮al粱iz葬at似io桿n寇of即t只he柏b宇at光te森ry稼p趙ow態(tài)er橋o假r冠ot近he滿r駐wi運(yùn)ll麗t婚ra喘ns腰fo崖rm翻e咽le朗ct拒ri北ca咱l高en尖er仁gy牛c僅on肆st輪an關(guān)t減vo悼lt銷ag滅e供or幟c計(jì)on斷st捏an松t標(biāo)cu鞋rr挺en捏t弱ou嫩tp答ut戒m由et市ho咳ds傲:進(jìn)DC顫-D搶C竹co拉nv修er四te偉r,孔t三he走c刺ha萬(wàn)rg鍵e交pu都mp久v醒ol筐ta胃ge訴c睡on麥ve補(bǔ)rt座er黎,資LD亞O尋li閃ne攝ar耕r送eg族ul留at鞠or燒,爸an松d碌do搶a零c遠(yuǎn)om案pa園ra目ti洞ve玩s節(jié)tu億dy縱.進(jìn)把排Th釋en主,歲th歲e隆pa狂pe斃r楚re勤ga奮rd箱r渡es聰ea窯rc恰hi瓦ng財(cái)L峽DO申l癥in擊ea積r致re桂gu彈la丟to傻r廈as陽(yáng)t損he誘k嚇ey狼.漠Fi健rs顯t,太r教es承ea蹤rc割h聰th李e沈LD取O淡ba鈔si枯c景th約eo餅ry耕,尚an攤al惡yz挑es都t莊he灣f闖re蘆qu春en稀cy仔c戀om牢pe框ns春at運(yùn)io松n,否d超if月fe經(jīng)re重nt料ia尺l創(chuàng)pr績(jī)es套su槍re糾,志tr川an襪si充en毒t走re枝sp焰on稍se徹,蕩li顯ne狗ar林a斃dj宏us柿t代ra枕te腔,捐lo井a(chǎn)d批a產(chǎn)dj漁us雅ti丙ng榜t言he貧k挺ey沒(méi)p浸er倦fo喜rm淚an受ce瓜i命nd顆ex作r椒at典e,茶e聰tc晴.報(bào)Ba蠶se統(tǒng)d莖on架t買hi錫s,警p率ut警s宗fo勿rw迎ar奧d灰a頓ga筆in企h做ig單h,坐a值nd溜t伐he般r己ap良id投i焦nc驢re弓as胸e克of豐t特he進(jìn)f狠ee騰db姨ac任k蘿lo蜘op還L劇DO蠶l川in訊ea通r師re歸gu樂(lè)la侄to叮rs齊.筒Us灣e斯SR東E卻te尼ch凱no捏lo歌gy邀,扇an懶d引to貪f重ur床th陷er嶄i穿mp跑ro惡ve號(hào)t荒he難p更er瑞fo耳rm涌an紫ce鹿o憂f描th租e溝tr爐an漢si骨en污t恩re冊(cè)sp靠on猶se上.佛認(rèn)蝦Fi廢na龜ll續(xù)y,池t曬ak頃e狗th罷e貴hi河gh柄ly溜E砌rr理.a村mp唯a虎nd四f浮as嫂t繳lo遞op游S抬RE凍c像ir壺cu墳it景d昆es蝦ig退n遵to蔬t茅he堆s淺of潮tw刑ar削e寸si殖mu皇la尊ti孫on玩,爸th熄e醋si傍mu陶l(shuí)a報(bào)ti策on扎r姓es減ul瞞ts行s喬ho悠w傍th夜at變t雕he醫(yī)o浩ut抄pu粥t筍vo燈lt煉ag木e紡of戰(zhàn)t鄙he治l爸in雄ea竿r終ad錢ju廟st笑me論nt林r籠at羽e羊an晶d蔬th雷e辣lo攀ad細(xì)r漏at跪e羽ad辭ju倍st萄me淡nt糟i范s撈im久pr千ov賽ed已.中Ke畫(huà)yw魚(yú)or悲ds敘：崗Du泰al匪-m代od懷e勞DC童-D設(shè)C蜂co丙nv他er正te貼r；浮LD巷O夢(mèng)li債ne互ar傲r遷eg鋪ul瑞at蹲o(hù)r碰；A見(jiàn)ve秋ra固ge湊d豐mo攏de淡l目錄額1.拐俘緒論黃1兩1.蛙1途澤課題配背景賴1封1.娛2雜糠電源覆管理添芯片御的發(fā)正展與趕研究蠶現(xiàn)狀灑3即1.趟3級(jí)機(jī)研究慎內(nèi)容就4林1.蔬3.丈1真D萄C-孤DC嶺轉(zhuǎn)換即器的黨介紹參4泉1.瘋3.銜2票原電荷飽泵電別壓變害換器俊的介戲紹哀4款1.軍3.柴3楚斃針對(duì)扇LD扮O喂的研急究與脈設(shè)計(jì)渠4歇1.它4睬俘論文犬組成激和安憂排遭5紙2.紹江便攜弓式電冤子設(shè)硬備電昨源管沿理芯督片基勸礎(chǔ)繁6形2.駱1惠D付C-掏DC景轉(zhuǎn)換限器基咱礎(chǔ)練6絮2.套1.偷1解塊降壓絹型批DC間-D驚C劣轉(zhuǎn)換賢器拓師撲結(jié)霞構(gòu)廳7燦2.姓1.泡2遞DC退-D門C牛轉(zhuǎn)換饑器的暖調(diào)制垮方式洪10士2.嫂1.煌3駁DC梨-D漫C診轉(zhuǎn)換適器的怎控制間環(huán)路績(jī)10箭2.構(gòu)2標(biāo)電荷律泵電盒壓變近換器亭基礎(chǔ)磁12悔2.墾2.滲1辮程電荷易泵轉(zhuǎn)意換器戀的工惰作原破理室14劉2.汪2.徑2偏紫電荷皆泵轉(zhuǎn)采換器扔的基甜本概恐念依16乎2.胖3紐便攜灣式設(shè)暢備疤用炸LD露O夢(mèng)基礎(chǔ)注19蕉2.賤3.而1斃L燒DO嗽線性菠穩(wěn)壓鼠器基拼礎(chǔ)驢20廊2.銅3.禿2錘LD某O馳基本承的頻嘗率補(bǔ)來(lái)償方續(xù)法熟21憤2.釣3.戀3光L閉DO帖的壓預(yù)差蹤25刊2.泰3.仁4貫瞬態(tài)朱響應(yīng)胡26根2.孫3.傍5咸負(fù)載憑調(diào)整裝率再27漢2.逆3.藥6烘線性拒調(diào)整柜率新27心2.醉4疊小結(jié)武28勞3.弓L董DO獨(dú)線性養(yǎng)穩(wěn)壓揭器的味系統(tǒng)忠設(shè)計(jì)喇31龍3.爬1啟LD泊O陪線性偏穩(wěn)壓潔器的晶電路屯設(shè)計(jì)診33歲3.臥1.玉1吊誤差將放大毒器建33助3.欣1.好2神短路聞及電傭流限它制電職路活36賭3.掉1.榆3忌SR鳴E略電路馳38鵝3.扛2葵L籮DO掩線性恨穩(wěn)壓想器的懷仿真顏39俱3.澆3濕結(jié)論端42究4.壞總結(jié)序43偵致謝始44遵主要靜參考仗文獻(xiàn)籃45斃1.峽揉緒論夕近年閉來(lái)，呀煩、筆靈記本唱電腦暖、P列DA愉等以遮電池夸供電衛(wèi)的便賊攜式撥電子響產(chǎn)品薯迅速泥成為亮了人無(wú)們?nèi)贞懗Ｉ鷦?shì)活中離不可蘇或缺摟的部盟分。代這些猜便攜撿式產(chǎn)珠品在轎功能優(yōu)、性演能、塘體積舒和成雨本等既方面著的提嚇高與勢(shì)改進(jìn)吸日新工月異間，這啞就對(duì)彎依賴飼電池僚電源煮的便池?cái)y式獎(jiǎng)設(shè)備蠟中至閉關(guān)重稈要的群電源頌管理仔系統(tǒng)旺的要湊求越鞠來(lái)越掌高。躬優(yōu)秀鵲的電跳源管該理系紐統(tǒng)能挪提高炸電池騾供電欣效率餅、延蠢長(zhǎng)電新池供逐電時(shí)舅間、魄提高裹電池定使用攀壽命箭。本隱論文誰(shuí)的研鏟究目索的，繭即是霜對(duì)便嫁攜式鉆電子背設(shè)備蜓電源婦管理蒜核心墾部分戀電源旋管理?yè)嵝酒甲鲆皇輦€(gè)簡(jiǎn)聾單的背研究虹與探網(wǎng)索。蜘本章輸將首宮先介秩紹論禽文的忍課題心背景澆，接火著對(duì)翁DC倉(cāng)-D首C轉(zhuǎn)卻換器雅，L叉DO輛線性姓穩(wěn)壓謎器，劫電荷賠泵電寒壓變壩換器之的發(fā)撲展和趨研究廊現(xiàn)狀鋤做簡(jiǎn)揚(yáng)單概戚述，墨并以溫此引燦出本候文的六研究捷內(nèi)容查；接賽著給易出整哥片論扶文的熟組成搜結(jié)構(gòu)肚。慶1.與1烤課彎題背躺景芹近幾看年來(lái)恐，隨卡著諸敵如手彩機(jī)、允數(shù)碼賤相機(jī)刑、數(shù)懲字音判樂(lè)播餓放器砍、手凡持醫(yī)伯療儀年器等井便攜諒式電晶子設(shè)箱備的抹廣泛巡應(yīng)用泛，電兄池與迅電源雪管理臣半導(dǎo)殲體產(chǎn)乞品成青為半俊導(dǎo)體至領(lǐng)域垂的市塌場(chǎng)熱電點(diǎn)之箏一，棗其增赴長(zhǎng)趨釣勢(shì)也報(bào)高于寫(xiě)半導(dǎo)徑體整俯體市項(xiàng)場(chǎng)的姐發(fā)展配速度萬(wàn)，甚碧至超榴過(guò)了王數(shù)字扁信號(hào)麗處理葛器(雨Di欲gi納ta妖l釀Si跡gn衡al櫻P全ro感ce粘ss但or圈,D殼SP覽)和需存儲(chǔ)冰器等各半導(dǎo)蠶體產(chǎn)殿品的都增長(zhǎng)阻速度仍。據(jù)彎估計(jì)逐，從寸20鏟04繼年至叮20泄10暖年，憶每年綿電源填銷售辱額以拘15土%的蹦幅度將增長(zhǎng)乞，到猶20遺10沸年全居球整灰個(gè)電互池與細(xì)電源張管理授市場(chǎng)臂達(dá)到拆近1新20鴨億美霸元的腦銷售膏額。勿中國(guó)紋大陸君作為貫全球類最大吹的芯惕片消挨費(fèi)市沒(méi)場(chǎng)，跳從2牢00當(dāng)3到姜20丟07摧年，儉市場(chǎng)去復(fù)合舟增長(zhǎng)群率達(dá)紀(jì)到了醫(yī)25他%，蠻到2腹00封9年來(lái)，中膊國(guó)電焰池與戴電源華管理裹市場(chǎng)斗達(dá)到嚼了5圣82虹.6聚億元適[1橋]多。碼圖1京-1阻按蔥應(yīng)用桑劃分廣的全克球電麻池與脊電源器管理睛市場(chǎng)墊磨喊在應(yīng)盆用需絲求方付面，炎從圖亦1-施1可異看出堆，以塘下幾癢個(gè)重周要領(lǐng)可域?qū)σ鲭姵赜钆c電該源管桶理的始需求早尤甚幻[1憐]則：訴通信榴領(lǐng)域居，尤瞇其是誰(shuí)移動(dòng)寨通訊來(lái)目前延對(duì)電桿池與檔電源畢管理輩的需精求最優(yōu)為強(qiáng)蹈勁；薯消費(fèi)月類電脂子產(chǎn)緒品，肝如M乓P3借，M奏P4具、數(shù)游碼相飲機(jī)等抄，這佩部分促市場(chǎng)看份額少在逐風(fēng)年遞朝增，盯甚至咱有趕喬超通端訊領(lǐng)肥域的浪勢(shì)頭蔽；銷計(jì)算岔機(jī)領(lǐng)玩域，頭這雖躺然是縮傳統(tǒng)攜領(lǐng)域央，但遞近年彈來(lái)隨簡(jiǎn)著筆征記本淘電腦躺市場(chǎng)禽的快禁速發(fā)刑展，磚使得名該領(lǐng)讓域?qū)Φ碗姵伉B(niǎo)與電怎源管尸理的榴需求科日益勞增強(qiáng)寒；伸汽車址電子緣，目蝕前這魔部分嶄的市盆場(chǎng)份煌額雖蔥不及幫前面王三項(xiàng)葉，但追在最良近兩坊年，雪卻取筐得了剃超過(guò)弟40擦%的舅高增廢長(zhǎng)率睡，隨歇著混騰合動(dòng)潑力汽海車和秤電動(dòng)適力汽第車的等興起什，汽含車電醫(yī)子類兔電池突與電貝源管樓理芯深片市別場(chǎng)將現(xiàn)是發(fā)僻展最或快的廳領(lǐng)域先[2不]隱；匆工業(yè)拖運(yùn)用林。另鳳一方赤面，顏從區(qū)茂域劃占分來(lái)蜜看，舌亞太庫(kù)地區(qū)匠的需轟求量肉一直燙穩(wěn)居舒首位朋，遠(yuǎn)豈高于譽(yù)其他樣區(qū)域隙。迫電池怖與電嫩源管寧理芯顧片產(chǎn)熔品可的劃分馬為兩宇大類痕：漸管理沖、保循護(hù)電慌池的棄電池剪管理慧類產(chǎn)遷品，貞包括艷電池嗓監(jiān)測(cè)承和保彼護(hù)芯命片、凈電池升充電成器芯涌片等云；接將電毛池電授量或糟其他打電能縱轉(zhuǎn)換輩成恒戶定電明壓或?qū)：愣ㄑ碗娏骱谳敵鼍频碾姼茉垂苌眍惡喇a(chǎn)品出，包闊括直麻流-淡直流褲轉(zhuǎn)換際器(丸DC息-D胡C叔Co繼nv圓er丟te洽r形)，列低壓以差線游性穩(wěn)慧壓器伐(L里ow椅-d少ro棉po骨ut池L坑in裹ea么r澇Re器gu圓la順to三r,穩(wěn)L器DO琴)胞、發(fā)慕光二腦極管收(L貌ig擱ht鳥(niǎo)-e甩mi況tt縣in恥g瞎Di敢od標(biāo)e，拿LE溉D桃)驅(qū)豪動(dòng)器牛、電賠源管貸理單我元(隨P辣ow運(yùn)er除M芹an薦ag攪em辭en廢t召Un仿it痰，P將MU磚)等棋。盟電池橋管理刊芯片堤市場(chǎng)肚有兩滔大發(fā)蘋(píng)展潮但流，蠟一是鳳由于旱鋰離角子電隸池的品應(yīng)用坊普及天，專沉門針握對(duì)鋰診離子黑電池贈(zèng)的?；プo(hù)芯餐片具桑有極絕高的協(xié)成長(zhǎng)甲性和遭市場(chǎng)視前景蔥，因距此也噴成為舌了工帳業(yè)界晃和學(xué)磁術(shù)界壓的研握究熱皆點(diǎn)；宰二是隆近年催來(lái)，拴隨著扇鋰離厲子電柜池制患造技燙術(shù)的漆提高矮和生校產(chǎn)成蔽本的某下降玩，多帖節(jié)鋰映離子律電池導(dǎo)組已竊經(jīng)廣望泛應(yīng)統(tǒng)用于仗筆記吊本電知腦、第移動(dòng)奉通訊鉛基站在、電成動(dòng)力優(yōu)汽車殿等軍歇民領(lǐng)職域淘[3幼]構(gòu)，尤盆其因虹為大鄙眾對(duì)它電動(dòng)雹力汽畜車的千呼聲素越來(lái)同越高承，使記多節(jié)綢鋰離肺子電望池組且管理手芯片燒的研偉究和泡開(kāi)發(fā)跪成為卻了必槽然的劣流行撕趨勢(shì)赴。從蓮市場(chǎng)局的發(fā)撕展來(lái)革看，減單節(jié)枕鋰離壘子電業(yè)池保滲護(hù)芯批片由桐于技極術(shù)門農(nóng)檻較新低，顛生產(chǎn)熟廠商例眾多拔，已蓄基本何沒(méi)有勻利潤(rùn)圈空間持，且漢發(fā)展味得亦鉗已較犬為成阻熟，導(dǎo)因此另很多售廠商勸都轉(zhuǎn)討向到君多節(jié)斑鋰離債子電餐池組演管理面芯片燦的開(kāi)物發(fā)中筒。在外多節(jié)慶鋰離并子電飽池組禿管理并芯片甜的研左究中紋，也展存在約著諸烏多難粘點(diǎn)、廁諸多遭挑戰(zhàn)酸，這服也正陣給工徐業(yè)界籮和學(xué)騰術(shù)界粥提供狐了重趁大機(jī)拿遇。挪歸忌近幾棒年隨凝著電袋池技底術(shù)的織飛速附發(fā)展鞋，鋰費(fèi)離子處電池況已不床僅應(yīng)謀用于毀只需霉單節(jié)判電池?zé)岬拿衽捎帽闫葦y式轟電子狡設(shè)備呼，例粥如手儉機(jī)，裙數(shù)碼譽(yù)相機(jī)羽，M柔P3咬等，盞還應(yīng)畜用在閱需要礙多節(jié)休電池脅組供秩電的掌筆記蒙本電次腦、根航空伐航天搞設(shè)備浪、移姨動(dòng)通鑼訊基尊站、扛電動(dòng)票力汽記車等峽民用營(yíng)、軍圖事和霉工業(yè)截領(lǐng)域潑。電菜池保店護(hù)芯擱片也耽從針熱對(duì)單叉節(jié)電面池發(fā)銷展到壽管理浩多節(jié)伐電池記。岡始闊總的諸來(lái)說(shuō)汁，電篩池保臥護(hù)芯準(zhǔn)片的揚(yáng)發(fā)展褲方向淚，是體將進(jìn)嫩一步風(fēng)提高萌電壓謎檢測(cè)誤的精嬸度、膜降低續(xù)靜態(tài)喬功耗覽和提識(shí)高防感止誤奴動(dòng)作每的能芹力。渣在封湖裝方貞面，獅是朝四向越勵(lì)來(lái)越畜輕薄獻(xiàn)短小禁發(fā)展累，目彩前S靈ON皆6封永裝已壯逐漸嫩替代柳SO騙T2遺3-托6，覽將來(lái)經(jīng)還有驚CS殼P封香裝，唉甚至我出現(xiàn)昏CO煎B產(chǎn)宋品等恒。在魚(yú)功能卷方面冶，根帶據(jù)不等同應(yīng)扔用而局開(kāi)發(fā)兵出某引種單末一功疤能的地電池食保護(hù)揭芯片帳，因洗為可子以大祖大降制低成索本，炕也逐追漸成害為一脈個(gè)發(fā)悶展方瓶向。運(yùn)當(dāng)然稅，同奇電池初充電略器芯命片及蹈穩(wěn)壓攻器芯段片集眉成在士一起耳是不假變的納目標(biāo)今和潮針流。油在電陽(yáng)源管音理類椒產(chǎn)品遺方面敗，為粉了應(yīng)腳對(duì)不沒(méi)同的飾需求俱，其銳產(chǎn)品鎮(zhèn)種類滔眾多叢。而子從市川場(chǎng)的粒發(fā)展癢來(lái)看友，雖缺然L后DO勇和D街C-初DC溫轉(zhuǎn)換員器是采電池叨與電茂源管堂理芯促片市載場(chǎng)上橡份額領(lǐng)最大喊的兩怒類產(chǎn)伙品，諷但由術(shù)于參屠與競(jìng)磚爭(zhēng)廠信商較柴多，牲價(jià)格琴持續(xù)殖下降雪，而職導(dǎo)致引發(fā)展男速度汪明顯稈放緩薄[3輛]而。同顫時(shí)由占于手撐機(jī)等覆便攜春式產(chǎn)炊品的守大量雁需求贏，使民得P捉MU情和電晌池管植理芯龍片一禿起成廳為了汁20士07縱年中尾國(guó)電孩池與塑電源吳管理然芯片教市場(chǎng)惠上增飲長(zhǎng)最扛快的菜兩種氧產(chǎn)品塵。從盛產(chǎn)品披的發(fā)莫展來(lái)胸看，詢電源均管理名芯片隆產(chǎn)品擱的發(fā)喂展趨吸勢(shì)呈服現(xiàn)出巾多樣筆化，肺包括映同時(shí)茄提供垂多個(gè)邀不同凝供電發(fā)電壓卷的趨研勢(shì)、哲數(shù)字晚電源制管理技趨勢(shì)特、產(chǎn)份品設(shè)箭計(jì)周唇期縮成短趨儉勢(shì)、蓮產(chǎn)品嶺面積蹈縮小每趨勢(shì)油以及徒低成大本趨田勢(shì)等臺(tái)等，銅然而維最值共得一啊提的氧仍然牛是集評(píng)成化撞趨勢(shì)否。眾唯所周羨知集記成化得一直末是半武導(dǎo)體憤產(chǎn)品牛的發(fā)斤展趨扭勢(shì)，每電源暗管理賤芯片耕也不飯例外蹦。其債中，消最為描明顯居的例捏子就舊是P鍋MU丘產(chǎn)品憤，已殘經(jīng)在惹澤等多漸種產(chǎn)泥品中貫廣泛碰應(yīng)用見(jiàn)。P挪MU丟與L怖DO適和D異C-子DC課這些捧單一凝功能虛產(chǎn)品程不同朵，它震可能劉同時(shí)惱集成恰多個(gè)斬LD鄉(xiāng)O。盼DC華-D擦C和接電池概充電吳器等暈功能酷，能申夠?qū)崙鞋F(xiàn)多亭種電衛(wèi)源管漁理。茅中國(guó)燕目前沃已經(jīng)童成為抹全球皺最大阿的芯魔片消鉆費(fèi)國(guó)圈。中忘國(guó)國(guó)昂內(nèi)市手場(chǎng)龐群大，科而主檢導(dǎo)著允中國(guó)屢的電注池與暈電源皮管理腹市場(chǎng)育的卻筑是外尺國(guó)企石業(yè)，李德州累儀器慣(T掃I）棚、國(guó)規(guī)家半巴導(dǎo)體拋(N提S)紀(jì)和飛耽兆半鋼導(dǎo)體班(F方ai院rc儲(chǔ)hi嗓ld的)在陷總體損市場(chǎng)受份額由方面錦處于均領(lǐng)先駝地位抓，最愁大的睡10霞家電蘭池與壯電源礙管理表芯片鋸供應(yīng)控廠商攤也都堡是歐鈔美企付業(yè)。踢目前豪，學(xué)肅術(shù)界繁和工的業(yè)界慕正在科針對(duì)玉如何證提高啞電池包的功攀率轉(zhuǎn)挽換效球率和侄利用踏效率弊、延蠶長(zhǎng)續(xù)捕航時(shí)乘間提盟高使刪用壽臂命，資如何彈進(jìn)行真電池秋與電激源管脆理系頃統(tǒng)的太體系釀革新鄙進(jìn)行震富有賢意義播的產(chǎn)或品和下技術(shù)甚創(chuàng)新確。國(guó)介家十白一五休規(guī)劃槐中，爹關(guān)鍵幕專用隆集成咐電路君研究獄再次日成為愁了國(guó)章家戰(zhàn)咐略規(guī)幣劃中綱的技置術(shù)創(chuàng)續(xù)新重蹦點(diǎn)。然本文匙正是惱處于舌這樣繭的市松場(chǎng)和臉時(shí)代搏背景林下，升展開(kāi)劇了針戰(zhàn)對(duì)便瞎攜式繭電子妖設(shè)備薯電源榜管理桂芯片督廣泛?jiǎn)蔚难袘M究。哀1.綱2緞電旬源管鴉理芯紗片的駛發(fā)展匪與研筑究現(xiàn)越狀在諸督如果情筆記欲本電憂腦的汗大腦宇是C精PU字，那忙么其四心臟姥和血多管便鋒是遍姥布整饒個(gè)主鎮(zhèn)板、為負(fù)責(zé)勁將能娘量輸騎送到叨大腦企及系托統(tǒng)其痛它部伐分的乘電源方。不柿同負(fù)煎載需構(gòu)要不租同類藍(lán)型的茫電源鎖。以周工作浮原理通來(lái)分忍類，帽作為伙電源易的穩(wěn)艱壓器誘IC林主要泛可分院為以吵下三趁大類梨：一紫是線固性穩(wěn)洗壓器加，主格要是削指低伸壓差炕的L鄭DO柴；二贏是以虎電感良為基候礎(chǔ)的庸交換肅式電窗源轉(zhuǎn)象換器認(rèn)，主者要是蒼指D慣C-性DC窩轉(zhuǎn)換硬器；轟三是勇無(wú)電駕感的送交換嚴(yán)式電敢源轉(zhuǎn)晃換器淺，主宿要指哀電荷石泵(日Ch盛ar充ge想P崖um鋸p)妹電壓您反轉(zhuǎn)畜器。橡它們瞇的共螺同特贊點(diǎn)有蒙：我意（王1）弊穩(wěn)定釘性高港庸伙筆記羊本電蒙腦的臥CP浙U使撫用率倆隨時(shí)蠻都在瓣變化錘，因酒此穩(wěn)拋壓器記IC撲的負(fù)顏載變顆化大旦。穩(wěn)愉壓器明IC養(yǎng)的輸技入(編例如館電池宇)電齡壓也夜會(huì)變聰化。擺通用襪型穩(wěn)貝壓器鉆IC勺還可午讓用黃戶指雪定輸或出電強(qiáng)壓。毯由于歇便攜叢式設(shè)葵備的肌可移寒動(dòng)性何，其示工作瓦的環(huán)肢境溫建度也脂是變錄化的君。這版些都閃要求雹穩(wěn)壓孤器I概C在閣各種晚情況歲下都叛保持附穩(wěn)定畝輸出魔而不灣發(fā)生此穩(wěn)定籠性的崗問(wèn)題竿。頻鑰率補(bǔ)斃償廁[4欣]擾是保欄證穩(wěn)變定性座的關(guān)梨鍵。臂是（握2）逮負(fù)載位電流堪變化他大農(nóng)后傅由于石負(fù)載佛電路菜的工畏作狀培態(tài)不說(shuō)定，撥所以爛穩(wěn)壓渠器I望C的易輸出愉電流仁通常欲會(huì)有易很大集變化獲，可餓從空版載(蜘無(wú)輸獵出電貝流)竟到幾秀百毫靠安，糠甚至首幾個(gè)暗安培華。與具（散3）心轉(zhuǎn)換絲效率較高撒便攜興式設(shè)冤備由朱電池釘供電菜，為牲提高脂電池劉使用救壽命浩，延士長(zhǎng)續(xù)娘航時(shí)乳間，輔都要憑求穩(wěn)蘆壓器孟IC睡具有獻(xiàn)高轉(zhuǎn)欺換效串率。逐現(xiàn)在止很多爛DC桑-D頂C轉(zhuǎn)偉換器旋的最狐高轉(zhuǎn)酸換效機(jī)率可佛以達(dá)母到9薯5%中以上佳。而晉LD績(jī)O的研轉(zhuǎn)換氣效率產(chǎn)，雖蛋然受摔輸出箱輸入是電壓泰比控咳制，陳但低凝靜態(tài)誤電流狼，低噸壓差麻設(shè)計(jì)宜的L榨DO志也能仁保證廊在調(diào)之制區(qū)丟臨界爛點(diǎn)附鵝近工熄作時(shí)造具有筆足夠顯的轉(zhuǎn)連換效碰率。因盯（偉4）鏟輸出母電壓戰(zhàn)精度靈高于一般權(quán)輸出坊電壓奴的精池度要俯求為撕±屋2-菜4%撿之間很，有煉不少叔高精稠度的穿穩(wěn)壓屬器I驚C精歡度可浮以達(dá)圖到朝±楚0.庫(kù)5-躬±渡1%棵；輸鼻出電巡壓溫蔑度系耗數(shù)也泰要小砍，一洪般為哈±在0.凳3-矩±站0.馳5m搞V/易℃擺，有弱一些喂高性酷能的市穩(wěn)壓環(huán)器I聲C可諒達(dá)到的±盒0.辦1廈mV抖/院℃百的水右平；銅穩(wěn)壓謊器I飾C的胃輸出際電壓爐受輸凱入電的壓影屆響極臟小，讀反應(yīng)議這一擾性能抖的負(fù)昨載調(diào)位整率趙一般哥為0茄.3壤-0虎.5杯%/辱mA冰，有沫的則脈可達(dá)拐到0貌.0蜜1%催/m價(jià)A。厘威（件5）復(fù)完善拘的保蘿護(hù)措節(jié)施御速目穩(wěn)壓乳器I夏C應(yīng)躍該具蘋(píng)有完娘善的患保護(hù)獻(xiàn)措施嶼，使券電源銜的工桌作安勁全可伶靠，圖不易睬損壞贏。這鎮(zhèn)些措土施包厭括：吵輸出鬧過(guò)流瓶保護(hù)腥、溫土度保戲護(hù)、覆短路平保護(hù)剩以及施電池補(bǔ)極性役反接爛保護(hù)識(shí)。醉星（錫6）六封裝違尺寸住小沒(méi)阿觀為減毅小穩(wěn)瞧壓器援IC記所占詳?shù)目蘸镩g，信一般澤會(huì)采傻用貼驅(qū)片式腰封裝翼。主歉要使悼用的蓋有S紋O封家裝、拖SO低T-尿23評(píng)封裝督，u抹MA凱X封增裝、例SC痰-7竊0封遮裝和贏SM戲D封印裝等泛，其敘中S凱C-掘70漆封裝寇最小夠，S換MD坊封裝米最新話?，F(xiàn)1.偶3催曬研究遣內(nèi)容油1.玩3.顆1遙DC墾-D席C轉(zhuǎn)民換器膏的介捧紹喪對(duì)D劇C-蔥DC巴轉(zhuǎn)換禿器作駝了簡(jiǎn)豐要介屈紹，勸包括擋DC餐-D耀C轉(zhuǎn)他換器慎的基苦本原破理，愉研究橡背景扔，以幣及原姿理圖主。并痰對(duì)其約調(diào)制社方式捕做了稱簡(jiǎn)單撤介紹航和說(shuō)仔明。皺1.腎3.毛2團(tuán)電荷也泵電亡壓變獄換器耽的介施紹危尼縮對(duì)電瞧荷泵倉(cāng)電壓肌變換海器做鴿了簡(jiǎn)械要介圖紹。作包括艘電荷總泵的污基礎(chǔ)廁原理心，優(yōu)統(tǒng)缺點(diǎn)柳和發(fā)腰展情辮況。柱并對(duì)晝將電牢荷泵墊穩(wěn)壓舒器用滴于低賀功率厚便攜籍式-續(xù)低于抖5O孤Om辰A的驢輸出衣電流鼻，提戲供更巨高的膝小效畫(huà)率以舞及比喊傳統(tǒng)瓶電源妖管理瘡解決乎方案脫更低男成本預(yù)的電知源方修案做戴出簡(jiǎn)由要說(shuō)山明?？?.雁3.菌3找刮針對(duì)竟LD維O的涌研究喜與設(shè)拐計(jì)販刺斷針而對(duì)提究高瞬襖態(tài)響衫應(yīng)性受能，震提出腫了一芹種雙幅反饋出環(huán)路姿的L獲DO明線性型穩(wěn)壓倒器。伍在這甩個(gè)L盛DO桃中，繳誤差販放大抱器由紅兩級(jí)紛差分欲運(yùn)放樓組成峽。第王一級(jí)昨主要籍用來(lái)慮提供亮增益亦和帶睡寬，扣由基墾準(zhǔn)電部壓和納反饋遠(yuǎn)電壓觀V炒fb饒作為歌其差怎分輸繼入；布第二碼級(jí)用蛾來(lái)提猛供快須速瞬籍態(tài)響污應(yīng)，錦因此瘋也將秩LD亂O的窩輸出興V臉ou原t偉的分裂壓V粒fb售引進(jìn)哨，和如第一浴級(jí)運(yùn)雪放的現(xiàn)輸出軟一起案，作乎為第舅二級(jí)鴉的差盾分輸?shù)袢?。莫此外介，還儉運(yùn)用蕩了S柄RE資技術(shù)剩，進(jìn)赤一步悠提高婦瞬態(tài)第響應(yīng)湖的性捆能。玻另外煌，在妨該芯炒片的印軟啟誼動(dòng)電辟路中適，使修用了洋反相亦導(dǎo)通迷的二蛙極管瘡進(jìn)行室高溫假補(bǔ)償符，這肢種新眠穎的虎高溫江補(bǔ)償菊技術(shù)著使得重LD再O的掘工作饞溫度梳范圍杏能夠搶擴(kuò)展軌到-質(zhì)40充-1信30灣腥。貧C。鵝該芯刪片采撲用了搖CS向MC猶公司棍O.攀5u桐m吐CM鴉OS逃混合革信號(hào)熄工藝述進(jìn)行用流片義測(cè)試布。思1.飽4患論友文組露成和栗安排東論文辜的第鑄一章蘭為緒物論，渠首先芽介紹帶論文巖的課允題背纖景；暗接著柜對(duì)L遵DO歸線性違穩(wěn)壓腔器芯年片、村DC蛾-D反C轉(zhuǎn)縫換器機(jī)芯片印的特出點(diǎn)和拋研究競(jìng)現(xiàn)狀息做一安個(gè)簡(jiǎn)摧單的堪回顧勁，以咽此引洪出本戀文展吵開(kāi)的盡研究貼內(nèi)容躁；接桌著給餅出論推文的鮮組成炭和安扯排；胞最后倚對(duì)本視文的吸創(chuàng)新烈點(diǎn)進(jìn)沃行了牧介紹轉(zhuǎn)。畫(huà)論文瞇的第叫二章虹對(duì)D漆C-論DC娃轉(zhuǎn)換鎖器，挪電荷晝泵變論換器罪，便問(wèn)攜式湖設(shè)備斬用L完DO川做了魂簡(jiǎn)單滿介紹劑。并著對(duì)L退DO瞇做了汁一個(gè)賊基礎(chǔ)導(dǎo)理論袖研究爺，包霜括頻賓率補(bǔ)謝償、凱壓差座、瞬疼態(tài)響開(kāi)應(yīng)、昆線性絲調(diào)整底率、廢負(fù)載欺調(diào)整姜率等炊。并佩在最哨后做片一個(gè)籍小節(jié)禁。兵論文啞第三債章給次出了找本文良所提危出的屠最大柄輸出守電流山80就0m股A、神高性跟能L芝DO請(qǐng)線性饞穩(wěn)壓慈器的漆電路備設(shè)計(jì)袍。并瀉對(duì)L犧D(zhuǎn)O傍線性撓穩(wěn)壓養(yǎng)器做彼了軟翅件仿稀真。坡論文庭第四銹章對(duì)鼻整篇遠(yuǎn)論文露做一女個(gè)總芝結(jié)。塵2.臭浩便攜釘式電鐘子設(shè)將備電居源管族理芯盼片基匪礎(chǔ)均典拐在便盜攜式值電子煤設(shè)備磁電源佛管理沿芯片旗研究攀領(lǐng)域疾，主芬要有桿DC麥-D湖C轉(zhuǎn)味換器剛，電救荷泵兵電壓仙變換狐器和武LD孤O。潑休劇DC歇-D蒜C轉(zhuǎn)越換器夢(mèng)，由買于其叫功率膠晶體核管(愁一般桐是M分OS渣管或庫(kù)肖特類基二音極管螞)工執(zhí)作在乏開(kāi)關(guān)態(tài)狀態(tài)伙，所繞以被較稱之伐為開(kāi)芹關(guān)電宮源。聯(lián)開(kāi)關(guān)帽電源晌通過(guò)座調(diào)節(jié)唇功率沉晶體絞管的怪導(dǎo)通膚占空姑比，濱來(lái)控肚制輸雜出電影壓。穴其功河率管與由于謎工作林在開(kāi)護(hù)關(guān)狀禮態(tài)，鈔溝道淹電阻濕小，畫(huà)并且樂(lè)基本紙不受蹄輸入捉電壓尺的影忌響，頸因此午開(kāi)關(guān)碑電源伐的轉(zhuǎn)講換效牛率高夏，一離般情遭況下岔可以寨達(dá)到搭80肝-9味5%街。評(píng)電荷攔泵電股壓變此換器鴿是利沿用電鳳容的坐充放撈電來(lái)校提供沉穩(wěn)壓聯(lián)電源值，由藝于其瘦功率萬(wàn)管也傻是工售作在張開(kāi)關(guān)要狀態(tài)隙，因捆此它敏實(shí)際劈上也勻是一野種D懸C-將DC惡變換寫(xiě)器。溜電荷舍泵電暫壓變氏換器纏的輸嬸出即助可以挑約為件輸入多電壓顫的兩珠倍，崖亦可寨以為村輸入常電壓敘的反夫相。巷肢膠LD次O是白一種贈(zèng)基于頭傳統(tǒng)刪電壓螞閉環(huán)館反饋濃控制肅的線做性穩(wěn)胖壓器秘，具骨有噪妄聲低競(jìng)、結(jié)演構(gòu)簡(jiǎn)喚單、鉗成本總低及爛封裝鐮尺寸漏小等足突出誠(chéng)優(yōu)點(diǎn)托，因估而在罰便攜保式電酸子產(chǎn)瞇品中抽應(yīng)用丙廣泛晃[5豆]圈。L事DO非的調(diào)原整功鑰率管輕工作切在線起性范洪圍，轟因此金它屬霸于線職性穩(wěn)賊壓電后源。補(bǔ)壓差付是L城DO帝線性瞧穩(wěn)壓碎器的騰重要織指標(biāo)拉，L梳DO續(xù)壓差趟(d斑ro訓(xùn)po醉ut未v遙ol秩ta爭(zhēng)ge廈)的短定義楊為，菊輸入公電壓丹減小哀到使幕電路道停止理調(diào)制清時(shí)的傍輸入馬輸出細(xì)電壓住差。太而L涌DO貧的轉(zhuǎn)箱換效址率，波則由俗調(diào)制歲時(shí)輸株出輸燦入電濟(jì)壓的亮比值既決定線。讓帖LD不O工擴(kuò)作在集調(diào)制略區(qū)臨手界點(diǎn)始附近拆，可深得到猴相對(duì)哪較高媽的轉(zhuǎn)況換效忽率。框LD碧O(píng)的糕壓差訴越低砌，能玩得到恒的最責(zé)大轉(zhuǎn)仔換效義率也組越高矮。近然年來(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用熊一只龜小型罪電容沉器濾蜘除。停它的截輸出絲電壓幼是工棗廠生典產(chǎn)時(shí)金精密巴預(yù)置擺的,掘可通陡過(guò)后撞端片壽上線矩性調(diào)帝整器爺調(diào)整摩，因致此電棵荷泵秤在設(shè)意計(jì)時(shí)養(yǎng)可按搞需要幣增加莫電荷交泵的銜開(kāi)關(guān)交級(jí)數(shù)踩，以跳便為來(lái)后端貞調(diào)整田器提提供足愿夠的農(nóng)活動(dòng)駝空間券。電放荷泵捐十分板適用董于便戚攜式洋應(yīng)用蜜產(chǎn)品宴的設(shè)偶計(jì)。譯它實(shí)華際上好是一街個(gè)基獨(dú)準(zhǔn)、井比較侍、轉(zhuǎn)菊換和資控制漢電路除組成瘋的系斷統(tǒng)。目前不少集成電路采用單電源工作、簡(jiǎn)化了電源，但仍有不少電路需要正負(fù)電源才能工作。例如D/A變換器電路、A/D變換器電路、V/F或F/V變換電路，運(yùn)算放大器電路、電壓比較器電路等等。自INTERSIL公司開(kāi)發(fā)出ICL765電壓反轉(zhuǎn)器IC后，用它來(lái)獲得負(fù)電源十分簡(jiǎn)單、90年代后又開(kāi)發(fā)出帶穩(wěn)壓的電壓反轉(zhuǎn)電路，使負(fù)電源性能更為完善。對(duì)采用電池供電的便攜式電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，采用電荷泵變換器來(lái)獲得負(fù)電源或倍壓電源，不僅僅減少電池的數(shù)量、減少產(chǎn)品的體積、重量，并且在少能耗〔延長(zhǎng)電池壽命)方面起到極大的作用。電荷泵轉(zhuǎn)換器的工作原理電荷泵主要由功率開(kāi)關(guān)和能量存儲(chǔ)元件電容構(gòu)成。功率開(kāi)關(guān)按一定規(guī)則周期地導(dǎo)通和關(guān)閉，使開(kāi)關(guān)電容從輸入電源充電，得到電荷，然后放電，將電荷轉(zhuǎn)移至負(fù)載，完成電平和功率轉(zhuǎn)換。這種結(jié)構(gòu)被稱為電荷泵。通過(guò)電荷泵實(shí)現(xiàn)的DC-DC轉(zhuǎn)換器，被稱作電荷泵轉(zhuǎn)換器或開(kāi)關(guān)電容轉(zhuǎn)換器[7]。在分析電荷泵工作的基本原理前，先作如下假設(shè)：電荷泵工作在理想情況和穩(wěn)定狀態(tài)下，工作過(guò)程中的一切損耗忽略不計(jì)，并忽略電容電壓的紋波。電荷泵在穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的工作原理可通過(guò)下例進(jìn)行說(shuō)明。圖2-4所示為實(shí)現(xiàn)X2增益的電荷泵工作原理圖。圖2-4具有X2增益的電荷泵工作示意圖從圖中可見(jiàn)，此電荷泵包括了兩個(gè)開(kāi)關(guān)電容C1,C2，以及4個(gè)開(kāi)關(guān)S1-S4。電荷泵一般工作在兩個(gè)狀態(tài)下，這兩個(gè)狀態(tài)由振蕩器OSCILLATOR產(chǎn)生相位互補(bǔ)的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)Φ1和Φ2進(jìn)行控制。其時(shí)鐘信號(hào)波形如圖2-5所示。圖2-5互補(bǔ)時(shí)鐘波形相位Φ1時(shí)，時(shí)鐘Φl輸出高電平，Φ2輸出低電平，S1和S2導(dǎo)通，S3和S4關(guān)閉。C1連入電源Vin和地之間。Vin給C1充電，使C1獲得電荷。因此，該相位通常也被稱為充電相位。穩(wěn)態(tài)時(shí)，忽略開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻，在相位Φ1有：VC1=Vin（2.9）在相位Φ2時(shí)，Φ2輸出高電平，Φ1輸出低電平，S1和S2關(guān)閉，S3和S4導(dǎo)通。C1負(fù)極板接到電源際，正極板接到C2正端。由于電容兩端的電壓差不能突變，此時(shí)C2正端的電壓被累加了一個(gè)的Vin大小，該電壓加到CZ上。C1對(duì)C2放電，C1在Φ1得到的電荷在Φ2階段被轉(zhuǎn)移到C2和負(fù)載，使C2和輸出負(fù)載Vin得到電荷。該相位通常被稱為放電相位。C1的電荷將在Φ1階段重新得到補(bǔ)充。穩(wěn)態(tài)下，忽略開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻和電容電壓的紋波，在相位Φ2有：VC2=Vin+VC1=2Vin（2.10）C2在Φ2時(shí)電荷得到補(bǔ)充，在Φ1時(shí)又單獨(dú)為負(fù)載RL提供電荷。周而復(fù)始，為負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓電流。在C1正端即節(jié)點(diǎn)A和輸出端即節(jié)點(diǎn)B的波形如圖2-6所示。圖2-6節(jié)點(diǎn)波形示意圖在上述示例中，忽略了C2為負(fù)載供電時(shí)下降的那部分電壓VR，認(rèn)為輸出電壓穩(wěn)定在2VIN左右。因此，認(rèn)為該電荷泵能夠輸出等于2倍輸入電壓的電平,即實(shí)現(xiàn)了2倍增益的輸出[7]。電荷泵轉(zhuǎn)換器的基本概念上一節(jié)的例子說(shuō)明了電荷泵工作的基本原理，即通過(guò)開(kāi)關(guān)改變電路拓?fù)?，將電荷從電源轉(zhuǎn)移至輸出，并利用電容兩端電壓差不能突變的特性，得到一定增益比的輸出電壓[9]。在這個(gè)說(shuō)明過(guò)程中，忽略了一些重要的參數(shù)，例如開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻，時(shí)鐘頻率等，這些參數(shù)同樣會(huì)影響輸出電壓。本節(jié)將重點(diǎn)介紹電荷泵中的一些基本概念：增益比，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻，等效輸出電阻，輸出紋波，轉(zhuǎn)換效率等，這些概念將有助于推導(dǎo)出電荷泵的一些量化關(guān)系，包括輸出電壓的表達(dá)式。一．增益比電荷泵中的增益比，表示忽略所有參數(shù)的影響，忽略工作過(guò)程中的所有損耗，僅考慮在理想情況下拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的電量關(guān)系，電荷泵輸出電壓與輸入電壓的比值關(guān)系。增益比由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定。如節(jié)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，Gain=2。當(dāng)增益大于1時(shí)，即Vout>Vin，電荷泵工作在升壓模式，稱為Boost或Stepup。相反，若Vout<Vin，電荷泵工作在降壓模式，稱為Buck或stepdown。改變電容數(shù)和開(kāi)關(guān)的位置，可以得到其他的增益比，包括整數(shù)比和分?jǐn)?shù)比。圖2-7所示為實(shí)現(xiàn)Gain=?的電荷泵工作狀態(tài)的等效電路圖。圖2-7具有X?增益的電荷泵工作狀態(tài)等效電路圖從圖中可看出，開(kāi)關(guān)的位置沒(méi)有畫(huà)出，但表示出了電荷泵的兩個(gè)狀態(tài)。該電荷泵包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)電容C1和C2。在相位1，即充電相位，C1和C2串聯(lián)，從電源VIN補(bǔ)充電荷。在相位2，即放電相位，C1和C2并聯(lián)，將電荷轉(zhuǎn)移至負(fù)載RL。二．開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻影響實(shí)際輸出電壓大小的原因之一即是開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，流向負(fù)載的電流流過(guò)開(kāi)關(guān)，但不同于理想開(kāi)關(guān)，實(shí)際電路中導(dǎo)通開(kāi)關(guān)兩端的電壓差?Von不等于0，這將損失部分功率。?Von越大，則損失的功率越大。其引入的功耗可通過(guò)開(kāi)關(guān)的等效導(dǎo)通電阻來(lái)表示，記作Ron，定義為：（2.11）對(duì)于固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、負(fù)載確定的電荷泵，流過(guò)開(kāi)關(guān)的電流I的大小與負(fù)載電流成正比，的功率也越大負(fù)載電流確定，一般I值也確定。Ron越大，表明?Von越大，損失的功率也越大。三．等效輸出電阻理想情況下，電荷泵輸出穩(wěn)定的電壓。在實(shí)際情況下，電荷泵輸出電壓的大小受到負(fù)載等因素影響。負(fù)載電流越大，輸出電壓越小。對(duì)電荷泵輸入輸出特性用戴維南模型進(jìn)行等效分析，用開(kāi)路輸出電壓和等效串聯(lián)輸出電阻來(lái)模擬輸出特性。等效串聯(lián)輸出電阻記作Rs，表征負(fù)載等因素對(duì)輸出電壓大小的影響程度，反映了電荷泵帶負(fù)載的能力。仍以2.2節(jié)中的X2增益電荷泵為例為例，其輸出電壓表達(dá)式由上節(jié)推導(dǎo)得出。其中，2Vin表示開(kāi)路輸出電壓，8RonIL表示負(fù)載電流對(duì)輸出電壓的影響。其等效串聯(lián)輸出電阻為（2.12)該電荷泵等效電路如圖2-9所示。最終得到的輸出電壓可表示為(2.13)圖2-9X2增益電荷泵等效電路四．輸出電壓波紋連接輸出節(jié)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)電容受充放電電流影響，使輸出節(jié)點(diǎn)電壓出現(xiàn)紋波，其波形如圖3-3所示，紋波電壓被記作VR。VR的大小與電容大小，充放電電荷數(shù)有關(guān)，可通過(guò)VOUT下降值進(jìn)行推導(dǎo)。在電荷泵的充電相位，與輸出節(jié)點(diǎn)相連的開(kāi)關(guān)電容COUT獨(dú)自提供輸出負(fù)載電流IL，此時(shí)VOUT下降。其下降幅度VR決定于（2.14）其中，假設(shè)負(fù)載電流IL變換很小，近似為常數(shù)，T表示開(kāi)關(guān)周期大小，f表示開(kāi)關(guān)頻率。五．轉(zhuǎn)換效率DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)功率能量來(lái)源于直流電源，其能量的轉(zhuǎn)換效率是一個(gè)重要指標(biāo)。轉(zhuǎn)換效率記作θ，表示為輸出功率Pout與輸入功率Pin的比值，即（2.15）θ與功率損耗的關(guān)系為（2.16）從上述兩式可看出，θ越大，則功率利用越有效，系統(tǒng)功耗越小。轉(zhuǎn)換效率θ的重要性不單體現(xiàn)在節(jié)能方面。更實(shí)際而重要的意義在于在實(shí)現(xiàn)大功率輸出的轉(zhuǎn)換器時(shí)，若θ過(guò)低，則功耗過(guò)大。這部分功耗被轉(zhuǎn)換成熱能，使系統(tǒng)溫度上升，降低系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。六．功率損耗分析功率損耗的來(lái)源是開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻引起的功耗和系統(tǒng)控制電路及動(dòng)態(tài)電流引起的功耗。電荷泵的功率開(kāi)關(guān)通常由MOSFET開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)，具體來(lái)看，系統(tǒng)的功率損耗主要包括以下幾個(gè)方面[9]：（1）MOSFET開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻損耗：I2Ron（2）MOSFET柵極充放電功率損耗（3）MOSFET漏源極充放電功率損耗（4）開(kāi)關(guān)電容的等效串聯(lián)電阻ESR損耗：I2RESR（5）其他控制電路的功率損耗2.3便攜式設(shè)備用LDO基礎(chǔ)LDO是lowdropoutregulator，意為低壓差線性穩(wěn)壓器，是相對(duì)于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō)的。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器，如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2V-3V以上，否則就不能正常工作。但是在一些情況下，這樣的條件太過(guò)于苛刻，5v轉(zhuǎn)3.3v,輸入與輸出的壓差只有1.7v，顯然是不滿足條件的。針對(duì)這種情況，才有了LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片。近幾年來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，表面貼裝的電感器、電容器、以及高集成度的電源控制芯片的成本不斷降低，體積越來(lái)越小。由于出現(xiàn)了導(dǎo)通電阻很小的MOSFET可以輸出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如對(duì)于3V的輸入電壓，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的輸出。其次，對(duì)于中小功率的應(yīng)用，可以使用成本低小型封裝。另外，如果開(kāi)關(guān)頻率提高到1MHz，還能夠降低成本、可以使用尺寸較小的電感器和電容器。有些新器件還增加許多新功能，如軟啟動(dòng)、限流、PFM或者PWM方式選擇等。一般線性穩(wěn)壓器具有低壓差和高轉(zhuǎn)換效率。它有一個(gè)廣泛的應(yīng)用前景，特別是在便攜式電子領(lǐng)域。然而,如果我們對(duì)PMOS增加一個(gè)同源反向放大的元素,就會(huì)有一個(gè)高輸出阻抗,使輸出桿的位置改變，負(fù)荷和電路穩(wěn)定性低。所以我們需要LDO頻率補(bǔ)償線圈,以滿足其穩(wěn)定嚴(yán)格要求。目前典型的商業(yè)LDO是多元線性，補(bǔ)償負(fù)載電容也極為普遍為1μF，2.2μF到10μF。在LDO運(yùn)算放大器模塊、性能調(diào)整模塊和電阻的反饋模塊分析的基礎(chǔ)上,本文運(yùn)用多元線性補(bǔ)償、內(nèi)部·米勒補(bǔ)