自适应斜坡补偿电路在峰值电流模升压变换器中的设计

“峰值电流模升压变换器的自适应斜坡补偿电路设计，汪倩，陈文韬，黄君凯，主要研究方向：微电子学与集成电路设计，微电子材料与器件、集成电路设计与开发。” 这篇论文研究的是针对峰值电流模升压DC-DC变换器的自适应斜坡补偿电路设计。在电源转换系统中，DC-DC变换器是一种关键的组成部分，用于提升或降低输入电压以满足不同负载的需求。电流模控制是一种常见的DC-DC变换器控制策略，它通过检测开关周期内的电流峰值来实现稳压。而升压变换器则可以将较低的直流电压提升到较高的电压水平，广泛应用于移动设备、电池供电系统以及分布式能源系统中。 论文中的核心创新是设计了一种自适应斜坡补偿电路，该电路利用了吉尔伯特单元（Gilbert Cell）的传输特性。吉尔伯特单元是一种多端口电流控制模拟开关，常用于混合信号集成电路设计，它能够高效地处理电流信号。在该设计中，输入和输出电压被转换为斜坡电流，这个斜坡电流与补偿量直接相关。当输入输出电压发生变化时，补偿量会随之自动调整，从而解决了过补偿可能导致的问题，如负载能力下降和瞬态响应速度减慢。 论文中提到，采用SMIC（ Semiconductor Manufacturing International Corporation）0.18微米混合信号1.8/3.31P6M工艺进行电路设计，这是一种常用的半导体制造工艺，能实现高性能和低功耗的电路。通过Cadence Spectre软件进行仿真，分析了输入电压从1.8V变化到3.3V的情况，结果表明设计的自适应斜坡补偿电路具有良好的输出电压稳定性，输出纹波小于50mV，这表明电路能有效抑制噪声并保持电压平滑。同时，电路的带载能力达到了550mA，证明其在实际应用中具备较高的负载驱动能力。 关键词：电流模升压DC-DC变换器，自适应斜坡补偿，吉尔伯特单元。这些关键词突出了研究的核心内容，即通过创新的补偿电路设计提升电流模升压变换器的性能，特别是改善其对输入输出电压变化的适应性和瞬态响应。 这项研究对于优化电源管理系统的效率和稳定性具有重要意义，尤其适用于那些对电源转换要求严格的场合，如便携式电子设备和电力电子系统。通过自适应斜坡补偿，可以实现更精确的电压控制，提高系统的动态响应，同时减少由于过补偿引起的负面影响。