集成電路設計中的電源管理技術/微電子與集成電路先進技術叢書
內容大鋼
本書主要針對低壓和高壓電源管理電路設計進行了詳細討論。本書力求簡化電路模型的數學分析，重點研究電源管理電路的功能和實現。本書中包含了大量電路示意圖。以幫助讀者理解電源管理電路的基本原理和工作方式。在具體內容方面，本書分章介紹了低壓和高壓器件、低壓差線性穩壓器設計、電壓模式和電流模式開關電源穩壓器、基於紋波的控制技術、單電感多輸出轉換器、基於開關的電池充電器以及能量收集系統等方面的內容。
本書內容翔實、實例豐富，可作為高等院校電子科學與技術、電子信息工程、微電子、集成電路工程等專業高年級本科生和碩士研究生的課程教材，亦可作為從事集成電路、系統級設計，以及電源管理晶元設計和應用的工程技術人員的參考書籍。
作者介紹
陳科宏|責編:江婧婧|譯者:陳鋮穎//張宏怡//戴瀾//王興華
陳科宏，分別于1994年、1996年、2003年獲得台灣大學電子工程學士、碩士及博士學位。1996?1998年，他任職于台北飛利浦公司，作為兼職集成電路設計工程師。1998?2000年，他在Avanti公司擔任應用工程師。2000?2003年，他作為ACARD公司的項目經理，主要從事電源管理晶元的設計工作。目前，他是台灣交通大學電子控制工程學院的院長，以及電子和電腦工程研究室的教授，並創建了混合信號及電源管理集成電路實驗室。他擁有多項專利，在各類期刊上發表超過200篇論文。他目前的研究領域包括電源管理、混合信號集成電路設計，以及液晶電視顯示演算法和驅動電路設計。
陳博士是IEEE Transactions on Power Electronics、IEEE Transactions on Circuits and Systems-Part Ⅱ: Express Briefs、IEEE Transactions on Circuits and Systems-Part Ⅰ的副主編。他于2013年加入《Analog Integrated Circuits and Signal Processing》期刊的編委會。同時，他也是IEEE Circuit and System (CAS) VLSI System and Applications以及IEEE CAS Power and Energy Circuit and Systems的技術委員會成員，並擔任Information Display (SID) and International Display Manufacturing Conference (IDMC) Technical Program子委員會成員。他還是IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS) 2012聯席主席，IEEE International Conference on Power Electronics and Drive System (PEDS) 2013中Integrated Power Electronics分會主席，同時也是IEEE International Future Energy Electronics Conference (IFEEC) 2013技術委員會的聯席主席。自從2015年以來，他成為CAS中國台北分會主席。自2014年起，他開始成為Europe Solid-State Circuit Conference (ESSCIRC)技術委員會的成員。
目錄
譯者序
原書前言
致謝
作者簡介
第1章 引言
1.1 摩爾定律
1.2 工藝發展的影響：0.5μm?28nm的電源管理晶元
1.2.1 MOSFET結構
1.2.2 晶體管的尺度效應
1.2.3 漏電流功耗
1.3 先進工藝產品中電源管理集成電路的挑戰
1.3.1 多閾值電壓工藝
1.3.2 性能優化
1.3.3 與版圖有關的鄰近效應
1.3.4 對電路設計的影響
1.4 電源管理模塊中的基本定義
1.4.1 負載調整率
1.4.2 瞬態電壓變化
1.4.3 傳輸損耗和開關損耗
1.4.4 功率轉換效率
參考文獻
第2章 低壓差線性（LDO）穩壓器設計
2.1 LDO穩壓器的基本結構
2.1.1 傳輸器件的類型
2.2 補償技術
2.2.1 極點分佈
2.2.2 零點分佈和右半平面零點
2.3 LDO穩壓器設計考慮
2.3.1 電壓差
2.3.2 效率
2.3.3 線性/負載調整率
2.3.4 負載電流突變引起的瞬態輸出電壓變化
2.4 模擬LDO穩壓器
2.4.1 主極點補償的特性
2.4.2 無電容結構特點
2.4.3 低電壓無電容LDO穩壓器的設計
2.4.4 在多級無電容LDO穩壓器中通過使用電流反饋補償減少最小負載電流限制
2.4.5 具有前饋通路和動態增益調整的多級LDO穩壓器
2.5 LDO穩壓器的設計指導
2.5.1 模擬提示和結果分析
2.5.2 在交流分析模擬中打破閉環的方法
2.5.3 具有主極點補償的LDO穩壓器的模擬實例
2.6 數字LDO穩壓器設計
2.6.1 基本數字LDO穩壓器
2.6.2 具有網格非同步自定時控制（LASC）技術的數字LDO穩壓器
2.6.3 動態電壓縮減（DVS）
2.7 具有模擬動態電壓縮減（ADVS）技術的開關數字/模擬低壓差線性（D/A-LDO）穩壓器
2.7.1 ADVS技術
2.7.2 可切換的D/A-LDO穩壓器
參考文獻
第3章 開關電源穩壓器的設計
3.1 基本概念
3.2 控制方法與工作原理概述
3.3 開關穩壓器的小信號模型與補償方法
3.3.1 電壓模式開關穩壓器的小信號建模
3.3.2 閉環電壓模式中開關穩壓器的小信號建模
3.3.3 電流模式開關穩壓器的小信號建模
參考文獻
第4章 基於紋波的控制技術（第1部分）
4.1 基於紋波控制的基本拓撲結構
4.1.1 遲滯控制
4.1.2 導通時間控制
4.1.3 關斷時間控制
4.1.4 具有峰值電壓控制和波谷電壓控制的恆定頻率技術
4.1.5 基於紋波控制拓撲結構總結
4.2 導通時間控制型降壓轉換器的穩定標準
4.2.1 穩定性判據的推導
4.2.2 輸出電容的選擇
4.3 採用小阻值RESR的多層陶瓷電容設計技術
4.3.1 採用附加斜坡信號
4.3.2 採用額外的電流反饋通路
4.3.3 具有附加電流反饋通路的導通時間控制模式的比較
4.3.4 採用紋波整形技術補償小阻值RESR
4.3.5 紋波整形功能的實驗結果
參考文獻
第5章 基於紋波的控制技術（第2部分）
5.1 增強電壓調整性能的設計技術
5.1.1 直流電壓調整精度
5.1.2 用於紋波控制的電壓二次方結構
5.1.3 採用附加斜坡或者電流反饋通路的電壓二次方實時控制技術
5.1.4 採用小阻值RESR的電壓二次方結構中的比較器
5.1.5 採用小阻值RESR的具有二次微分和積分技術的基於紋波控制技術
5.1.6 魯棒性強的紋波調整器
5.2 對於開關頻率變化降低電磁干擾的分析
5.2.1 反饋信號抗干擾能力的提高
5.2.2 旁路通路對反饋信號高頻雜訊的濾波
5.2.3 鎖相環調製器技術
5.2.4 不同vIN、vOUT、iLOAD情況下頻率變化的分析
5.2.5 用於偽恆定fSW的自適應導通時間控制器
5.3 用於偽恆定fSW的最優化導通時間控制器
5.3.1 導通時間控制的優化演算法
5.3.2 具有等效vIN和vOUT,eq的Ⅰ型最優化導通時間控制器
5.3.3 具有等效vDUTY的Ⅱ型最優化導通時間控制器
5.3.4 頻率鉗位器
5.3.5 不同導通時間控制器的比較
5.3.6 最優化導通時間控制器的模擬結果
5.3.7 最優化導通時間控制器的實驗結果
參考文獻
第6章 單電感多輸出轉換器
6.1 單電感多輸出轉換器的基本拓撲結構
6.1.1 結構
6.1.2 交叉調整
6.2 單電感多輸出轉換器的應用
6.2.1 片上系統
6.2.2 攜帶型電子系統
6.3 單電感多輸出轉換器的設計指導
6.3.1 能量傳輸通路
6.3.2 控制方法分類
6.3.3 設計目標
6.4 用於片上系統的單電感多輸出轉換器
6.4.1 電感電流控制中的疊加定理
6.4.2 雙模能量傳輸方法
6.4.3 能量模式轉換
6.4.4 自動能量旁路
6.4.5 瞬態交叉調整的消除
6.4.6 電路實現
6.4.7 實驗結果
6.5 平板電腦應用中的單電感多輸出轉換器技術
6.5.1 單電感多輸出轉換器中的輸出獨立柵極驅動控制
6.5.2 單電感多輸出轉換器中的連續導通模式/綠色模式相對忽略能量控制
6.5.3 單電感多輸出轉換器中的雙向動態斜率補償
6.5.4 電路實現
6.5.5 實驗結果
參考文獻
第7章 基於開關的電池充電器
7.1 引言
7.1.1 純充電狀態
7.1.2 直接供電狀態
7.1.3 斷開狀態
7.1.4 充電和供電狀態
7.2 基於開關的電池充電器的小信號分析
7.3 閉環等效模型
7.4 採用PSIM進行模擬
7.5 渦輪加速升壓充電器
7.6 內置電阻對充電器系統的影響
7.7 設計實例：連續內建電阻監測
7.7.1 連續內建電阻監測的操作
7.7.2 連續內建電阻監測的電路實現
7.7.3 實驗結果
參考文獻
第8章 能量收集系統
8.1 能量收集系統概述
8.2 能量收集源
8.2.1 振動電磁換能器
8.2.2 壓電發電機
8.2.3 靜電能量發生器
8.2.4 風力發電裝置
8.2.5 熱電式發電機
8.2.6 太陽電池
8.2.7 磁線圈
8.2.8 射頻/無線
8.3 能量收集電路
8.3.1 能量收集電路的基本概念
8.3.2 交流電源能量收集電路
8.3.3 直流電源能量收集電路
8.4 最大功率點跟蹤
8.4.1 最大功率點跟蹤的基本概念
8.4.2 阻抗匹配
8.4.3 電阻模擬
8.4.4 最大功率點跟蹤方法
參考文獻
[