一种适用于高精度dcdc变换器的宽频锁定技术研究-research on broadband locking technology suitable for high precision dcdc converter.docxVIP
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一种适用于高精度dcdc变换器的宽频锁定技术研究-research on broadband locking technology suitable for high precision dcdc converter
独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。作者签名:日期:年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。(必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定)作者签名:导师签名:日期:年月日摘 要伴随着集成电路的技术壁垒不断突破,电子产品对性能的要求也开始提高。电 源管理芯片也必须要提高性能以使用于各种各样的产品。开关电源在工业控制、 移动通讯等各种应用环境中被广泛应用。高精度输出、低 EMI、快速响应是 DC/DC 设计领域长期关注的话题。不同控制模式的 DC/DC 往往有不同的性能,通常针对 不同的应用条件会选择合适的控制策略来满足应用环境的要求。目前 DC/DC 的一 个研究热点是采用锁相环(PLL)技术来将传统的 DC/DC 的工作频率锁定,以此来 确定 EMI 的频谱。这样做有利于设计 EMI 滤波器进行滤波。本文将重点放在如何 确定 DC/DC 的开关频率。首先,本文分析了可以固定 DC/DC 频率的一些控制模式。分别分析了这些控 制模式的优缺点。综合考虑,确定了本文将要设计的 DC/DC 的系统结构是一种采 用 PLL 来锁定开关频率的结构。因此,本文又对 PLL 的基本原理与组成进行了分 析。逐个分析了 PLL 各个子模块的功能及实现原理,并对各个子模块进行了数学 建模,对 PLL 的开环传输函数进行了分析。在理论的基础上,本文设计了一个 PLL 系统。该系统把 PLL 与 DC/DC 合理的结合在了一起,将 DC/DC 环路当作 PLL 的 压控振荡器(VCO)。成功实现了通过 PLL 技术来锁定 DC/DC 的开关频率。本文的电路实现采用了 CSMC 0.25 μm BCD 工艺。电路设计完成之后,用 Hspice 对子模块仿真。在所有模块的设计正确性都得到验证之后,对整体系统进 行了验证。结果表明,在 200 kHz-2 MHz 的频率范围内,实现了开关频率的锁定。 对于 PLL 的环路稳定性,首先推导了其开环传输函数,然后将设计参数代进去, 用 MATLAB 仿真了交流特性。仿真结果显示,该系统的单位增益带宽大概为 14.4k Hz,相位裕度为 60 度,系统稳定。实现了 DC/DC 的宽频同步锁定。关键词:EMI,DC/DC,PLL,固定频率,VCOABSTRACTWith the integrated circuit technology continues to break barriers, the performance of electronic products get better. The demand for good power supplies is expanding. Switching power supply is widely used in the consumer electronics, industrial control, mobile communications and other applications. High accuracy output, low EMI, fast transient response is a hot topic in DC/DC design. Different control mode often has different properties. Generally, for different application conditions will choose the appropriate control strategies to meet the requirements of the application environment. Currently, one of the research hotspot is the use of phase-locked loop (PLL) technology to the traditional DC/DC so that the operating frequency can be locked, in this way the E
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