發(fā)布時(shí)間：2024-10-15 20:21

　　近年來(lái),分布式低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于SoC設(shè)計(jì)中,為各種IP的電壓域供電。在超低功耗應(yīng)用中,模擬LDO(ALDO)無(wú)法獲得合適的環(huán)路增益,而數(shù)字LDO(DLDO)由于具有良好的低壓工作能力、工藝可擴(kuò)展性,以及多樣化的控制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)特定電路需求,使其更適合SoC中的細(xì)粒度電源管理。包含大量快速開(kāi)關(guān)器件的數(shù)字IP會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)載電流變化,因此DLDO需要具有快速的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。但是傳統(tǒng)的DLDO結(jié)構(gòu)存在速度、精度和功耗的折中問(wèn)題,當(dāng)增大時(shí)鐘頻率以獲得更快的響應(yīng)速度時(shí),功耗會(huì)成比例增加,電流效率和環(huán)路穩(wěn)定性會(huì)降低。采用大輸出電容處理負(fù)載瞬變不利于片上集成。因此設(shè)計(jì)具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的片上DLDO成為了研究的熱點(diǎn)。本文以DLDO的快速瞬態(tài)響應(yīng)特性為研究重點(diǎn),分別從同步控制和異步控制方案出發(fā)設(shè)計(jì)了兩種DLDO電路。首先設(shè)計(jì)了一種基于三環(huán)路控制的同步DLDO電路:采用三組具有進(jìn)退位操作的移位寄存器結(jié)構(gòu)作為數(shù)字控制器進(jìn)行粗調(diào)和細(xì)調(diào),以改善速度和精度的折中關(guān)系;提出一種基于下沖檢測(cè)和與門(mén)結(jié)構(gòu)的輔助環(huán)路來(lái)處理負(fù)載瞬變,使得瞬態(tài)響應(yīng)速度提高、下沖電壓幅度降低。為了得到更快的調(diào)節(jié)速度和更短的恢...

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1SoC電源管理解決方案

路產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，電源管理芯片的質(zhì)量好壞。在實(shí)際應(yīng)用中，外接電源的電壓會(huì)隨著時(shí)間、負(fù)到噪聲的影響，因此解決這些問(wèn)題的電源管理技集成電路規(guī)模的擴(kuò)大，集成密度的提高，如今使用SystemonChip,SoC）對(duì)電源電壓的需求，電源管獨(dú)立器件。含眾多高度集成的模塊，不同模塊通....

圖2.4LDO的輸入輸出特性

第二章低壓差線性穩(wěn)壓器理論基礎(chǔ)要性能指標(biāo)壓差ropoutVoltage）的定義是電源電壓與輸出電壓的差值的輸出電壓的差值小于電壓差時(shí)，LDO將不能控制電LDO輸出電壓OUTV和輸入電壓INV的關(guān)系曲線，曲線區(qū)、壓降區(qū)和調(diào)整區(qū)。當(dāng)輸入電壓很小時(shí)，不足斷區(qū)，輸出電壓接....

圖2.5DLDO瞬態(tài)響應(yīng)過(guò)程

究響應(yīng)過(guò)程分析的基本DLDO結(jié)構(gòu)，其瞬態(tài)響應(yīng)過(guò)程如圖2啟的功率管數(shù)用n表示，一個(gè)導(dǎo)通的功率管通功率管的輸出電流為L(zhǎng)DOPMOSInI，CAPI時(shí)鐘信號(hào)CLK同步驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)電壓比較器和雙向負(fù)載電流LOADI在一個(gè)非常短的轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)上升，比較器和移位寄存器....

圖2.6基于反相器的模擬輔助環(huán)路[1]

從限制因素出發(fā)，使用了基于反相器的模擬輔助環(huán)路來(lái)消除，其電路結(jié)構(gòu)如圖2.6所示。圖2.6基于反相器的模擬輔助環(huán)路[1]穩(wěn)定狀態(tài)下，反相器中NMOS的源極SSBV直流偏置到地。當(dāng)負(fù)載發(fā)生瞬變時(shí)，在數(shù)字環(huán)路響應(yīng)之前，輸出電壓的變化OUTV通過(guò)電容CC耦合到，耦....

本文編號(hào)：4007952