近年来随着新能源汽车、工业4.0等新一代设备的发展与普及,设备中对于电源管理芯片的性能与功能也产生了更高的要求。在汽车电子以及工业自动化领域中,要求电源管理芯片Buck变换器具有环路稳定性高、EMI辐射低、输入输出范围宽、工作频率高、带载能力强等特点。本文针对该应用领域,重点研究BUCK变换器的环路稳定性和EMI辐射问题,对于电源产品的产业化具有重要意义。为了选择满足要求的变换器控制策略,对工业界常用的线性控制模式中电压模式控制与电流模式控制的环路进行了分析,并研究了相应的稳定性补偿方案,最终选择了带电感电流限、抗噪声能力强的峰值电流模式（Peak Current Mode,PCM）控制架构。为了实现低EMI辐射的需求,从EMI产生原理出发,介绍了EMI辐射的传输途径与常用的控制策略,介绍了一种可以在全频段优化EMI的扩频调制模式（Spread Specturm Modulation,SSM）。针对不同的应用环境,文中设计了一款多模式的振荡器,振荡器工作频率可以通过外部选频电阻设置,还可以工作在外部频率跟随模式、频率折返模式与扩频调制模式。根据所选择的环路控制方式,设计了一款带有软启动功能两级全差分误差放大器,为了防止电感电流饱和,误差放大器输出端带有电压上限钳位功能;针对电流模式下可能出现的次谐波振荡问题,设计了相应的斜坡补偿叠加电路,补偿斜坡的斜率可根据输出电压的变化而改变;为了降低环路传输延迟,满足系统高工作频率的要求,设计了一款高电源轨高速PWM比较器。上述方案采用了0.25μm 80V BCD工艺进行电路的设计,通过在Cadence平台下对该款变换器的功能与性能进行仿真。本文设计的电流模控制Buck变换器控制环路可实现输入电压在5.5V-65V范围,最大输出电流3.5A,开关频率在200KHz到3MHz之间可调。仿真结果表明在极端应用条件下,本文所设计的控制环路均能保证控制环路的稳定性。针对扩频调制工作模式进行了快速傅里叶变换（FFT）仿真验证,仿真结果表明采用扩频调制模式后,开关频率基频处降低了10.1d B的噪声能量,在开关频率的高频谐波处噪声能量也均有明显降低,达到了设计目标。