引言在设计便携式设备和无线产品时,提高产品性能、延长电池工作时间是设计人员需要面对的两个问题。DC-DC转换器具有效率高、输出电流大、静态电流小等优点,非常适用于为便携式设备供电。目前DC-DC转换器设计技术发展主要趋势有：（1）高频化技术：随着开关频率的提高,开关变换器的体积也随之减小,功率密度也得到大幅提升,动态响应得到改善。小功率DC-DC转换器的开关频率将上升到兆赫级。（2）低输出电压技术：随着半导体制造技术的
引言
在设计便携式设备和无线产品时,提高产品性能、延长
电池工作时间是设计人员需要面对的两个问题。DC-DC转换器具有效率高、输出
电流大、静态电流小等优点,非常适用于为便携式设备供电。目前DC-DC转换器设计技术发展主要趋势有：（1）高频化技术：随着
开关频率的提高,开关变换器的体积也随之减小,
功率密度也得到大幅提升,动态响应得到改善。小功率DC-DC转换器的开关频率将上升到兆赫级。（2）低输出电压技术：随着半导体制造技术的不断发展,微处理器和便携式
电子设备的工作电压越来越低,这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的要求。
这些技术的发展对
电源芯片电路的设计提出了更高的要求。首先,随着开关频率的不断提高,对于开关元件的性能提出了很高的要求,同时必须具有相应的开关元件驱动电路以保证开关元件在高达兆赫级的开关频率下正常工作。其次,对于电池供电的便携式电子设备来说,电路的工作电压低（以
锂电池为例,工作电压2.5～3.6V）,因此,电源芯片的工作电压较低。
MOS管具有很低的导通电阻,消耗能量较低,在目前流行的高效DC－DC芯片中多采用MOS管作为功率开关。但是由于MOS管的寄生
电容大,一般情况下NMOS开关管的栅极电容高达几十皮法。这对于设计高工作频率DC－DC转换器开关管驱动电路的设计提出了更高的要求。
在低电压ULSI设计中有
多种CMOS、BiCMOS采用自举升压结构的逻辑电路和作为大容性负载的驱动电路。这些电路能够在低于1V电压供电条件下正常工作,并且能够在负载电容1～2pF的条件下工作频率能够达到几十兆甚至上百兆赫兹。本文正是采用了自举升压电路,设计了一种具有大负载电容驱动能力的,适合于低电压、高开关频率升压型DC－DC转换器的驱动电路。电路基于
Samsung AHP615 BiCMOS工艺设计并经过Hspice仿真验证,在供电电压1.5V ,负载电容为60pF时,工作频率能够达到5MHz以上。
自举升压电路
自举升压电路的原理图如图1所示。所谓的自举升压原理就是,在输入端IN输入一个方波信号,利用电容Cboot将A点电压抬升至高于V
DD的电平,这样就可以在B端输出一个与输入信号反相,且高电平高于VDD的方波信号。具体工作原理如下。
当VIN为高电平时,NMOS管
N1导通,PMOS管P1截止,C点电位为低电平。同时
N2导通,P2的栅极电位为低电平,则P2导通。这就使得此时A点电位约为VDD,电容Cboot两端电压UC≈VDD。由于N3导通,P4截止,所以B点的电位为低电平。这段时间称为预充电周期。
