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在新一代的納米級芯片的應(yīng)用中，經(jīng)常需要很低的電壓去驅(qū)動低功耗的電路的運行，并且需要增加供電電池的壽命。但是傳統(tǒng)的開關(guān)電容電路或者基于電感拓?fù)涞?a target='_blank' class='arckwlink_none'>DC-DC電路的功耗太大，并且占用很大的芯片面積。而電荷泵電路可以很好的解決這些問題，并且不需要電感，能很好的消除電磁干擾，這還可以使電荷泵電路被封裝在靈敏的射頻接收器或者是無線設(shè)備的芯片中。
本文采用TSMC0.5um工藝設(shè)計了一種內(nèi)嵌LDO的電荷泵型DC-DC轉(zhuǎn)換器。它可以在1.8V到5.5V的范圍內(nèi)實現(xiàn)2.5V到5.5V之間的6個輸出電壓，并且具有自動模式轉(zhuǎn)換的功能。該電路還具有電流限制，軟啟動，過溫保護(hù)等功能，在關(guān)斷模式下，該電路的靜態(tài)電流不足1uA。并且該電路還具有跳周期功能，可以根據(jù)輸出負(fù)載的變化控制跳過的時鐘周期，提高了電路的轉(zhuǎn)換效率。
本文先是對電荷泵電路進(jìn)行了理論分析建模，著重分析了線性模式，跳周期模式，以及LDO模式的控制方式，然后對其中的基準(zhǔn)源，振蕩器，模式選擇子模塊的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在對電荷泵的原理以及子模塊設(shè)計進(jìn)行了理論分析之后，還使用Hspice軟件對芯片的整體功能進(jìn)行了仿真驗證，通過整體仿真，證明了芯片很好的滿足了設(shè)計目標(biāo)。
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