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随着人们生活中电子产品越来越频繁的使用，如何给其提供更精确更稳定的电源成为了一个迫切需要解决的问题。本文从数字控制的角度，结合模拟电路，设计了一个基于与工艺、温度和电源电压无关振荡环和多频多相调制的数字控制电源管理芯片。该芯片能在工作温度变化范围0℃到100℃时和电源电压变化范围为2.8V到3.8V时维持较好的输出，并通过多相多频调制使电源维持一个较好的效率。 该数字de-de控制芯片采用Chartered0.35μm3.3V2P4MCMOS工艺，使用CadenceVirtuoso对时钟振荡环进行了电路设计，并通过后仿真和流片进行了测试和验证。结果表明对片内时钟的稳定性和功耗进行了有效地改进。由于采用了误差补偿的技术，在偏置电压和延时单元的相互补偿下，振荡频率对于工艺，温度和电源电压均有较大的容差能力。并且由于针对延时单元补偿的方式，令周期大小易于调整。蒙特卡罗仿真显示，工艺误差引起的偏差要比补偿前的偏差减小了60％。流片测试结果表明，在工作温度变化范围0℃到100℃时，振荡环输出的频率偏差为±3.22％。在电源电压变化范围为2.8V到3.8V时，振荡环输出的频率偏差为±3.36％。在电源电压3.3V的情况下，整个芯片消耗的电流为950μA。 其次使用modelsim，DC和Astro等数字设计工具设计和实现了一个数字脉宽调制器，并通过后仿真和流片进行测试验证.结果表明通过对传输关键路径的优化实现了对数字脉宽调制器线性度的提高，并且达到预计的五个频段和12相输出。12个相位的输出符合各相位的差别，而且能随输出频率变化保持相位差别。数字脉宽调制器在输出频率为0.9766MHz时分辨率为11比特，1.953MHz时为10比特，3.83MHz时为9比特，7.93MHz时为8比特，15.34MHz时为7比特。在电源电压3.3V的情况下，整个芯片消耗的电流为4.3mA。 最后根据芯片的具体参数，采用双线性转换的方式设计了一个数字PID补偿器，对芯片控制环路进行补偿，并完成数字PID补偿器的仿真.最后在simulink下对电压偏王电路，时钟振动环，AD转换器，数字脉宽调制器，PID数字补偿器，功率MOSFET以及LC低通滤波器进行建模和系统仿真.仿真结果表明通过数字控制环路的控制，系统在开关频率和负载电流变化切换的情况下能有效地稳定输出电压，并有较小的稳定时间和负载调整率。