dcdc升压转换器中振荡器电路的设计(附件)【字数：9683】
摘 要电子设备想要正常工作，需要依靠一种能够提供稳定电源的装置持续供电，所以稳压电源的研究迫在眉睫。稳压电源因为工作原理的差异，所以适用的范围也有所区别。近年来集成电路技术的不断创新进步，促进了电子产品的发展，开关电源也因为其优异的性能开始统治市场。本文主要是设计一款DC-DC升压转换器中的振荡器电路。本文内容首先是简述了开关电源的发展，然后重点介绍了DC-DC转换器分类，三种调制方式的工作原理，振荡器在电路中工作原理。本文主要研究任务就是了解振荡器的定义、分类，重点掌握DC-DC升压转换器的工作原理，振荡器的作用，并最终确定选择设计的电路模型。本次设计选择的是一款环形振荡器电路，查询各种相关资料图书，绘制出电路模型图，并利用Cadence软件进行仿真分析，观察设计是否达到指标。
目 录
第一章 绪论 1
1.1开关电源的研究意义与历史背景 1
1.2本文的主要工作和内容安排 2
第二章 开关电源的介绍 3
2.1DCDC转换器 3
2.2DCDC升压转换器工作原理 4
2.3DCDC降压转换器工作原理 5
2.4振荡器在开关电源中的作用 5
2.5本章小结 6
第三章 振荡器电路的原理 7
3.1振荡器的定义 7
3.1.1CMOS的介绍 7
3.1.2振荡器的分类 7
3.2振荡器的基本工作原理 8
第四章 振荡器电路的设计与仿真 9
4.1环形振荡器的基本原理 9
4.1.1环形振荡器的电路设计 10
4.1.2环形振荡器电路的仿真结果 10
第五章 总结与展望 11
5.1设计总结 11
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
附 录 16
附录A环形振荡器电路的设计 16
附录B电路仿真波形图一 17
附录C电路仿真波形图二 18
绪论
1.1开关电源的研究意义与历史背景
在人类度过了数千年刀耕火种的农耕文化之 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
后，直到18世纪瓦特改良的蒸汽机投入生产使得人类从手工劳动跨越到机器生产后，人类也因此算是正式步入了工业文明时期。可以说这是历史的一个伟大的节点，这也促进了人们对科学的求知与探索。
电在自然环境中本就是普遍存在的，阴雨天时存在的闪电就是在大自然中一种比较常见的放电现象。富兰克林比较出名的“风筝实验”就是人类发展过程中一种对电简单而又伟大的探索尝试，伟大的科学家法拉第经过自己长期的实验探索过程之后，终于发现了一个具有重要作用的电磁感应现象，并且之后还基于此理论后最终发明创造了史无前例的发电机，正是发电机的发明让电逐渐的从自然环境走向了我们的日常生活，并逐渐成为了一种现代人无法离开的新能源。可以说正是电的广泛使用使得人类的文明提到了一个新高度，人类从此正式步入了现代文明。
电器如果想要正常的运行肯定需要电源持续不断的供电，而电源就是他们的动力源泉和工作心脏，随着人们日常需求的不同，电器的种类也在不断的增加变化，正常工作时对电压、功率等各方面的要求也会逐渐提高，所以我们现在需要设计出不同种类的电源来满足日常的需求。
随着日常生活水平的不断提高，数字化、信息化正在成为发展的主流趋势，而各种的电子、电力产品已经成为了日常生活不可或缺的东西。电子产品顾名思义，需要使用电力才能够正常运行，而且电池的电压在设备的使用过程中也会发生较为明显的改变。所以这时候就需要一个能够提供稳定电压的装置来使设备正常运行，而稳压电源正好可以满足能够提供稳定有效的电源输出的要求。在我们的日常生活使用中，肯定追求的是高效率、高稳定性、便携式的电源器件，而恰好开关电源能够满足我们的使用需求，所以得到了快速的发展。
最早的开关电源来于50年代的美国宇航局为搭载火箭而设计生产，其目的就是为了追求小型轻量化。80年代的计算机技术得到了较大的发展，率先对电源进行了更新换代。Power公司率先在90年代研发出了被誉为“顶级开关电源”的三端隔离式脉宽调制型单片开关电源。
随着电子技术近年来不断的被推动、进步，使得电路的大规模集成生产成为可能，因此电子设备的体积与重量正在不断地减少，模块化、便携化成为了电子设备的主流发展趋势。一种体积小、转化率高、性能优异、稳定性强的电源产品正在成为当前迫切的需求，所以近年来开关电源技术也得到了十分长足的发展进步空间。
近年来随着电子行业的繁荣发展，对电源性能的要求也越来越苛刻，极大的考验了我们的开关电源电源设计者们的创造能力。所以开关电源的发展进程还有很长的路要走，如何能将封装体积减小、电路转化效率提高、稳定性提高，一系列的问题都需要不断地解决完善。
但在当前我国在开关电源方面的产品还相对国外较少，而且电路中所需要的很多关键性元件还是非常依赖国外的进口。所以我国开关电源的设计与开发研究还有一个很长的过程，只有我们不断的从事相关的研究、攻坚、创新才能促进相关产业的进步与发展，这有着非常重要的现实意义。
1.2本文的主要工作和内容安排
本次论文主要研究如何设计出一款符合要求的振荡器电路，电流源可由偏置电路提供或者是直接输入直流电压，电路元器件包括：NMOS管、PMOS管、电阻、电容。
所以本次我的设计过程基本如下所示：首先分析振荡器的几种分类特点区别，并且挑选出最适合本次的论文设计目标要求的振荡器电路模型，本次论文主要研究的是CMOS环形振荡器电路的设计与仿真,首先计算出符合本次设计条件要求的器件基本参数，然后利用绘图软件绘制出原始的电路图模型并且进行电路图的仿真模拟。分析判断是否达到我们的目标要求，最后汇总总结本电路的优缺点。
本文的主要研究内容如下：
第一章为绪论，阐述开关电源研究的现实意义与其发展进程，还有本次设计的各项指标要求，介绍本文的主要工作和文章的内容安排。
第二章为主要介绍开关电源（DCDC升压/降压电路）的相关知识，并且指出振荡器是开关电源结构中的哪一个部分和其在开关电源中能够起到的重要作用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1开关电源的研究意义与历史背景 1
1.2本文的主要工作和内容安排 2
第二章 开关电源的介绍 3
2.1DCDC转换器 3
2.2DCDC升压转换器工作原理 4
2.3DCDC降压转换器工作原理 5
2.4振荡器在开关电源中的作用 5
2.5本章小结 6
第三章 振荡器电路的原理 7
3.1振荡器的定义 7
3.1.1CMOS的介绍 7
3.1.2振荡器的分类 7
3.2振荡器的基本工作原理 8
第四章 振荡器电路的设计与仿真 9
4.1环形振荡器的基本原理 9
4.1.1环形振荡器的电路设计 10
4.1.2环形振荡器电路的仿真结果 10
第五章 总结与展望 11
5.1设计总结 11
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
附 录 16
附录A环形振荡器电路的设计 16
附录B电路仿真波形图一 17
附录C电路仿真波形图二 18
绪论
1.1开关电源的研究意义与历史背景
在人类度过了数千年刀耕火种的农耕文化之 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
后，直到18世纪瓦特改良的蒸汽机投入生产使得人类从手工劳动跨越到机器生产后，人类也因此算是正式步入了工业文明时期。可以说这是历史的一个伟大的节点，这也促进了人们对科学的求知与探索。
电在自然环境中本就是普遍存在的，阴雨天时存在的闪电就是在大自然中一种比较常见的放电现象。富兰克林比较出名的“风筝实验”就是人类发展过程中一种对电简单而又伟大的探索尝试，伟大的科学家法拉第经过自己长期的实验探索过程之后，终于发现了一个具有重要作用的电磁感应现象，并且之后还基于此理论后最终发明创造了史无前例的发电机，正是发电机的发明让电逐渐的从自然环境走向了我们的日常生活，并逐渐成为了一种现代人无法离开的新能源。可以说正是电的广泛使用使得人类的文明提到了一个新高度，人类从此正式步入了现代文明。
电器如果想要正常的运行肯定需要电源持续不断的供电，而电源就是他们的动力源泉和工作心脏，随着人们日常需求的不同，电器的种类也在不断的增加变化，正常工作时对电压、功率等各方面的要求也会逐渐提高，所以我们现在需要设计出不同种类的电源来满足日常的需求。
随着日常生活水平的不断提高，数字化、信息化正在成为发展的主流趋势，而各种的电子、电力产品已经成为了日常生活不可或缺的东西。电子产品顾名思义，需要使用电力才能够正常运行，而且电池的电压在设备的使用过程中也会发生较为明显的改变。所以这时候就需要一个能够提供稳定电压的装置来使设备正常运行，而稳压电源正好可以满足能够提供稳定有效的电源输出的要求。在我们的日常生活使用中，肯定追求的是高效率、高稳定性、便携式的电源器件，而恰好开关电源能够满足我们的使用需求，所以得到了快速的发展。
最早的开关电源来于50年代的美国宇航局为搭载火箭而设计生产，其目的就是为了追求小型轻量化。80年代的计算机技术得到了较大的发展，率先对电源进行了更新换代。Power公司率先在90年代研发出了被誉为“顶级开关电源”的三端隔离式脉宽调制型单片开关电源。
随着电子技术近年来不断的被推动、进步，使得电路的大规模集成生产成为可能，因此电子设备的体积与重量正在不断地减少，模块化、便携化成为了电子设备的主流发展趋势。一种体积小、转化率高、性能优异、稳定性强的电源产品正在成为当前迫切的需求，所以近年来开关电源技术也得到了十分长足的发展进步空间。
近年来随着电子行业的繁荣发展，对电源性能的要求也越来越苛刻，极大的考验了我们的开关电源电源设计者们的创造能力。所以开关电源的发展进程还有很长的路要走，如何能将封装体积减小、电路转化效率提高、稳定性提高，一系列的问题都需要不断地解决完善。
但在当前我国在开关电源方面的产品还相对国外较少，而且电路中所需要的很多关键性元件还是非常依赖国外的进口。所以我国开关电源的设计与开发研究还有一个很长的过程，只有我们不断的从事相关的研究、攻坚、创新才能促进相关产业的进步与发展，这有着非常重要的现实意义。
1.2本文的主要工作和内容安排
本次论文主要研究如何设计出一款符合要求的振荡器电路，电流源可由偏置电路提供或者是直接输入直流电压，电路元器件包括：NMOS管、PMOS管、电阻、电容。
所以本次我的设计过程基本如下所示：首先分析振荡器的几种分类特点区别，并且挑选出最适合本次的论文设计目标要求的振荡器电路模型，本次论文主要研究的是CMOS环形振荡器电路的设计与仿真,首先计算出符合本次设计条件要求的器件基本参数，然后利用绘图软件绘制出原始的电路图模型并且进行电路图的仿真模拟。分析判断是否达到我们的目标要求，最后汇总总结本电路的优缺点。
本文的主要研究内容如下：
第一章为绪论，阐述开关电源研究的现实意义与其发展进程，还有本次设计的各项指标要求，介绍本文的主要工作和文章的内容安排。
第二章为主要介绍开关电源（DCDC升压/降压电路）的相关知识，并且指出振荡器是开关电源结构中的哪一个部分和其在开关电源中能够起到的重要作用。
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