随着消费类电子的更加普及,电源管理芯片的作用越来越重要,其在以电池为供电主体的电子产品中更显突出。为了适应市场需求,本文分析并设计了一种高效率同步整流升压型DC-DC变换器。该变换器采用0.5μmCMOS工艺,由于内置同步整流管典型效率达到90%以上,同时因为其取代外部的肖特基二极管,减小了PCB版面积,大幅度降低了芯片成本。在进行具体电路设计前,本文首先介绍了升压变换器功率级的拓扑结构和基本工作原理,升压变换器的大信号行为包括连续模式和断续模式的稳态特性,并借助于PWM模型推导了同步整流升压变换器的连续小信号模型。然后介绍了同步整流原理及同步整流存在的问题。最后介绍了开关电源产品的可靠性分析基本原理和设计中用到的基本手段。在电路设计中,首先根据功能需要进行了总体电路架构的设计,并且从总体上把握了整体电路的设计要点。然后重点介绍了四个子电路包括基准电压源电路、电流镜电路、过零检测电路和振荡器的设计分析。在基准设计中,考虑到流片后可能会出现的工艺偏差等,引入了TRIMMING设计。在电流镜电路中提出了一种用电阻温度系数作补偿的恒定电流源电流镜电路。在完成电路原理分析与电路设计的基础上,应用EDA软件HSPICE对各个子电路模块和整体电路进行了功能仿真验证及量化模拟。在仿真过程中,引入容差分析技术,使得在设计阶段保证产品的可靠性。本文的仿真结果基本达到预定指标,验证了作者在本文中阐述的同步整流升压型DC-DC变换器的设计理论,目前该芯片已流片成功。