一種高集成度的SoC片內(nèi)PMU的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在無線通信及半導(dǎo)體日益發(fā)展的今天，以手機(jī)、平板電腦為代表的個(gè)人移動(dòng)信息終端設(shè)備也跟著快速發(fā)展。這些終端設(shè)備大多為單電池供電系統(tǒng)，為了滿足系統(tǒng)各個(gè)模塊的多樣化供電需求，電源管理單元（PMU，Power Management Unit）應(yīng)運(yùn)而生。隨著便攜式終端設(shè)備市場(chǎng)的不斷升溫，對(duì)電源管理單元尤其是適用于SoC（System on Chip）集成的電源管理單元的研究變得越來越迫切。相比以往的單芯片供電而言，電源管理單元不僅可以提供多樣化電源

2、管理功能，并且因?yàn)樗O(shè)計(jì)精簡(jiǎn)且外圍電路簡(jiǎn)單，使得它更易于集成和小型化。
　　本文針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的典型應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了一款高集成度的適用于SoC集成的片內(nèi)PMU。該P(yáng)MU包含四路開關(guān)頻率為2MHz的降壓型DC-DC變換器和兩路低壓差線性穩(wěn)壓器，在芯片內(nèi)部還集成了I2C（Inter-IC）總線，并且有與SoC進(jìn)行直接通信的接口，四路DC-DC變換器可根據(jù)應(yīng)用要求自行設(shè)定啟動(dòng)時(shí)序。通過I2C和SoC內(nèi)部的寄存器，該P(yáng)MU芯片不僅能夠?qū)ζ渲?/p>

3、一路DC-DC變換器進(jìn)行動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)（DVS，Dynamic Voltage Scaling），還能實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片內(nèi)其他模擬模塊的數(shù)字校正功能。SoC還有數(shù)據(jù)回讀的功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視PMU的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更加靈活準(zhǔn)確的控制方案。本文不僅給出了該款PMU芯片的整體架構(gòu)方案，還對(duì)其中一些關(guān)鍵子模塊比如帯隙電壓基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)給出了詳細(xì)介紹。
　　本文所設(shè)計(jì)的PMU采用了0.13μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝流片，面積約為4 mm2。該P(yáng)MU作為IP集成于