DCDC升压变换器芯片的误差放大电路与振荡电路模块设计
基于降压DC转换器的误差放大器的设计
依照拓扑结构不同，DC-DC转换器可以分为升压型(Boost)、降压型(Buck)、升降压型(Buck-Boost)，依照调制模式的不同可以分为脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、混合调制模式(PWM/PFM)[1]。
在DC-DC转换器中，误差放大器是其中非常重要的电路模块，是系统成功的保证。本文在保持电流模式DC-DC转换器的性能和系统稳定性的基础上，设计了一款满足需求的高性能误差放大器。
基于降压DC转换器的误差放大器的设计
摘 要： 结合Buck型DC-DC转换器的工作原理，从系统的稳定性和响应速度要求出发，提出一种高性能误差放大器及环路补偿方案。该误差放大器具有高的共模抑制CMRR和高的电源抑制比PSRR。电路结构采用CSMC 0.5 μm BCD工艺，仿真结果表明，该误差放大器共模抑制比为106 dB，电源抑制比为129 dB，其性能良好，满足DC-DC转换器的系统需要。
误差放大器的尾电流偏置级由M22～M27组成，采用Self-Cascode结构，相比于单管，可以节省面积，提高输出阻抗。
由前面分析可得，该误差放大器差模增益为：
可见，如果M18和M20、M19和M21匹配，则电路的CMRR和PSRR将会趋于无穷大。而实际值是有限的，主要原因是电路中器件的不匹配。如果提高器件匹配度，则可提高CMRR、PSRR值。
1 DC-DC变换器控制原理
电流模式DC-DC转换器控制拓扑。电路主要包括PWM控制电路、功率管(M1、M2)、电感、电容、反馈电阻。PWM控制电路主要包括误差放大器、斜坡补偿、PWM电流比较器、振荡器、软起动电路。
误差放大器通过反馈电阻检测输出电压的变化，与基准产生的Vref进行比较，得到误差放大信号Vea，Vea与振荡器产生的锯齿波信号通过斜坡补偿电路得到斜坡电流信号。Rsense检测输出电感电流，与斜坡电流信号叠加之后作为PWM比较器的输入，产生占空比可变的PWM信号，再经过驱动模块控制功率管的通断，从而实现电流模式DC-DC控制器反馈回路的控制，稳定输出电压。
DCDC模块电源的反馈电路和设计方法
DCDC模块电源的反馈电路和设计方法1.设定输出电压：根据所需的应用要求，确定DCDC模块的输出电压。
这个输出电压将是反馈电路中的一个参考值。
2.选择参考源：选择一个合适的参考源来提供稳定的参考电压。
这可以是一个精确的参考源芯片，如LM4140或ADR5040，或者是使用电阻分压电路来生成基准电压。
3.设计误差放大器：误差放大器是反馈电路的核心部分，它将输出电压与参考电压进行比较，并生成误差信号。
这个误差信号将用于调整模块的控制电路。
误差放大器通常使用运算放大器来实现，可以使用标准的运算放大器芯片，如LM358或OPA3414.设计比较器：比较器是用于将输出电压与参考电压进行比较的电路。
它生成一个逻辑信号，表示输出电压是否高于或低于参考电压。
比较器可以使用专门的比较器芯片，如LM393或LM311，或者使用运算放大器来实现。
5.设计控制电路：控制电路根据误差信号和比较器的输出来调整开关管的导通时间。
控制电路可以使用数字控制器、模拟控制器或专门的控制芯片来实现。
这个控制电路应该能够根据误差信号的大小和方向来调整开关管的导通时间。
6.添加过压和欠压保护：为了保护DCDC模块和负载，可以添加过压和欠压保护电路。
这些保护电路可以根据输出电压的水平来触发开关，从而保护模块和负载。
7.优化滤波和稳压电容：为了提高稳定性和滤波效果，可以在输入和输出端添加滤波电容。
这些电容可以帮助去除电源线上的噪音和纹波，并提供稳定的输出电压。
总结起来，设计DCDC模块的反馈电路需要考虑输出电压、参考源、误差放大器、比较器、控制电路、过压和欠压保护、滤波电容等各个方面。
合理的设计反馈电路可以实现对输出电压的精确控制，并提供稳定可靠的电源。
DC-DC变换器中的比较器和振荡器的设计
重庆大学本科专业综合课程设计论文题目：学生：罗新卫指导教师：余华院系：光电工程学院专业班级：电子科学与技术1班重庆大学2013年9月指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日重庆大学本科学生专业综合课程设计任务书图2 压控振荡器等效电路说明：1、学院、专业、年级均填全称，如：光电工程学院、电子科学与技术、2010。
2、本表除签名外均可采用计算机打印。
本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。
摘要随着无线网络通讯技术的快速发展，DCDC变换器在远程操控和数字通讯领域也有着广泛的应用，因而DCDC变换器技术也得到了更多的要求。
而高频率、高功率密度、小尺寸、反应迅速、高可靠性和多元化成为了DCDC变换器的发展趋势。
本文主要对DCDC变换器的两个核心电路模块比较器器和振荡电路进行分析和设计。
本文介绍了本次设计的DCDC升压变换器的比较器和振荡电路模块的基本原理和架构。
比较器包括差分放大电路，偏置电路，电流源反相电路；而振荡电路主要包括反相器构成的环形振荡器。
电路采用2.0µm CMOS工艺参数模型进行设计，采用ORCAD软件对电路进行设计仿真，并确定各个器件的参数，以达到性能指标，然后采用Tanner Tools Pro版图软件进行版图设计和后仿真。
关键词：DCDC变换器技术，比较器，振荡电路，仿真，版图目录引言在DCDC变换器中比较器的作用是将输出的反馈采样电压与基准电压进行比较放大，输出到控制模块，从而改变调整管的工作状态，使输出电压保持稳定；振荡电路要求能产生频率可调的矩形脉冲，其频率为1.0MHz。
本设计前仿真采用 ORCAD软件，其集成了电路原理图绘制，印制电路板设计，模拟与数字电路仿真等功能，包括Capture CIS , PSpice A/D等软件，Capture CIS用于原理图绘制，PSpice A/D 用于电路的模拟仿真。
版图设计采用Tanner Tools Pro软件，是一套集成电路包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS等的设计软件。
一种用于DC_DC转换器的误差放大器_邹连英
总第177期2009年第3期舰船电子工程Ship Electronic EngineeringVol.29No.3179一种用于DC2DC转换器的误差放大器3邹连英1) 郑朝霞2) 肖靖帆2)(武汉工程大学电气信息学院1) 武汉 430074)(华中科技大学电子科学与技术系2) 武汉 430074)摘 要 基于一种适用于DC2DC转换器的误差放大器,提出DC2DC转换器的系统补偿方案。
应用此电路设计的芯片在XFAB公司的0.6μm CMOS工艺上实现,仿真结果表明:在2.45～16V电源电压下,该误差放大器的精度<2mV,未带载时传输延时为95ns,具有高精度和高速的性能。
在几种典型应用下,DC2DC转换器系统相位裕度大于46.1°,具有良好的稳定性。
关键词 误差放大器;DC2DC转换器;系统补偿中图分类号 TN492A Novel Error2Amplifier for D C2D C ConverterZou L ianying1) Zheng Zhaoxia2) Xiao J ingf a n2)(School of Electric&Information Engineering,Wuhan Institute of Technology1),Wuhan430074) (Department of Electronic Science&Technology,Huazhong University of Science&Technology2),430074)Abs t rac t A novel error2amplifier is presented,which is used in DC2DC converter.Based on the error2amplifier,a sys2 tem compensation method is introduced.This error2amplifier circuit has implemented with XFAB0.6μm CMOS process.Ac2 cording to the simulation result,the power consumption is1.2～2mW at2.5～5V power supply,and the gain error is less than2mV,the transmission delay with no fan2out is95ns.This error2amplifier is stable in typical application,its phase mar2 gin is more than46.1°.Ke y w ords error2amplifier,DC2DC converter,system compensationClass Nu m ber TN4921 引言在DC2DC转换器中,误差放大器(Error Am2 plifier)是输出电压检测模块的一部分,它主要用于将反馈信号V FB与基准电压V ref进行比较,并输出误差放大信号到到后级PWM比较器,与电流检测和斜波补偿后进行比较,从而产生一个脉冲以确定功率开关的关断时间。
DCDC升压稳压变换器设计
DCDC升压稳压变换器设计DC-DC升压稳压变换器是一种常见的电源变换器，用于将低压直流电源（如电池）的电压升高为所需的高压输出。
本文将介绍DC-DC升压稳压变换器的设计原理、组成部分及其工作原理，并进行详细的分析和说明。
DC-DC升压稳压变换器设计的主要目标是将输入直流电压升压到所需的输出电压，同时保持输出电压稳定且具有良好的电流调整性能。
为了实现这一目标，设计者需要考虑以下几个方面：1.输入输出电压和电流：首先确定所需输出电压和电流的数值。
根据要求选择相应的元件和电路拓扑结构。
2. 拓扑结构选择：常见的DC-DC升压稳压变换器拓扑结构有Boost、Flyback和SEPIC等。
选择适合的拓扑结构需要考虑功率转换效率、元件数量和输入输出电流等因素。
3.元件参数选择：选择合适的功率开关管、电感、电容和二极管等元件参数。
元件的选择需考虑其工作频率、电流承受能力和输出纹波等因素。
4.控制电路设计：设计合适的开关控制电路，能够实现稳定的输出电压。
常用的控制电路有单片机控制、模拟控制和PWM控制等。
采用合适的控制方法可以保持输出电压的稳定性和动态响应性。
5.保护电路设计：为了保护DC-DC升压稳压变换器和被供电设备的安全，需要考虑过压、过流和短路保护等电路设计。
这些保护电路可以提高系统的可靠性和安全性。
在进行具体的设计时，首先需要确定输出电压和电流的数值要求，并进一步计算电路参数。
然后选择合适的拓扑结构和元件，并设计出合适的控制电路和保护电路。
接下来进行电路仿真和实验验证，对设计结果进行验证和调整，确保电路性能和稳定性。
最后对整个设计过程进行总结和文档记录。
综上所述，DC-DC升压稳压变换器设计是一个复杂而关键的过程，需要考虑多个因素并进行系统性的设计和调试。
通过合理设计和优化，可以得到稳定性好、效率高且尺寸小巧的DC-DC升压稳压变换器。
这些变换器可以广泛应用于各种电子设备和系统中，如移动电源、电动车充电器和太阳能系统等。
应用于DC／DC稳压器的误差放大与逻辑控制电路
放 大器 的核 心部 分采用电流镜 、折叠式共源共栅等结构 ；逻
辑 控制 部分具 有钳位 功 能 ，并 对芯 片工作 模式 进行选 择控 制。电路仿真结果表 明，设计 的电路具有较高 的增益 、电源 抑制 比和共模抑制 比，逻辑控制功能正确可靠。
ｉ ｄｅ ｒ ｎ ｒｑｕ ｃ ｎ ａ ｗｉ ａ ｇｅｏ ｆｅ ｅｎ ｙ； Ｌ ｇｉ ｉ ｕ ｔｓ ｒ ｈ ｎ ｅ ｉ ｌ ｆ ｏ ｃ ｃｒ ｉ ｉ ｉ ｔａ ｄ ｃｒ ｄ ｂｅ ｃ ｇ
Ｋ． ｙＷ ｏｒ ｓ：ＤＣ／￣ ｒ ｇｕａ ｏ ；ｅ ｒ ｒ ｍｐｉｉｒ ｏｌｅ ｄ ［ ｅ ｌｔ ｒ ｒｏ —ａ ｌ ｅ ；ｆ ｄ ｄ—ｃ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｄｅ
模 块 的输 入 信 号 ：
Ｖ Ｎ：模拟 电路 电源 ； Ｉ
Ｖ Ｘ：数 字 逻 辑 电 源 ；
ＳＮ Ｙ Ｃ：Ｄ ／Ｃ其 它模块 产生 的控制信 号 ，高 电平 时使 ＣＤ
芯 片 进 入 突 发 （Ｕ Ｓ ） 模 式 ； Ｂ ＲＴ １ Ｖ：Ｄ ／Ｃ 电压 基 准 模 块 产 生 的 １ Ｖ基 准 电压 ； ． ２ ＣＤ ． ２
应 用 于 ＤＣ／ ＤＣ 稳 压 器 的误 差 放 大 与逻 辑 控 制 电路
Ａ ＣＭ Ｏ Ｓ Ｅｒ ｏ － ｒ ｐｌ ｑ ｒ ａ ｄ ｇ ｃ Ｃｉｃｕ ｔ ｏ Ｃ／ Ｃ ｅ ｌ ｔ ｒ ｒ ｒ Ａ ｎ ｉ ｅ ｎ Ｌｏ ｉ ｒ ｉ ｒ Ｄ ｌ ｆ Ｄ Ｒ ｇｕ ａ ｏ
刘 鸿雁 ，栾 孝丰 （ 国人 民解 放 军 ９ ９ １ 队 ，辽 宁 葫 芦 岛 １５ ０ ） 中 ２４ 部 ２ ０ １
Ｌｕ Ｈ ｇ ｙ ｎ。Ｌ ａ ａ － ｅ ｇ （ Ｐ Ａ ９ ９ １ ｉ ｉｅ ｉ ｇ Ｈｕ ｕ ａ ２ ０ １ ｉ ｏｎ — ａ ｕ ｎ Ｘｉ ｏ ｆ ｎ Ｃ Ｌ ２ ４ ｔ Ｕｎ ．Ｌ ａ Ｎ ｎ ｌｄ ｏ １ ５ ０ ）
一种降压型dc-dc转换器的误差放大器设计
图 1 为本文降压型 DC-DC 转换器的系统框图，该系 统采用电压型 PWM 控制方式，由主电路和控制电路构成。 主电路由输入电源、功率开关管、整流管、滤波电容、滤 波电感和负载组成，它们共同完成电能的转换和传递。控制 电路通过控制功率开关管的导通与关断，实现输出稳定电压 的功能 [6]。
在 DC-DC 转换器中，文在保证降压型 DC-DC 转 换器整体性能的基础上，设计了一款满足要求的误差放大器。 该误差放大器很好地实现了从软启动到稳定状态的切换。相
LDO
Bias
Protection Module
比于文献 [4]、[5]，本文设计的误差放大器简化了电路结构， 降低了对工艺和电源电压的要求，易实现，功耗低。
Vin Gm
Bandgap SoftStart
VREF VSS VFB
EA VEA VOSC COMP
Logic & Driver
OSC
L
C GND
Vout
R1 RL
R2
收稿日期：2019-09-06
图 1 降压型 DC-DC 转换器系统框图
28 2019.11
现代信息科技11月21期排版文件.indd 28
Abstract：An error amplifier circuit for buck DC-DC converter is proposed. The error amplifier uses digital circuit design method to process soft start signal and reference signal. The transition of output voltage from start-up state to stable state is well realized. It effectively eliminates the surge current and over surge voltage in the start-up phase of the buck DC-DC converter. The error amplifier has been applied to a buck DC-DC converter. The circuit is designed by SMIC0.18umCOMS technology. The simulation results show that the low-frequency gain of the error amplifier is 64dB，the phase margin is 55°，the bandwidth is up to 65MHz，and the static power consumption is 10uA. It has good overall performance indicators.
DCDC变换器的设计方案
一种模块化高效DC-DC变换器的开发与研制设计方案一、设计任务：设计一个将220VDC升高到600VDC的DC-DC变换器。
在电阻负载下，要求如下：1、输入电压=220VDC，输出电压=600VDC。
2、输出额定电流=2.5A，最大输出电流=3A。
3、当输入在小范围内变化时，电压调整率SV≤2%（在=2.5A时）。
4、当在小范围你变化时，负载调整率SI≤5%（在=220VDC时）。
5、要求该变换器的在满载时的效率η≥90%。
6、输出噪声纹波电压峰-峰值≤1V（在=220VDC，=600VDC，=2.5A条件下）。
7、要求该变换器具有过流保护功能，动作电流设定在3A。
8、设计相关均流电路，实现多个模块之间的并联输出。
二、设计方案分析1、DC-DC升压变换器的整体设计方案图1 DC-DC变换器整体电路图如图1升压式DC-DC变换器整体电路所示，该DC/DC电压变换器由主电路、采样电路、控制电路、驱动电路组成；开关电源的主电路单元、样电路单元采、控制电路单元、驱动电路单元组成闭环控制系统，是相对输出电压的自动调整。
控制电路单元以SG3525为核心，精确控制驱动电路，改变驱动电路的驱动信号，达到稳压的目的。
2、DC-DC升压变换器主电路的工作原理DC-DC功率变换器的种类很多。
按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。
非隔离型的DC-DC变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的DC-DC变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。
下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC变换器的工作原理。
图2（a）DC-DC变换器主电路图2（b）DC-DC变换器主电路图2（a）是升压式DC-DC变换器的主电路，它主要由开关变换电路、高频变压电路、整流电路、输出滤波电路四大部分组成；图1（b）是用matlab模拟出的升压式DC-DC变换器的主电路图。
其中开关变换电路主要由绝缘栅双极型晶体管IGBT、储能电容C和RC 放电电路组成；高频变压器电路由一个工作频率为20KHz的升压变压器和一个隔直电容组成；整流电路部分采用桥式整流的设计方案，由四个快速恢复二极管构成，实现将逆变产生的纹波电流变换为直流方波电流；输出滤波电路采用LC滤波电路的设计方案。
dcdc 电压模 误差放大器指标
DCDC电压模的误差放大器指标主要包括以下几个方面：
1. 增益：误差放大器的增益通常需要足够大，以便能够有效地控制输出电压。
增益范围可能会因不同的应用而有所不同。
2. 带宽：误差放大器的带宽也是需要考虑的指标之一。
对于一些需要快速响应的应用，误差放大器的带宽需要足够宽，以便能够快速地响应输入变化。
3. 失调电压：误差放大器的失调电压也是需要考虑的指标之一。
失调电压会影响误差放大器的输出，因此需要在系统中进行补偿。
4. 噪声：误差放大器的噪声也是需要考虑的指标之一。
噪声会干扰误差放大器的输出，因此需要在系统中进行抑制。
5. 线性度：误差放大器的线性度也是需要考虑的指标之一。
线性度会影响误差放大器的输出精度，因此需要在系统中进行优化。
这些指标的具体数值可能会因不同的应用而有所不同。
因此，在设计DCDC电压模时，需要根据具体的应用场景选择合适的误差放大器。
DCDC升压变换器芯片的误差放大电路与振荡电路模块设计
重庆大学本科学生毕业设计（论文）DCDC升压变换器芯片的误差放大电路与振荡电路模块设计学生：马娟学号：********指导教师：***专业：电子科学与技术重庆大学光电工程学院二O一一年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Error Amplifier and Oscillation circuit for DCDC Boost Converter ChipUndergraduate: Ma JuanSupervisor: Prof. Yu HuaMajor: Electronic Science and TechnologyCollege of Optoelectronic EngineeringChongqing UniversityJune 2011摘要随着无线网络通讯技术的快速发展，DCDC变换器在远程操控和数字通讯领域也有着广泛的应用，因而DCDC变换器技术也得到了更多的要求。
而高频率、高功率密度、小尺寸、反应迅速、高可靠性和多元化成为了DCDC变换器的发展趋势。
本文主要对固定频率DCDC变换器的两个核心电路模块误差放大器和振荡电路进行分析和设计。
该误差放大器的共模输入电压为 1.0V～2.6V，而开环增益达到80dB，相位裕度为60°，单位增益带宽达到2MHz。
振荡电路的输入电压为4V～6V,要求产生矩形脉冲和三角波信号，其频率为1.0MHz。
本文首先介绍了DCDC变换器的四种拓扑结构：Buck变换器、Boost变换器、Buck-Boost变换器和Cuk变换器，然后详细阐述了本次设计的DCDC升压变换器的误差放大器和振荡电路模块的基本原理和架构。
误差放大器包括差分放大电路，恒定跨到电路，共源共栅电路和频率补偿电路，而振荡电路主要包括RC环形多谐振荡器，方波产生电路和三角波产生电路。
电路采用2.0µm CMOS工艺参数模型进行设计，采用ORCAD软件对电路进行设计仿真，并确定各个器件的参数，以达到性能指标，然后采用Tanner Tools v13.1版图软件进行版图设计和后仿真。
基于UC3843的高效DCDC升压电路设计
基于UC3843的高效DC-DC升压电路设计基于UC3843的高效DC-DC升压电路的设计***摘要：这是基于UC3843芯片的DC-DC转换器。
系统实质是一个振荡电路，在输入电压为8-13V的情况下，将输入电压通过整流滤波电路，将输出电压与基准电压的比较信号，输入UC3843芯片进行处理，控制NMOS的开断，从而实现直流升压并保证输出电压的稳定，经过稳压后，该电源可输出16V和19V两档的电压，经过实际测试，符合可编程序控制器专用电源的标准。
这种转换电能的方式，不仅应用在电源电路，广泛应用于现代电子产品。
开关电源从小、薄、轻的角度，优越于传统电源，特别是在如液晶显示器的背光电路、日光灯的驱动电路等。
0 引言现代电子器件课程设计题目是要我们做一个DC-DC升压电路，其实也就是做一个稳压电源，综合我国的现状来看，有比较古老的线性电源和相对来说比较新颖的开关电源。
其中开关电源具有工频变压器所不具备的优点，新型、高效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展方向，因为开关电源内部工作于高频率状态，本身的功耗很低，电源效率就可做得较高，一般均可做到80%，甚至接近90%。
这样高的效率不是普通工频变压器稳压电源所能比拟的。
开关电源常用的单端或双端输出脉宽调制（PWM），省去了笨重的工频变压器，可制成几瓦至几千瓦的电源。
用于脉宽调制的集成电路很多，我们选择的是UC3843这个芯片。
1 系统原理框图设计根据课程设计的要求，系统输入采用8V-13V直流供电，输出为16V，19V两档可调设计。
电压输入系统后，经过滤波和升压模块达到要求的电压，再经过滤波和调挡模块输出要求的电压。
其原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图2UC3843介绍2.1 UC3843的主要特性图2 UC3842-UC3845的外形图。
UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。
一种用于DC_DC转换器的精密振荡器设计
一种用于DC DC转换器的精密振荡器设计刘智,魏海龙,袁雅玲,刘佑宝(西安微电子技术研究所,西安710054)摘要:提出了一种用于DC DC转换器的高频、精密张驰振荡器的设计方法。
基于V I转换器原理,设计了精密电流产生电路;基于基极电流补偿技术,设计了一种结构新颖的比较器门限电压产生电路,从而有效地提高了振荡器频率稳定性和精度。
通过外接可调电阻,振荡器可调工作频率为100kHz~3MHz,并能同时提供占空比85%的方波信号和用于斜率补偿的锯齿波信号,还具有与外接时钟信号同步振荡的功能。
流片测试结果表明该振荡器满足设计指标。
关键词:振荡器;张驰振荡器;DC DC转换器;锯齿波信号中图分类号:TN432 文献标识码:A 文章编号:1003 353X(2009)01 0014 03Design of a Novel Oscillator for DC DC ConvertersLiu Zhi,Wei Hailong,Yuan Yaling,Liu Youbao(Xi an I nstitute o f Mic roelectronics Technology,Xi an710054,China)Abstract:A novel relaxation oscillator based on the current mode Schmitt trigger for DC DC c onverters was presented.A precise current generation circuit was designed with the voltage to current converter(VIC) princple,and a novel threshold circuit of the voltage comparator was designed with the base current compensation of bipolar transistor.By regulating the outer resistor,the oscillator controls the charging current through the capacitor,thus obtaining the pulse or sawtooth with the desired frequenc y.The adjustable operating frequency of the oscillator is from100kHz up to3MHz,and the duty c ycle is85%of the square wave signal.The oscillator can be synchronized with an external clock signal.The test results show tha t the oscillator frequency is stable,precise,temperature insensitive and supply independent.Key words:oscillator;rela xation oscillator;DC DC converters;square wave signalEEAC C:2570D0 引言目前,单片集成DC DC转换器发展的主要趋势是高频化、高效率、高精度、低功耗、低工作电压等,其中高频化是提高功率密度、改善动态响应的重要技术途径[1 2]。
DCDC稳压器稳态误差设计与分析系统
DCDC稳压器稳态误差设计与分析系统DCDC稳压器是一种常见的电力电子器件，用于将输入电压转换为所需的稳定输出电压。
在实际应用中，为了保证稳态误差的控制，需要进行系统设计与分析。
本文将介绍DCDC稳压器稳态误差的设计与分析系统，并探讨几种常见的设计方法。
一、DCDC稳压器的基本原理DCDC稳压器通过开关管的控制，将输入电源的直流电压转换为稳定的直流输出电压。
其主要组成部分包括：输入滤波电容、开关管、输出滤波电容、电感等。
其中，输入滤波电容用于平滑输入电流，开关管控制电压转换过程，输出滤波电容和电感则用于平滑输出电压。
二、稳态误差的定义与分类稳态误差指的是理论输出电压与实际输出电压之间的差异，常用来衡量DCDC稳压器的稳定性能。
根据误差来源的不同，稳态误差可分为负载稳态误差和输入稳态误差。
1. 负载稳态误差负载稳态误差是指在不同负载条件下，实际输出电压与理论输出电压的偏差。
一般来说，负载越大，负载稳态误差越大。
为了控制负载稳态误差，可以采用反馈控制、电流限制等方法。
2. 输入稳态误差输入稳态误差是指在不同输入电压条件下，实际输出电压与理论输出电压的偏差。
输入稳态误差的大小与输入电压的稳定性密切相关。
通常，输入电压波动越小，输入稳态误差越小。
为了控制输入稳态误差，可以采用输入电压滤波、反馈控制等方法。
三、DCDC稳压器稳态误差的设计与分析系统为了实现DCDC稳压器的稳态误差的设计与分析，可以采用以下几个步骤：1. 系统参数的选择首先需要选择适合的系统参数，包括电容值、电感值等。
这些参数的选择将直接影响到稳态误差的大小。
通常情况下，电容值越大，稳态误差越小；电感值越大，稳态误差越小。
2. 系统的建模与仿真接下来，需要对DCDC稳压器进行建模与仿真，以评估系统的性能。
通过建立数学模型，并使用仿真软件进行仿真，可以模拟出不同负载和输入电压条件下的稳态误差情况。
3. 稳态误差的分析与改善在仿真的基础上，对稳态误差进行分析。
DC-DC变换器中一种高性能振荡电路的设计
DC-DC变换器中一种高性能振荡电路的设计摘要：采用UMC 0.6μm BCD工艺，设计了一种高性能双频振荡电路，并成功地将其应用于一款高效率、宽输入电压范围的DC-DC降压型开关变换器中。
该电路作为整个芯片的核心模块之一，采用双电容充放电技术和RS触发机制，实现方波信号高、低电平时间精确可控。
仿真结果表明，在考虑偏置电流、电源电压、温度以及MOSFET工艺波动的容差时，该振荡器的正常工作频率和占空比的最大偏差分别为7%和5%。
关键词： DC-DC变换器；振荡器；容差振荡器作为DC-DC变换器中的核心模块之一，要求在电源电压、温度和工艺的容差范围内产生低偏差的振荡频率和占空比。
文献[1]～[3]针对DC-DC变换器的应用提出了各自的振荡器结构。
文献[1]实现了频率选择功能，但未考虑MOSFET工艺波动对时钟信号的影响；文献[2]采用了电阻温度补偿的方法实现了环形振荡器在所有容差下的频率稳定，但未对占空比的容忍度进行分析；文献[3]将DC-DC变换器的外同步信号引入振荡电路，实现了宽范围内的频率可调功能。
本文在DC-DC变换器所采用的传统振荡器结构[2]基础上做了如下改进： (1)采用双电容充放电，利用RS触发器的保持机制，实现高、低电平时间的分别控制；(2)在电容充电电路中，引入有源负反馈，减小电源和温度对充电电流的影响；(3)将DC-DC变换器的反馈电压引入该振荡器，以实现过载或输出短路情况下开关频率和导通占空比的降低[4]。
1 振荡器电路设计与分析1.1 等效架构电路振荡电路由CLK低电平控制电路和CLK高电平控制电路两部分构成（），分别用来控制时钟信号CLK 的低、高电平时间。
VCC_A和VCC_D分别由DC-DC变换器内部的模拟电源和数字电源产生，本文设定其典型值为：VCC_A=3.3V，VCC_D=5.0V。
FB为DC-DC变换器的反馈引脚，当VFB图2为该振荡器的工作时序波形。
系统上电后，电流源I1开始为电容C1充电，比较器CMP1输出低电平（R=‘0’）；同时，电容C2两端电压不可突变，经比较器CMP3输出S=‘0’。
基于BUCK型DC-DC转换器的高性能误差放大器设计的开题报告
基于BUCK型DC-DC转换器的高性能误差放大器设计的开题报告1. 研究背景误差放大器是模拟电路设计中的关键技术之一，广泛应用于精密测量、传感器接口、信号传输和放大等领域。
随着科技的不断发展，对误差放大器的性能要求也越来越高，如更高的增益、更低的功耗和更小的面积等。
为满足上述要求，近年来，研究人员开始将DC-DC转换器应用于误差放大电路中，以提高性能和降低功耗。
2. 研究意义基于BUCK型DC-DC转换器的高性能误差放大表征了一种全新的电路设计思路，对电路设计和优化有重要启示意义。
同时，该技术的应用还可以推进模拟电路设计的发展，进一步提高电路的性能和可靠性。
3. 研究目的本研究旨在设计和优化一种基于BUCK型DC-DC转换器的高性能误差放大器，进一步提高误差放大器的增益和稳定性，降低功耗和面积，实现更好的性能表现。
4. 研究内容- 研究BUCK型DC-DC转换器的基本原理和特性；- 设计基于BUCK型DC-DC转换器的高性能误差放大器，分析其性能指标；- 通过仿真和实验验证所设计的误差放大器的性能；- 优化误差放大器的设计，以提高性能和可靠性；- 比较本研究中设计的基于BUCK型DC-DC转换器的误差放大器与其他误差放大器的性能和优点。
5. 研究方法本研究采用电路仿真和实验验证相结合的方法，利用SPICE软件进行电路仿真，依据仿真结果进行电路参数调整和性能优化，最终通过实际电路搭建和测试验证电路的性能表现。
6. 预期结果本研究的预期结果为设计出一种基于BUCK型DC-DC转换器的高性能误差放大器，实现较高的增益和稳定性，同时降低功耗和占用面积，具有一定的实用价值，为今后相关领域的研究提供一定的参考和借鉴。
DCDC升压电源模块的设计_毕业设计
本科毕业设计题目DC/DC升压电源模块的设计系电子工程专业班级学号学生姓名指导教师完成日期诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《DC/DC升压电源模块的设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。
承诺人（签名）：年月日摘要DC/DC变换器是将一种直流电压变换为另一种所需的直流电压(固定或可调)。
这种技术被广泛应用于计算机、办公自动化设备、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济的各行各业中，变换器还需要符合上述领域的安全标准。
本文重点讲述了DC-DC升压型变换器的工作原理，描述了DC-DC变换器的控制方法，同时，详细阐述了脉宽调制中电压控制模式和电流控制模式的基本原理，分析比较了它们各自的优缺点。
本文设计了一款采用峰值电流控制型脉宽调制芯片UC3842设计的Boost升压型DC-DC变换电路，外接元器件少，控制灵活方便，输出电压稳定可调。
在系统的硬件部分设计中，有三个部分组成，主要涉及到Boost拓扑结构电路、脉宽调制控制驱动电路、反馈闭环电路。
在设计、制作、调试完整机之后，本系统基本能够达到预期的要求：1.在输入电压15V-20V范围内输出电压在32-55V；2.最大输出电流达到1A；3.DC/DC变换器的效率>70%。
关键词：升压型DC/DC变换器；电流控制；电压控制；脉宽调制ABSTRACTDC-DC converter is one DC voltage is transformed into another DC voltage required (fixed or adjustable). This technology is widely used in computers, office automation equipment, industrial instrumentation, military, aerospace and other fields related to national economy sectors, the converter also need to meet safety standards in these areas.This paper focuses on the working principle of step-up DC-DC converter. Describes the DC-DC converter control method.At the same time, expounds the pulse width modulation of voltage control mode and the basic principle of current control model, and analyses their advantages and disadvantages.This paper designs a using current peak control mode pulse width modulation UC3842 chip design Boost booster type DC-DC transform circuit，less External components, control is flexible and convenient, the output voltage stability can be adjusted.There are three parts of hardware in the system design, mainly related to the Boost topology circuit, PWM control circuit, feedback loop circuit.In the design, production and testing after the system achieves the desired requirements: 1.The input voltage range of 15V-20V Output voltage 32-55V; 2.The maximum output current of 1A; 3.DC-DC Converter efficiency> 70%.Keywords: Step-up DC/DC converter; current control; voltage control; Pulse width modulation目录1 绪论............................................. 错误！未定义书签。
DC-DC升压变换器的设计与制作
昆明理工大学毕业设计（论文）
开题报告
题目： DC-DC升压变换器的设计与制作
学院：应用技术学院
专业：电子信息工程
学生姓名：
指导教师：
日期： 2011-2-25
设计（论文）的技术路线及预期目标：
1、技术路线
设计路线主要分为两个部分：
1、主回路（升高电压）
主要由功率开关管、储能电感、滤波电容、开关管和续流二极管组成。
利用无源元件电感和电容的能量储存特性，从输入电压获得能量，暂时把能量以磁场的形式存储在电感中，或者以电场的形式存储在电容之中，然后将其变换到负载，这样就完成升压功能。
2、控制电路（稳定电压）
由于主电路设计输出的电压在输入电压或负载变化时，往往是不稳定的，这时就需要设计一个控制电路来稳定输出电压。
根据主电路电压输出公式，采用脉冲频率调制（PFM）控制方式和脉宽调制（PWM）控制方式都能稳定输出电压，而本设计是采用脉宽调制（PWM）控制方式，保持脉冲的周期不变，通过改变开关管的导通时间，即脉冲的占空比，以实现输出电压的稳定。
也就是采用电压控制型调制方式来稳定输出电压。
这样控制电路主要由误差放大器、PWM比较器、振荡器、驱动电路组成。
其整体设计思路如下图：
通过这样技术路线把设计简单化、模块化，能使电路的制作和调试更加简单，成功的概率大大提高。
2、预期目标。
一种DC-DC升压转换器的设计
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄ：Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ；ＤＣ－ＤＣ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；Ｐｕｌｓｅ－ｓｋｉｐｐｉｎｇ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
ｎ
西北工业大学业
学位论文知识产权声明书
本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查 阅和借阅。学校可以将本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和汇编本学位论文。 同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作 者单位为西北工业大学。
Ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｕｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ＤＣ－ＤＣ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ
ｕｓｉｎｇ Ｈｓｐｉｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｏｃａｌｌｌａｔｏｒ ｉｓ ３％ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇ（－，ｔＯ。Ｃｔｏ ８５。ｃ）’ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｒａｎｇｅ（２．６Ｖ～５．５ｖ）． Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｐｏｒｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｉｓ ｗｉｔｉａｉｌｌ
容器的充电和放电，从而使输入电压以一定因数（ｏ．５，２或３）倍增或降低，从而得 到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证高达踯％的效率，而且只需
一种DC-DC升压转换器中的误差放大器的设计
一种DC-DC升压转换器中的误差放大器的设计
王帆;孙义和;胡俊材;冯翰雪
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2008(25)4
【摘要】结合DC-DC升压转换器的工作原理,从系统稳定性和负载调整率要求的角度出发,提出了一种新颖的设计方法,以确定误差放大器的主要结构和基本参数.与传统的误差放大器相比,该设计加入了动态电路部分,减少了环路的响应时间.另外,改进的电压移位部分不仅减小了芯片的面积,而且简化了误差放大器的设计.文中设计使用0.5μm-BCD工艺对整个升压转换器系统进行了模拟,并在各种工作条件下对系统进行仿真,得出了理想的仿真结果.
【总页数】5页(P76-79)
【关键词】DC—DC转换器;误差放大器;负载调整率;动态电路
【作者】王帆;孙义和;胡俊材;冯翰雪
【作者单位】清华大学微电子学研究所,北京100084;意法半导体研发(深圳)有限公司,广东深圳518057
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
【相关文献】
1.一种用于DC-DC转换器的误差放大器 [J], 邹连英;郑朝霞;肖靖帆
2.峰值电流模DC-DC转换器中多功能误差放大器电路设计 [J], 杨骁;娄付军;徐锦
里;李靖坤;邱伟彬
3.一种基于降压DC-DC转换器的高性能误差放大器设计 [J], 赵少敏;韩雨衡;张国俊;陆定红
4.一种降压型DC-DC转换器的误差放大器设计 [J], 刘志福; 周文涛; 李佑进; 程铁栋
5.一种降压型DC-DC转换器的误差放大器设计 [J], 刘志福; 周文涛; 李佑进; 程铁栋
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重庆大学本科学生毕业设计（论文）DCDC升压变换器芯片的误差放大电路与振荡电路模块设计学生：马娟学号：********指导教师：***专业：电子科学与技术重庆大学光电工程学院二O一一年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Error Amplifier and Oscillation circuit for DCDC Boost Converter ChipUndergraduate: Ma JuanSupervisor: Prof. Yu HuaMajor: Electronic Science and TechnologyCollege of Optoelectronic EngineeringChongqing UniversityJune 2011摘要随着无线网络通讯技术的快速发展，DCDC变换器在远程操控和数字通讯领域也有着广泛的应用，因而DCDC变换器技术也得到了更多的要求。
而高频率、高功率密度、小尺寸、反应迅速、高可靠性和多元化成为了DCDC变换器的发展趋势。
本文主要对固定频率DCDC变换器的两个核心电路模块误差放大器和振荡电路进行分析和设计。
该误差放大器的共模输入电压为 1.0V～2.6V，而开环增益达到80dB，相位裕度为60°，单位增益带宽达到2MHz。
振荡电路的输入电压为4V～6V,要求产生矩形脉冲和三角波信号，其频率为1.0MHz。
本文首先介绍了DCDC变换器的四种拓扑结构：Buck变换器、Boost变换器、Buck-Boost变换器和Cuk变换器，然后详细阐述了本次设计的DCDC升压变换器的误差放大器和振荡电路模块的基本原理和架构。
误差放大器包括差分放大电路，恒定跨到电路，共源共栅电路和频率补偿电路，而振荡电路主要包括RC环形多谐振荡器，方波产生电路和三角波产生电路。
电路采用2.0µm CMOS工艺参数模型进行设计，采用ORCAD软件对电路进行设计仿真，并确定各个器件的参数，以达到性能指标，然后采用Tanner Tools v13.1版图软件进行版图设计和后仿真。
关键词：DCDC变换器技术，误差放大器，振荡电路，仿真，版图ABSTRACTWith the rapid development of the Wireless network communication technology, DCDC converter has been widely used in the remote control and digital communications fields, Thus, DCDC converter technology has also been more requests. And high frequency, high power density, small size, rapid response, high reliability and diversity have become the development trends for DCDC converter.The subject mainly design the two core modules error amplifier circuit module and oscillator circuit of the fixed-frequency DCDC converter. The error amplifier common mode input voltage is 1.0V ~ 2.6V,the open loop gain is 80dB,the Phase margin is 60° and the Unity gain Bandwidth is 2MHz.The input voltage of oscillation circuit is 4V ~ 6V,it requires to generate a rectangular pulse and triangular wave signals, and the Frequency is 1.0MHz.Firstly, This paper introduces four kinds of DCDC converters, Buck converter、Boost converter、Buck-Boost converter and Cuk converter. Secondly, it elaborates the basic principles and structure of DCDC boost converter for Error amplifier and oscillator circuit module for the design. The Error Amplifier includes the differential amplifier、constant across the circuit、cascode circuit and frequency compensation，the oscillation circuit mainly includes the RC ring multivibrator、square wave generating circuit and triangular wave generator circuit。
The circuit is designed by 2.0µm CMOS model parameters and simulation with ORCAD software，and to determine the parameters of each device to get the performance. Lastly, to layout and simulation by Tanner Tools v13.1 territory software.Keywords：DCDC converter technology，Error Amplifier，Oscillation circuit，Simulation，Territory目录中文摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1绪论...........................................................................................................1.1 研究背景及意义 ........................................................................................1.1.1课题的简介..........................................................................................1.1.2 DCDC变换器技术发展背景.....................................................................1.2 国内外研究现状 ........................................................................................1.3 课题任务、重点研究内容、组织结构安排 .......................................................1.3.1 课题任务............................................................................................1.3.2 重点研究内容、组织结构安排.................................................................2 DCDC变换器理论 ..................................................................................2.1 DCDC变换器的基本分类及拓扑结构...............................................................2.1.1 DCDC变换器基本分类...........................................................................2.1.2 DCDC变换器的拓扑结构........................................................................2.2 DCDC升压变换器的工作原理 ........................................................................2.2.1 Boost变换器原理分析............................................................................2.2.2 PWM控制原理.....................................................................................2.3本章小结3 误差放大器的设计 .................................................................................3.1 误差放大器的基本架构.................................................................................3.2 误差放大器所需的CMOS基本电路.................................................................3.2.1 差分放大电路......................................................................................3.2.2 恒定跨导电流源...................................................................................3.2.3 共源共栅放大器...................................................................................3.2.4 频率补偿电路......................................................................................3.3 误差放大器原理图及其仿真...........................................................................3.3.1 误差放大器的原理图.............................................................................3.3.2 误差放大器的分析................................................................................3.3.3 误差放大器的仿真结果..........................................................................3.4 本章小结....................................................................................................4 振荡电路的设计......................................................................................4.1 振荡电路的基本原理....................................................................................4.1.1 LC振荡电路 ........................................................................................4.1.2 RC振荡电路........................................................................................4.1.3 石英晶体振荡电路................................................................................4.2 振荡电路所需的基本电路..............................................................................4.3 振荡电路原理图及其仿真..............................................................................4.3.1 振荡电路的原理图................................................................................4.3.2 振荡电路的仿真结果.............................................................................4.4 本章小结...................................................................................................5 版图设计及其仿真 .................................................................................5.1 基本器件的版图设计....................................................................................5.1.1 MOS管版图.........................................................................................5.1.2 电阻版图............................................................................................5.1.3 电容版图............................................................................................5.1.4 PNP版图 ............................................................................................5.1.5 压焊点版图.........................................................................................5.2 版图绘制...................................................................................................5.2.1 误差放大器的版图绘制..........................................................................5.2.2 振荡电路的版图绘制.............................................................................5.3 T-spice仿真结果 ..........................................................................................5.3.1 误差放大器的后仿真.............................................................................5.3.2 振荡电路的后仿真................................................................................5.4 本章小结...................................................................................................6 结论..........................................................................................................6.1 工作总结...................................................................................................6.2 工作展望...................................................................................................参考文献...................................................................................................... 附录A：..........................................................................................................1 绪论1.1 研究背景及意义1.1.1课题的简介固定频率DCDC升压变换器芯片是一片运行在固定频率下（1MHz），能在较大的输入电压范围内提供快速的瞬态响应并整合了周期循环的电流限幅保护措施的开关稳压IC。