一款多功能移动终端用电源管理IC设计

摘要

随着电子技术的快速发展，集成电源管理系统已在通讯、电子计算机、消费类电子产品等领域获得了广泛应用。现代移动终端的电源管理系统集成化程度越来越高，小型化、集成化是未来电源管理芯片的主要发展趋势。 论文首先介绍了多功能电源管理集成电路的组成部分，系统阐述了锂电池充电电路、DC-DC升压转换器以及低压差线性稳压器的系统结构与转换原理，在此基础上设计了多功能电源管理集成电路的系统结构，着重探讨了如何设计一款多功能移动终端用电源管理集成电路。论文采用CSMC0.5μm CMOS工艺，对电源管理集成电路和版图进行了设计，重点对基准电路、DCDC升压LED驱动电路、软启动电路、过热保护电路等关键电路作了详尽的分析，对锂电池充电电路、低压差线性稳压器的具体实现电路作了简要的设计分析，并对版图设计的重点和难点进行了分析。利用Cadence Spectre仿真软件对系统进行了仿真验证，结果表明系统运行稳定，满足设计指标的要求。 这款芯片的设计可以广泛用于移动便携式设备中，有很大的市场潜力。

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第一章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的研究目标和主要内容

1.4论文主要工作

第二章多功能电源管理IC设计基础

2.1 LDO稳压器

2.2 DC-DC转换器

2.3锂电池充电基础

第三章系统及关键模块设计

3.1系统结构

3.2高阶补偿基准

3.3高速LDO

3.4 DC-DC升压模块

3.5充电管理模块

3.6软启动电路设计

3.7过热保护电路设计

3.8防反灌电流模块

3.9多电源系统ESD的设计

第四章版图设计

4.1工艺介绍

4.2版图设计基础与技巧

4.3基本元器件的版图设计

4.4高阶基准的版图考虑

4.5模块之间的版图隔离

4.6敏感信号的版图设计

4.7 ESD的版图设计

4.8 TOPCELL版图(整体版图)布局

4.9 TOPCELL版图实现

第五章验证与结果分析

5.1仿真结果与分析

5.2小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致 谢

附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文