應(yīng)用與45nmcmos的具有數(shù)字調(diào)制功能的全差分集成開(kāi)關(guān)電容dc-dc轉(zhuǎn)換器論文翻譯-wenkub.com
2025-06-02 05:54 本頁(yè)面
【正文】 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。 第八 、 結(jié)論 本文提出了一個(gè)完全集成的開(kāi)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)?？刂拼a模式有助于保持在負(fù)載電流恒定的范圍廣泛的效率。同時(shí)，在貢獻(xiàn)下降 底板的損失是一致的（ 3）。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。當(dāng)電壓開(kāi)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。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。 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)。這與最大電容可用立即可防止負(fù)載電壓下垂太低。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。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 8顯示了模具的照片測(cè)試芯片。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)。如果這個(gè)數(shù)字超過(guò) certainthreshold，邏輯塊變換模式切換到 PFM。這可以從（ 4）的地方固定電容和頻率意味著需要 增加為減小。因此，不可預(yù)知的開(kāi)關(guān)與PFM控制相關(guān)的噪聲可以被容忍的。由于開(kāi)關(guān)損耗極小的功率取決于開(kāi)關(guān)頻率的轉(zhuǎn)換器在銀行，和最低的電容轉(zhuǎn)換器允許操作。出現(xiàn)這種情況的轉(zhuǎn)換器過(guò)渡到操作 PFM 模式如下描述部分。 p3比較參考電壓產(chǎn)生的片上，設(shè)計(jì)為 100毫伏低于所需的。粗到細(xì)的過(guò)渡也可以當(dāng)所有的 4coarse 模式位是零和一的發(fā)生go_down 信號(hào)發(fā)生。只有在這種模式 0:3 改變 4粗 2細(xì)比特位 ， 0:1設(shè)置為 ―11‖，并調(diào)節(jié)電容器的步長(zhǎng)。該信號(hào)源在邏輯塊的變換器轉(zhuǎn)變成粗模式。在此之后，添加 /子塊適當(dāng)修改＜ 0比 3， 0:1信號(hào)控制量的電荷轉(zhuǎn)移電容訂婚。 2時(shí)鐘比較器 COMP1，p2幫助保持監(jiān)管的產(chǎn)生 go_down或 go_up信號(hào)。的反饋電壓與負(fù)載電壓得到使用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字控制由 3位參考信號(hào) 0:2。 五、建筑 圖 5顯示的開(kāi)關(guān)電容結(jié)構(gòu) DCDC變換器。電荷轉(zhuǎn)移在這家 庫(kù)存 進(jìn)一步細(xì)分為三個(gè)電容的電容價(jià)值，和。作為電荷的大小改變各 庫(kù)存 轉(zhuǎn)移電容，所以做寬度開(kāi)關(guān)，使得每一個(gè) 庫(kù)存 也有類(lèi)似的充電 /放電倍。電荷轉(zhuǎn)移電容被分成 5個(gè)不同的尺寸 8倍，4倍， 2倍的 庫(kù)存 ， 1X和 1X，細(xì)。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是，寬度的電荷轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)可以進(jìn)行規(guī)模為電容表。這兩種效應(yīng)導(dǎo)致在低負(fù)載的效率下降。另一種方法是使用分段開(kāi)關(guān)寬度 [11]改變控制開(kāi)關(guān)的大小，作為負(fù)載電流的變化。雖然這種方法控制在一定的數(shù)字系統(tǒng)是有用的，無(wú)線的應(yīng)用在數(shù)字負(fù)載提供關(guān)鍵的共同存在模擬 /RF塊不能處理的不受控制的音調(diào)，蓋較寬的頻率范圍內(nèi)。在這里，電荷傳遞到負(fù)載僅在需要的時(shí)候根據(jù)負(fù)載電流。 電荷轉(zhuǎn)移電容在哪里用，是電荷傳遞到負(fù)載每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的 onebank，是當(dāng)前在負(fù)載電壓的交付。作為一個(gè)結(jié)果，每個(gè)周期的能量損失由于底板寄生可由下式給出 (13) 本文結(jié)合開(kāi)關(guān)的電荷轉(zhuǎn)移能量損失每個(gè)周期的開(kāi)關(guān)與控制損失保持輸出電壓調(diào)節(jié)值帶來(lái)的效率進(jìn)一步下降。多余的能量被丟失的歐姆損失沿開(kāi)關(guān)。在這里開(kāi)關(guān)的大小足以使電容器電壓接近其最終價(jià)值解決。在高頻率切換這些轉(zhuǎn)換器，它是可能的為了減少在一個(gè)線性調(diào)節(jié)器的面積開(kāi)銷(xiāo)。然而，在 45納米技術(shù)，開(kāi)關(guān) 頻率可顯著增加總面積減少基礎(chǔ)的解決方案，而不損害效率的電容器。然而，實(shí)現(xiàn)高效率將是非常困難的。 第二個(gè)要求可以通過(guò)完成選擇合適的電感和電容器之間的切換監(jiān)管機(jī)構(gòu)。然而，與先進(jìn)的納米切換技術(shù)，在非常小的非常高的頻率電力架空成為可能。因此，該轉(zhuǎn)換器本身固有的開(kāi)關(guān)噪聲占主導(dǎo)地位總開(kāi)關(guān)噪聲在輸入和輸出雙方的轉(zhuǎn)換器，而不是任何負(fù)載電流引起的步驟 通過(guò)負(fù)載電路的作用。第二，它要消耗是密切的硅面積盡可能的等效線性穩(wěn)壓器。然而，該取得了顯著降低儲(chǔ)蓄。此外，每個(gè)混合信號(hào)模塊消耗在 5到 10毫安，用線性的大量監(jiān)管者需要，這種效率損失對(duì)集體的影響 SOC的整體功耗變得相當(dāng)顯著的。第二個(gè)因素是，數(shù)字電源 包含很多不可預(yù)知的噪音，不是鎮(zhèn)壓容易使用的片上電容的線性穩(wěn)壓器。這是第一要素的數(shù)字，采用動(dòng)態(tài)電壓縮放 DSP的性能要求，以及過(guò)程技術(shù)和溫度的角落，為了控制產(chǎn)量和消耗功率。這消除了可靠性問(wèn)題與接口的低壓 S
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