Abstract
對於主要以直流為電源的通信設備，以及乾電池等直流－直流電源轉換器而言，切換式電源穩壓器實屬不可或缺的電源。高頻率的直流－直流切換式電源轉換器（DC－ DC converter），使用高功率金氧半場效電晶體(MOSFET)作為切換開關；脈波寬度調變器(PWM) 作為控制核心。在此使用傳統的互補式金氧半場效電晶體（CMOS）製程設計低電壓、低功率的直流－直流切換式電源轉換器（DC－DC converter)在一個 IC 晶片中，並分析比較三種不同的控制方法，然後繪出佈局。直流切換式電源轉換器電源供應器的技術主題應包括：（1）高功率電晶體（2）電源轉換電路（3）應用現代控制理論積體電路製成的單晶片取代舊有印刷版電路，不僅可縮小空間、增進可靠度、提高效率、並降低成本。切換式直流電源供應器，內部構造可分為兩大區域，一個區域是控制電路，另一個區域是電源轉換電路。控制電路的功用除了決定切換開關的責任週期外且須具有電路保護功能。電源轉換電路藉著高頻率切換，周期性將能量由電感傳送至輸出埠，而電壓值隨責任週期而變化。經由不同接法可以作為升壓或降壓式直流電源。雖然電路的複雜度增加，但透過電腦軟體的模擬，設計升壓式直流電壓供應器。選擇 3.0μm DPSM（雙層多晶矽、單層金屬）互補式金氧半場效電晶體（CMOS）製程參數，作為設計條件。在第二章裡介紹三種控制方法及其等效小訊號模型電路，還有非理想狀況如何影響輸出電壓。第三章介紹如何利用 CMOS製程設計一個側向式雙載子接面電晶體（LBJT），此電晶體作為電壓源參考電路之一部分。其次，由控制理論推導之迴路轉換函數分析系統穩定度，找出最佳化控制參數。Higher switching frequencies of DC-DC converter, ismade possible by power MOSFET transistor, and integrated-circuit pulse-width- modulating chip, which pack morecontrol and supervisory features in a smaller volume.This work used conventional CMOS process technologyto design three DC-DC step-up converters withdifferent control methods, boost from adjustable inputvoltage to higher voltage (5V). layout example is alsoincluded in this work .