應(yīng)用與45nmcmos的具有數(shù)字調(diào)制功能的全差分集成開關(guān)電容dc-dc轉(zhuǎn)換器論文翻譯-資料下載頁(yè)
2025-06-06 05:54本頁(yè)面
【正文】 wn信號(hào)發(fā)生的數(shù)目在所有 4位是零。如果這個(gè)數(shù)字超過(guò) certainthreshold，邏輯塊變換模式切換到 PFM。 在 PFM模式，對(duì) p2負(fù)輸出信號(hào)， pfm_pulse復(fù)用在作為時(shí)鐘開關(guān)矩陣。這有助于保持輸出接近上閾值的滯回銀行如圖 7（ b）。隨著上面提到的方法，它是可能的隱式檢測(cè)負(fù)載電流而不是實(shí)際測(cè)量發(fā)生在切換 到 PFM模式的方法。同時(shí)，閾值負(fù)載電流時(shí)，切換到 PFM模式可以很容易地設(shè)定最低允許通過(guò)改變電容器組的狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)閾值的 PFM，PFM模式不再是能夠提供的電流和電壓下降低于低閾值遲滯銀行。這使得 go_up信號(hào)走高，然后使用回到 DCPM模式。 七 、 測(cè)量 實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電容 DCDC變換器在 45納米數(shù)字 CMOS 工藝。圖 8顯示了模具的照片測(cè)試芯片。總有效面積的開關(guān)電容消耗 DCDC 轉(zhuǎn)換器僅 。這個(gè)地區(qū)的大部分是由電荷轉(zhuǎn)移和負(fù)載電容?？傠姾赊D(zhuǎn)移電容 534 pF的負(fù)載時(shí)，采用的是電容為 700 pF。通 過(guò)使用電容器用聚 N阱電容器，具有最高的密度使用過(guò)程。 圖 9顯示測(cè)得的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)波形。這些測(cè)量，該轉(zhuǎn)換器的輸入?yún)⒖??000‘，這對(duì)應(yīng)于 1的負(fù)載電壓信號(hào)五、負(fù)載電流是由 270到 。圖 9（ a）顯示時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)的 coarse_en比較器 p3啟用。當(dāng)負(fù)載電流為 270一，由于它的低值，變頻器自動(dòng)運(yùn)行在與 PFM調(diào)制控制精細(xì)模式和輸出電壓調(diào)節(jié)到 1 transitionoccurs，比較器 p3有下垂的負(fù)載電壓使 coarse_en信號(hào)走高。這助長(zhǎng)了模式?jīng)Q定單元轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器有碼調(diào)制控制粗模 式。這使該轉(zhuǎn)換器解決在 120 ns內(nèi)當(dāng)轉(zhuǎn)換器開關(guān)在 30 MHz的時(shí)鐘頻率。該 coarse_en信號(hào)也使粗塊 MSB去高立即。這與最大電容可用立即可防止負(fù)載電壓下垂太低。圖 9所示的瞬態(tài)響應(yīng)（ B）與coarse_en比較器停用。在這種情況下，過(guò)渡粗的模式不會(huì)發(fā)生，它需要 ，具有更明顯的下垂。轉(zhuǎn)換器保持電壓紋波小于 50 mV的輸出在兩碼和 PFM模式操作。 圖 10顯示測(cè)量的瞬態(tài)響應(yīng)波形轉(zhuǎn)換器的參考電壓是變化的時(shí)。這個(gè)測(cè)量，負(fù)載電阻為130歐姆，固定在參考電壓被改變從 ―100‖―000‖后。該 轉(zhuǎn)換器工作在協(xié)同模式作為負(fù)載電流大于烤瓷門檻。當(dāng)參考電壓的轉(zhuǎn)換器工作在 ―100‖控制好的方式和提供負(fù)載電壓 V。當(dāng)參考電壓被轉(zhuǎn)換到 ―000‖，比較器 p3使 coarse_en信號(hào)走高，轉(zhuǎn)換器立即切換到粗模式可以通過(guò)對(duì)精 /粗信號(hào)過(guò)渡看到。這有助于該轉(zhuǎn)換器解決 1 V的新的負(fù)載電壓范圍內(nèi) 2美國(guó)在 1 V轉(zhuǎn)換器，繼續(xù)在粗操作模式。當(dāng)參考電壓被帶回到 ―100‖，這轉(zhuǎn)換器需要 4秒回 V輸出解決。為的是下降，它下沖先恢復(fù)。當(dāng)電壓開始作業(yè)后再次上升，自動(dòng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到控制好的方式。 圖 11（ a）顯示轉(zhuǎn)換器的測(cè)量 效率改變同時(shí)提供負(fù)載電流為 5 mA。轉(zhuǎn)換器提供了 60%的效率在負(fù)載電壓范圍以上從 V至 1 V，這是比 LDO的和其他高多了完全片上的開關(guān)電容 DCDC變換器 [ 12 ]。表一顯示在開關(guān)電容損失故障 DCDC變換器。同時(shí)提供一個(gè)電壓接近 1 V，該轉(zhuǎn)換器提供了 %的總效率。在這電壓， %是由于傳導(dǎo)損失， %丟失由于底片寄生和 %由于開關(guān)損耗損失。在接近 V，由于傳導(dǎo)的貢獻(xiàn)損失增加到 23%。這是一致的解釋在第三級(jí)甲等，其中遠(yuǎn)從 V空載電壓，更大的貢獻(xiàn)的導(dǎo)通損耗。同時(shí)，在貢獻(xiàn)下降 底板的損失是一致的（ 3）。的貢獻(xiàn)開關(guān)損耗減小的電容量進(jìn)行在電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程對(duì)于一個(gè)給定的負(fù)載電流減小，降低。由于這一結(jié)果， 庫(kù)存 將減少?gòu)亩档烷_關(guān)損耗。 圖 11（ b）顯示變化的效率的同時(shí)，提供 V輸出。控制碼模式有助于保持在負(fù)載電流恒定的范圍廣泛的效率。在光低于 500的負(fù)載， PFM模式控制組在減少開關(guān)損耗，提高效率。持續(xù)的效率落在非常低的負(fù)載電流由于恒定控制損失不規(guī)模在此實(shí)現(xiàn)。表二顯示的開關(guān)電容器的整體性能綜述 DCDC變換器。 第八 、 結(jié)論 本文提出了一個(gè)完全集成的開關(guān)電容器 DCDC變換器作為一種替代的片上穩(wěn)壓器在 45納米數(shù)字 CMOS技術(shù)。建議的實(shí)施用數(shù)字電容而調(diào)制 traditionalpfm和 PWM控制方法，以保持規(guī)制負(fù)載電流的變化。本技術(shù)保持恒定頻率開關(guān)同時(shí)縮放開關(guān)和底板在負(fù)載電流的變化的損失。因此，效率高實(shí)現(xiàn)了在不同的負(fù)載電流的水平，同時(shí)保持一個(gè)可預(yù)測(cè)的開關(guān)噪聲的行為。轉(zhuǎn)換器總的芯片面積占 1V電源具有效率高當(dāng)負(fù)載電流69%之間的 100和 8毫安。多操作模式的轉(zhuǎn)換器用于啟用快速的瞬態(tài)響應(yīng)，同時(shí)保持安定的能力狹窄的磁滯帶。
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1