快速DVS響應(yīng)的降壓變換器設(shè)計(jì).pdf

1、手持設(shè)備的快速發(fā)展對(duì)芯片的性能和功耗同時(shí)提出了更高要求。動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)（Dynamic Voltage Scaling，DVS）正是其中一種普遍的解決方案[1]。但是有效的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)要求供電電壓的變化速度足夠快。LDO結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度也可以做到很快，但是存在輸出動(dòng)態(tài)范圍小和效率低的問(wèn)題。開(kāi)關(guān)電源為此成為了首選，但如何做到快的DVS響應(yīng)一直是開(kāi)關(guān)電源很大的問(wèn)題。為此，本文提出了電壓?？刂频木哂锌焖貲VS響應(yīng)的降壓變換器的設(shè)計(jì)方法，并

2、設(shè)計(jì)和優(yōu)化了一款具有5MHz開(kāi)關(guān)頻率的電壓?？刂频慕祲鹤儞Q器。在設(shè)計(jì)方法上，本文重點(diǎn)分析了三型補(bǔ)償中，零極點(diǎn)位置對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性的影響，并給出了設(shè)計(jì)實(shí)例。另外還定性地分析了降壓變換器中的復(fù)極點(diǎn)、占空比飽和、電感電流飽和以及偽三型補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)對(duì)DVS響應(yīng)造成的影響。在電路設(shè)計(jì)上，本文給出了兩款芯片設(shè)計(jì)方案。兩款芯片采用了不同的偽三型補(bǔ)償方案，其中一款芯片是對(duì)另外一款芯片的優(yōu)化，并獲得性能上的提升。
　　第一款降壓變換器芯片的設(shè)計(jì)基于0.1

3、3μm標(biāo)準(zhǔn) CMOS工藝。該降壓變換器的輸入電壓范圍為2.8V-3.6V，輸出電壓范圍為1.2V-1.8V，最大負(fù)載電流1A。測(cè)試結(jié)果顯示，發(fā)生 DVS響應(yīng)時(shí)，它的向上跟蹤速度為8.3μs/V，向下跟蹤速度為15μs/V。第二款降壓變換器芯片的設(shè)計(jì)基于40nm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝。該降壓變換器的輸入電壓范圍為2.8V-3.6V，輸出電壓范圍為1V-2V，最大負(fù)載電流為1A。仿真結(jié)果顯示，發(fā)生 DVS響應(yīng)時(shí)，它的向上跟蹤速度為3.7μs/V，