基于數(shù)字輔助技術(shù)的電源管理單元的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著便攜電子設(shè)備的日益普及和功能演進(jìn)，人們對(duì)以手機(jī)、平板電腦為代表的個(gè)人移動(dòng)信息終端提出了更高的要求，包括更多的功能、更長(zhǎng)的使用時(shí)間、更輕薄的外形尺寸和更低的系統(tǒng)成本，其中尤其以長(zhǎng)用戶體驗(yàn)時(shí)間最為關(guān)鍵。因此，電源管理功能完備與否，已經(jīng)成為評(píng)價(jià)個(gè)人移動(dòng)信息終端的重要指標(biāo)。在個(gè)人移動(dòng)信息終端中，高集成的電源管理單元（PMU，Power Management Unit）在保持較高變換效率的同時(shí)，對(duì)比傳統(tǒng)的多芯片電源系統(tǒng)顯示出了很高的優(yōu)越性。它

2、可以提供多種電源管理功能，并且設(shè)計(jì)精簡(jiǎn)，外圍器件使用較少，易于小型化。所以，電源管理單元是移動(dòng)便攜設(shè)備電源解決方案的一個(gè)趨勢(shì)。
　　本文針對(duì)典型移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用需求，確定了一款PMU芯片的指標(biāo)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)架構(gòu)及整體的邏輯電路。該P(yáng)MU芯片包含了四路DC-DC降壓變換器和兩路200mA低壓差線性穩(wěn)壓器，并且其中兩路DC-DC的輸出可通過(guò)I2C總線步進(jìn)調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)對(duì)處理器的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整（DVS，Dynamic Voltage Scali

3、ng）功能。針對(duì)深亞微米工藝條件下模擬電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在整體設(shè)計(jì)及具體電路設(shè)計(jì)中融入了數(shù)字輔助技術(shù)，以提高效率，提升性能。本文分析設(shè)計(jì)了該芯片中的幾個(gè)主要子模塊，包括帶隙基準(zhǔn)模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，分相時(shí)鐘產(chǎn)生模塊等。運(yùn)用Hspice軟件，在0.13μm CMOS工藝下對(duì)子電路和整體電路進(jìn)行仿真分析，運(yùn)用Virtuso完成整體版圖的繪制。流片后，對(duì)芯片的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試和分析。
　　測(cè)試結(jié)果顯示，本文設(shè)計(jì)的這款PMU芯片的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整