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智能功率集成电路的产生与发展实现了将功率传输与信息控制集成在同一块芯片内的目的,它的出现使功率传输处理系统日趋智能化与小型化。作为智能功率集成电路的一种典型应用,直流伺服电机驱动电路在工业控制、汽车电子、航空航天与消费电子等领域有着广泛的应用,实现智能功率直流伺服电机驱动电路的单片集成极具研究意义。本文基于华润上华半导体有限公司80V BCD工艺平台设计了一款42V智能功率直流伺服电机驱动芯片。该芯片具有11V到35V输入电压范围,连续电流能力达到2A,集成功率LDMOS、控制电路、功率管驱动电路和保护电路,形成具有完整功能的单片功率系统,具备过温、过流、欠压、死区设置等自动保护功能及电流采样功能。文中首先基于直流电机PWM控制原理与驱动方式,确定了芯片H桥构架和两种不同的工作模式,并对本芯片设计中关键部分的设计思路进行阐述。针对本项目第一次流片测试结果,对性能欠佳具有欠压封锁功能的电压基准电路、弛张振荡器电路和电荷泵电路进行了分析优化,并就原电路固有缺陷提出了新的具有迟滞功能高性能的欠压封锁电路和具有较强电源抑制能力频率稳定的单比较器脉冲电流重置型振荡器电路结构,这是本文的一个创新点。在完成子电路分析设计后,利用EDA软件对整体电路在不同工作模式下进行了仿真验证,以确保电路指标达到设计的要求。接着论述了芯片的版图设计,其中着重描述了本次版图设计过程中的器件寄生效应和芯片模块布局布线等方面的考虑与设计思路。最后给出了芯片的封装与测试结果,同时通过对测试结果分析提出了现存电荷泵电路的改进方案。本文涉及电路分析设计、仿真与验证、芯片版图绘制、流片后的封装与测试一系列芯片的研发设计过程,通过电路理论分析、EDA软件仿真与芯片流片后的测试验证了芯片设计的正确性。