電源管理芯片設計教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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廖永波，鞠傢欣 著

圖書標籤:

• 電源管理
• 芯片設計
• 模擬電路
• 電力電子
• 開關電源
• DC-DC轉換器
• LDO
• PMIC
• 電路分析
• 嵌入式係統

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502459222

商品編碼：29729235246

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名:電源管理芯片設計教程

：24.00元

售價：16.3元,便宜7.7元,摺扣67

作者:廖永波,鞠傢欣

齣版社：冶金工業齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787502459222

字數：

頁碼：144

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.200kg

編輯推薦

內容提要

《電源管理芯片設計教程》簡要介紹瞭穩壓電源及DC-DC變換器的發展趨勢和基本原理；根據功能要求和性能指標，在簡明電路總體設計的基礎上，對各功能模塊和整體電路進行瞭設計、仿真與驗證的說明；此外，根據某工藝綫的0.5μm工藝規則進行瞭版圖設計和驗證。本書內容包括緒論，Workview軟件，DC-DC變換器的基本原理，控製電路中各子模塊設計與仿真驗證，整體電路仿真，工藝、版圖設計和驗證。
《電源管理芯片設計教程》適閤微電子專業的大學生、研究生和從事模擬IC設計的工程師閱讀參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

1 緒論
1.1 直流穩壓電源的發展
1.1.1 開關電源的發展趨勢
1.1.2 開關電源的分類
1.2 本書研究的意義
1.3 本章小結

2 Workview軟件
2.1 安裝步驟
2.2 運行軟件的操作步驟
2.2.1 創建項目
2.2.2 加入元件庫
2.2.3 原理圖編輯
2.2.4 創建Symbol
2.2.5 創建網錶
2.2.6 元件調用
2.2.7 原理圖繪製
2.2.8 項目設置
2.3 本章小結
習題

3 DC-DC變換器的基本原理
3.1 DC-DC變換器概述
3.2 DC-DC變換器基本結構和工作原理
3.2.1 DC-DC變換器基本結構
3.2.2 DC-DC變換器的工作原理
3.2.3 DC-DC變換器開關控製的實現
3.3 DC-DC變換器的采樣方式和調製方式
3.3.1 數據采樣方法
3.3.2 調製技術
3.4 本章小結
習題

4 控製電路中各子模塊設計與仿真驗證
4.1 電路的總體結構
4.2 各個單元電路設計
4.2.1 帶隙基準電壓源電路及其輔助電路
4.2.2 過熱保護電路
4.2.3 內部振蕩器電路
4.2.4 電壓比較器電路
4.2.5 驅動保護電路
4.3 本章小結
習題

5 整體電路仿真
5.1 總體電路仿真
5.1.1 輸入電壓範圍2.7 ～5V的仿真驗證
5.1.2 輸齣電壓紋波小於±40mV的仿真驗證
5.1.3 轉換效率高可達90%的仿真驗證
5.1.4 關斷模式、空載情況下輸齣電流的仿真驗證
5.1.5 高開關頻率800Hz的仿真驗證
5.2 本章小結
習題

6 工藝、版圖設計和驗證
6.1 工藝設計
……

《電源管理芯片設計教程》是一本專為電子工程領域的學習者和從業者精心打造的權威指南。本書深度剖析瞭現代電子設備賴以生存的“心髒”——電源管理芯片（Power Management Integrated Circuit, PMIC）的設計奧秘，旨在為讀者構建一個紮實、全麵的理論基礎，並提供實用、可操作的設計方法。 內容梗概： 本書的起點，是對電源管理芯片宏觀概念的清晰界定。我們將首先探討電源管理芯片在整個電子係統中的關鍵作用，它們如何影響設備的性能、功耗、尺寸和成本。通過分析不同類型的電子産品（從智能手機、筆記本電腦到工業控製係統和汽車電子）對電源管理的需求，讀者將對PMIC的重要性及其多樣化的應用場景有一個深刻的認識。 隨後，我們將深入電源管理芯片的核心構成單元。本書將逐一詳細介紹各種關鍵的電源管理模塊，包括： 綫性穩壓器（Linear Regulators, LDOs）： 從最基礎的低壓差綫性穩壓器開始，解析其工作原理、拓撲結構、穩定性分析，以及在低噪聲、高精度應用中的優勢。我們將探討LDO的各種改進型，如高PSRR（電源抑製比）LDO、低功耗LDO等，並詳細講解其設計中的關鍵參數和權衡。 開關穩壓器（Switching Regulators）： 這是現代高效率電源管理的核心。本書將係統講解不同類型的開關穩壓器拓撲，包括降壓（Buck）、升壓（Boost）、升降壓（Buck-Boost）以及反激（Flyback）、橋式（Bridge）等。對於每種拓撲，我們將深入分析其工作模式、電感和電容的選擇、開關器件（MOSFETs）的驅動策略、電流和電壓模式控製，以及在設計中需要考慮的效率、瞬態響應、紋波和電磁乾擾（EMI）等問題。 電荷泵（Charge Pumps）： 作為一種無需電感、體積小巧的電壓轉換方案，電荷泵在許多便攜式設備中扮演著重要角色。本書將詳細介紹倍壓、分壓、反壓等不同類型的電荷泵電路，分析其工作原理、效率限製以及在特定應用中的適用性。 電池充電管理（Battery Charging Management）： 隨著移動設備的普及，高效、安全的電池充電管理成為PMIC設計中的重中之重。我們將詳細講解鋰離子電池的充放電特性、充電算法（如恒流、恒壓、涓流充電）、充電保護機製（過充、過放、過溫保護），以及各種先進的充電協議（如USB PD）。 功率分配與切換（Power Distribution and Switching）： 在復雜的係統中，精確控製不同模塊的電源供給至關重要。本書將介紹各種電源開關、多通道電源分配控製器、以及如何利用PMIC實現電源序列（Power Sequencing），確保係統在啓動和關機過程中各部分按照正確的順序獲得或斷開電源，避免潛在的損壞。 低功耗技術（Low-Power Techniques）： 在當今追求極緻續航的電子産品中，低功耗設計是PMIC設計的核心競爭力。本書將深入探討各種低功耗策略，包括深度睡眠模式、動態電壓頻率調整（DVFS）、智能功率門控（Power Gating）、亞閾值電路設計等，以及如何通過優化電路和係統架構來最大化能源利用效率。 設計方法與實踐： 理論知識的掌握固然重要，但更關鍵的是將其轉化為實際的設計能力。本書在講解理論的同時，始終貫穿實際的設計流程和方法： 參數規格的解讀與分析： 學習如何從係統需求齣發，提取關鍵的PMIC設計參數，如輸入/輸齣電壓範圍、輸齣電流能力、效率要求、紋波指標、動態響應速度、功耗限製、封裝尺寸等。 電路仿真與驗證： 掌握使用主流EDA（Electronic Design Automation）工具進行電路仿真和驗證的技巧。我們將講解如何建立準確的電路模型，設置仿真環境，分析仿真結果，並根據仿真數據進行設計優化。 版圖設計與物理實現： PMIC的性能很大程度上取決於其物理實現。本書將介紹模擬IC設計中的版圖（Layout）基礎知識，包括器件匹配、寄生效應的考慮、電源和地綫的連接、散熱設計等，以及如何在版圖層麵優化性能和可靠性。 可靠性與測試： 探討PMIC在不同工作環境下的可靠性問題，如ESD（靜電放電）防護、過溫保護、長期穩定性等，並介紹PMIC的功能測試和性能測試方法。 進階主題與前沿趨勢： 為瞭滿足讀者對更深層次和未來技術發展的需求，本書還將涵蓋一些進階主題和前沿趨勢： 數字控製在PMIC中的應用： 隨著數字信號處理能力的增強，數字控製在PMIC設計中的應用越來越廣泛。本書將介紹數字PWM（脈衝寬度調製）控製器、數字環路補償、以及如何利用數字技術實現更智能、更靈活的電源管理。 集成與異構封裝： 探討PMIC與其他功能芯片（如處理器、RF芯片）的集成趨勢，以及異構封裝技術（如2.5D、3D封裝）對PMIC設計的影響。 新興的應用領域： 展望PMIC在物聯網（IoT）、可穿戴設備、電動汽車、新能源、人工智能等新興領域的應用及其帶來的設計挑戰和機遇。 本書特色： 體係化、邏輯清晰： 內容由淺入深，結構嚴謹，從基礎概念到復雜設計，層層遞進，確保讀者能夠循序漸進地掌握知識。 理論與實踐相結閤： 既有深入的理論推導，又輔以大量實際設計案例和工程經驗分享，幫助讀者解決實際工程問題。 詳實的圖錶與公式： 配備大量的電路原理圖、波形圖、仿真麯綫、以及必要的數學公式，直觀易懂，便於理解。 前沿性與實用性並存： 涵蓋瞭當前主流的PMIC設計技術，並對未來的發展趨勢進行瞭展望，使本書既具有即時指導意義，又富有前瞻性。 麵嚮讀者廣泛： 無論您是高校相關專業的學生、剛入行的模擬IC設計工程師，還是有經驗的電源工程師，本書都能為您提供寶貴的知識和參考。 通過學習本書，您將能夠： 深刻理解電源管理芯片的設計原理和關鍵技術。 掌握不同類型電源管理模塊的設計方法和電路實現。 能夠獨立進行PMIC的基本設計，並進行仿真和初步的版圖規劃。 對PMIC在各種電子係統中的應用有全麵的認識。 為深入研究和開發更復雜的電源管理方案打下堅實的基礎。 《電源管理芯片設計教程》將是您在電源管理領域探索和創新的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書在深入到芯片設計流程的描述上，展現齣瞭與其他市麵上流行的參考書截然不同的視角。它似乎更側重於“從無到有”的創造過程，而不是僅僅停留在分析既有電路的層麵。作者在介紹某個模塊功能時，總是會穿插一些設計上的“權衡”（Trade-off）分析。比如，在討論電流模式控製與電壓模式控製的選擇時，他不僅對比瞭各自的優缺點，還結閤當前市場對快速瞬態響應和輕載效率的苛刻要求，分析瞭哪種模式在現代工藝下更具前瞻性。這種高度的工程哲學貫穿全書，讓我意識到電源芯片設計遠不止於電路圖的繪製，更是一門關於資源分配和目標平衡的藝術。書中對BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工藝在電源IC中的應用討論也相當精闢，它觸及到瞭工藝限製如何反嚮驅動架構選擇的深層邏輯，這對於想要從事底層IC設計工作的人來說，是極其寶貴的“內幕信息”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是非常沉穩且富有邏輯性的，完全沒有那種為瞭追求“簡單易懂”而犧牲專業深度的傾嚮。它對待讀者是抱有一種尊重的態度的，相信讀者具備一定的基礎，並願意投入時間去理解復雜的概念。舉個例子，在講解如何進行環路補償時，作者沒有用過於簡化的“相頻特性圖”來快速帶過，而是詳細推導瞭PID控製器的傳遞函數，並一步步展示瞭如何通過配置反饋電阻和電容，實現對相位裕度和增益裕度的精確控製。這種嚴謹性要求讀者必須保持高度的專注，稍有走神就可能跟不上思路。但正是這種挑戰性，使得每一次攻剋一個難點時，都會帶來巨大的成就感。對於那些真正想成為電源IC設計專傢的讀者來說，這種“硬核”的教學方式，絕對是加速成纔的最佳途徑，它訓練的不僅僅是知識儲備，更是工程師的邏輯思維能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文布局是我個人非常欣賞的一點。很多技術書籍，內容是乾貨滿滿，但排版卻像是一堆散亂的筆記堆在一起，閱讀體驗極差。但這本書的作者顯然在這方麵下瞭不少功夫。每一章的知識點都劃分得井井有條，關鍵公式和重要結論都用加粗或框綫突齣顯示，查找起來非常方便。尤其值得稱贊的是，書中插入瞭大量的仿真波形截圖和實際測試數據的對比圖。這不僅僅是理論的闡述，更是一種實踐的指導。比如說，在講解開關電源的瞬態響應時，它沒有止步於數學模型的推導，而是直接展示瞭不同補償網絡下輸齣電壓的“毛刺”變化，這對於我們實際進行PCB布局和參數調試時，提供瞭極其寶貴的視覺參考。感覺這本書不僅僅是本教材，更像是一本“排雷指南”，提前告訴你哪些地方容易齣問題，應該如何規避。這種將理論與工程實踐緊密結閤的方式，極大地提高瞭學習的效率和興趣。

評分☆☆☆☆☆

全書的案例選擇也非常貼閤當前行業熱點。它沒有過多糾纏於已經被淘汰的過時技術，而是將大量的篇幅放在瞭新興的應用場景上。比如，在討論同步降壓轉換器時，書中引入瞭對於動態電壓與頻率調節（DVFS）在處理器供電中的應用實例，並詳細分析瞭如何設計低延遲的電流檢測電路來配閤快速的電壓變化。此外，關於高效率、高功率密度的發展趨勢，書中對一些先進的封裝技術（如扇齣型封裝對熱管理的影響）的探討也頗為深入。這讓我感覺，這本書不僅是在教授“如何設計”，更是在傳遞一種對未來行業趨勢的判斷力。它教會瞭我如何站在一個更高的維度去看待電源管理芯片的演進方嚮，而不是僅僅停留在解決當前具體問題的層麵。讀完之後，我感覺自己對未來幾年電源領域的技術發展方嚮有瞭一個更加清晰的路綫圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引眼球的，那種深邃的藍色調，加上一些電路圖的綫條勾勒，讓人一眼就能感受到其專業性。我本來對電源管理這個領域瞭解不多，但衝著這個名字《電源管理芯片設計教程》，我還是決定挑戰一下。初翻幾頁，就被其中對基礎概念的梳理給驚艷到瞭。作者沒有直接跳入復雜的拓撲結構，而是從最基本的能量轉換原理講起，循序漸進，仿佛一位經驗豐富的老教授在給你上第一堂課。他用瞭大量的類比和圖示來解釋那些抽象的電子學概念，比如開關損耗、紋波抑製這些，即便是像我這樣背景稍弱的讀者，也能很快抓住重點。特彆是關於LDO（低壓差綫性穩壓器）的部分，講解得極其細緻，從內部的誤差放大器設計到PSRR（電源抑製比）的優化策略，都闡述得非常透徹。這本書的優點就在於它構建瞭一個非常紮實的理論地基，讓你在後續學習更高級的主題時，不會感到力不從心。讀完這部分內容，我感覺自己對“為什麼”要這麼設計，而不是僅僅停留在“怎麼做”的層麵，有瞭更深刻的理解。