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在新一代的納米級芯片的應用中，經常需要很低的電壓去驅動低功耗的電路的運行，并且需要增加供電電池的壽命。但是傳統(tǒng)的開關電容電路或者基于電感拓撲的DC-DC電路的功耗太大，并且占用很大的芯片面積。而電荷泵電路可以很好的解決這些問題，并且不需要電感，能很好的消除電磁干擾，這還可以使電荷泵電路被封裝在靈敏的射頻接收器或者是無線設備的芯片中。
本文采用TSMC0.5um工藝設計了一種內嵌LDO的電荷泵型DC-DC轉換器。它可以在1.8V到5.5V的范圍內實現2.5V到5.5V之間的6個輸出電壓，并且具有自動模式轉換的功能。該電路還具有電流限制，軟啟動，過溫保護等功能，在關斷模式下，該電路的靜態(tài)電流不足1uA。并且該電路還具有跳周期功能，可以根據輸出負載的變化控制跳過的時鐘周期，提高了電路的轉換效率。
本文先是對電荷泵電路進行了理論分析建模，著重分析了線性模式，跳周期模式，以及LDO模式的控制方式，然后對其中的基準源，振蕩器，模式選擇子模塊的設計進行了詳細的介紹，在對電荷泵的原理以及子模塊設計進行了理論分析之后，還使用Hspice軟件對芯片的整體功能進行了仿真驗證，通過整體仿真，證明了芯片很好的滿足了設計目標。
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