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-文庫(kù)吧資料
2025-06-14 05:54本頁(yè)面
【正文】 板損失只有當(dāng)各銀行已啟用，和它們的大小隨著銀行規(guī)模的變化。每一行啟用只有當(dāng)相應(yīng)的粗模式信號(hào)高。這些銀行前 4個(gè)是粗控制和最終 1X銀行精細(xì)控制。圖 4顯示了電容器如何劃分一瓦的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)。這有助于在縮放底板隨著負(fù)載電流變化的開關(guān)損耗。自交付的每周期的電荷量是成正比的電荷轉(zhuǎn)移電容，是可以改變的通過(guò)改變電容量的負(fù)載電流中的變化開關(guān)。同時(shí)，由于開關(guān)電阻的控制參數(shù)，有效在負(fù)載電流的一個(gè)寬的變化規(guī)律是很困難的特別是當(dāng)以實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的變化在納米 CMOS工藝 考慮。在占空比控制的情況下，由于開關(guān)的大小不變，開關(guān)損失也保持固定與變化的負(fù)載電流的交付。這兩種方法有效地改變系列的電荷轉(zhuǎn)移電阻開關(guān)，從而改變傳遞給負(fù)載的每一個(gè)周期中的電荷量。在這個(gè)方案中，開關(guān) 的 接通時(shí)間開關(guān)電容 DCDC 轉(zhuǎn)換器的負(fù)載變化電流的變化。因此，一個(gè)固定的頻率控制方法是必需的 . 固定頻率控制，它可以從（ 4），電荷傳遞到負(fù)載的每一個(gè)周期要改變維護(hù)規(guī)范。因此，特征的開關(guān)噪聲介紹了輸入和輸出的變化與現(xiàn)有的和無(wú)法控制的。這是傳統(tǒng)的脈沖頻率調(diào)制（ PFM） [9]的可變 頻率控制。 調(diào)節(jié)是一種流行的技術(shù)來(lái)改變隨負(fù)載的轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率電流。的 DCDC目標(biāo)轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓電源時(shí)輸出電流的變化。由此，負(fù)載電流處理能力 [ 9 ]的 theg2by3增益設(shè)置切換時(shí)，在一個(gè)頻率可給出了 (14) 圖 4二進(jìn)制加權(quán)分配的電荷轉(zhuǎn)移電容器和開關(guān)電容調(diào)制的數(shù)字。對(duì)于這些更詳細(xì)的解釋損失的機(jī)制和與他們相關(guān)的方程組，請(qǐng)參見[10]。這種寄生電容被充電時(shí)負(fù)載電壓和它的一部分被排放 到地面，其他被排放到接近中。 在這個(gè)基本的傳導(dǎo)損耗，另一個(gè)重要的損耗因子是由于寄生電容器的底板圖 3所示。這提出了一個(gè)基本的效率限制該增益設(shè)置。期間，過(guò)量的電荷的 電荷轉(zhuǎn)移電容器獲得通過(guò)分裂的電荷轉(zhuǎn)移電容器分為兩個(gè)轉(zhuǎn)移到負(fù)載與負(fù)載串聯(lián)連接。假設(shè)這一塊傳送在電壓對(duì)負(fù)載電容充電，充電從電池中提取階段期間可以得到的 (11) 該負(fù)責(zé)人也流入負(fù)載電容。迎合 –1V之間的負(fù)載電壓，電流的實(shí)現(xiàn)使用一個(gè) 2by3增益設(shè)置 [9]的開關(guān)電 容 DCDC變換器當(dāng)開關(guān)在空載時(shí)提供了一個(gè) V輸出從 2顯示 2by3增益設(shè)置作為一個(gè)雙向交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)降低了實(shí)現(xiàn)輸入電流和輸出電壓紋波。 三、開關(guān)電容的電荷轉(zhuǎn)移 許多的功率分 10毫安的電流要求域本身的使用開關(guān)的可能性更換線性穩(wěn)壓電容 DCDC變換器。此外，該區(qū)還可以進(jìn)一步如果負(fù)載電流降低。然而，占用的面積是非常大。在另一方面，基于片上電容以及享有更基于片上電感器比金屬高密度。這 方面 開銷可以通過(guò)電感允許減少在不連續(xù)導(dǎo)通模式操作。最近的工作已經(jīng)證明完全集成基于開關(guān)穩(wěn)壓器 [7]電感器。與 CMOS 技術(shù)達(dá)到 45納米的水平和超越，進(jìn)一步通過(guò)開關(guān)在較高的無(wú)源元件中的還原不影響效率的頻率是一個(gè)非 ?，F(xiàn)實(shí)的 求 進(jìn)了。例如，在 90nm 處的工作已被報(bào)道在無(wú)源元件降低到足夠小的水平是集成封裝的 [6]。這是避免了由于高開關(guān)損耗與長(zhǎng)年的 CMOS技術(shù)，大大降低了調(diào)節(jié)器的效率。 第一個(gè)要求可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)具有相對(duì)高的開關(guān)頻率的開關(guān)穩(wěn)壓器。值得注意的是，由于對(duì)負(fù)載電路轉(zhuǎn)換器的針對(duì)低電流性質(zhì)，在負(fù)載電流的變化是有限的只有幾毫安。第三，噪聲相關(guān)與調(diào)節(jié)器的開關(guān)操作必須完全可預(yù)測(cè)的和不變的，負(fù)載電流的準(zhǔn)確在任何噪聲敏感的模擬設(shè)計(jì)說(shuō)明或在系統(tǒng)數(shù)字電路。首先，監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng) 該不依賴于任何外部無(wú)源元件，即，必須完全集成在芯片。 圖 1最常用的功率調(diào)節(jié)方案在現(xiàn)代的混合信號(hào) 在本文中，在行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是嘗試取代線性穩(wěn)壓器在圖 1的一個(gè)更有效的開關(guān)替代充分利用節(jié)能效益電源縮放。在數(shù)字荷載，積蓄力量仍然是可以實(shí)現(xiàn)的通過(guò)電源縮放即使線性穩(wěn)壓器用于產(chǎn)生縮放的電源。 此外，線性穩(wěn)壓器使用圖 1中的數(shù)組使任何努力花在 低電壓的模擬電路設(shè)計(jì)使低功耗通過(guò)供應(yīng)比例幾乎無(wú)效。這是由于這樣的事實(shí)，許多的權(quán)力由混合信號(hào)模塊所需用品可低至 V輸入電壓之間的大的差異（ ）和輸出電壓線性穩(wěn)壓器變得非常低效的。這種不可預(yù)測(cè)的噪聲是很占困難的混合信號(hào)模塊的設(shè)計(jì)，可能會(huì)導(dǎo)致顯著的性能退化。在這些相同的條件下，許多混合信號(hào)模塊可能仍然需要 –水平，從而在 V模擬電源的選擇而不是 V數(shù)字電源。這種動(dòng)態(tài)電壓縮放的結(jié)果在一個(gè)大的變化是不相關(guān)的數(shù)字電源在混合信號(hào)模塊的性能要求。值得一提的這工 作在圖 1線性調(diào)節(jié)器陣列的選擇從 。 SoC是最后離開產(chǎn)生的所有任務(wù)必要的地方電力供應(yīng)由其混合信號(hào)需要模塊（可為 –1V）從共用―模擬 ‖使用陣列的完全集成的
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1