近年来，随着便携式电子产品市场的急剧扩大，作为各种移动电子设备的重要组成部分，电源管理芯片的性能优劣直接影响着电子设备的稳定性和可靠性，这使得低功耗、高性能、小尺寸的电源管理芯片的需求日益增加。由于现代集成电路规模越来越大，电路结构变得更加复杂，单一调制方式的电源管理芯片已经远远不能够满足现代移动电子设备的需要。本论文综合PWM和PFM两种调制方式各自的优势，设计了一款电流型PWM/PFM混合调制方式的电源管理芯片。该设计可以根据负载情况对不同的调制方式进行自动切换，利用PWM和PFM各自的优点，明显提高了电源管理系统的转换效率。论文对电流型PWM/PFM混合调制方式电源管理芯片的技术特点、整体结构和性能指标进行详细分析，完成了系统设计方案，同时按照设定的各模块性能对电路进行设计，并最终完成了系统的全局仿真和整体版图设计。本芯片设计主要包含内部电源系，检测防护模块及逻辑控制模块三大部分。其中内部电源系包括低压差线性稳压源、带隙基准源、电流偏置电路等；检测防护模块包括电流检测电路、过温保护电路和欠压锁定电路等；逻辑控制模块包括PWM调制电路、PFM调制电路等；除此之外，芯片还包括振荡器电路、误差放大器电路、斜坡补偿电路等。基于华虹NEC0.13μm CMOS工艺，本设计的芯片面积约为0.661mm×0.558mm。Cadence的Spectre仿真结果表明，该系统在1.8V~3.6V的输入电压范围内，控制信号占空比限定在14%~60%之间，可产生标准的5V输出电压，电压纹波低于±8mV。电路的动态仿真结果表明，在输入电压或负载电流发生突变时，输出电压能在较快的时间内恢复到稳定状态，具备较好的线性调整率和负载调整率。同时，该系统在PFM/PWM混合调制下，转换效率在轻载时高于75%，重载时高于85%，具有良好的电压转换性能。本论文的研究为高效率、低功耗、智能化和高集成的电源管理芯片的设计提供了一定的技术参考。