半导体行业集成电路和电源管理的发展迫使电子电路能够更高程度地集成到片上系统解决方案中。传统的低压差稳压器具有较大的外部电容器来补偿频率响应和瞬态变化。为了集成到片上系统应用中,必须移除外部电容器。对于 28nm CMOS 工艺技术,所提出的解决方案提供了一种快速调节路径,无需外部电容器即可补偿低压差稳压器的瞬态响应。该低压差稳压器无需外部电容,具有快速调节路径,供电电压为 1.8V,能够调节 1.2V、1.1V、1V、0.9V、0.8V 和 0.7V 的输出电压。从无外部电容的低压差稳压器的通用无补偿架构来看,在误差放大器中实现了一个值为 5pF 的内部米勒电容,目的是在系统中产生频率补偿并确保其交流稳定性。研究并实施了一种快速调节路径补偿方案,用于补偿负载电容相当于 1 pF 时最大负载电流变化为 1 mA 的瞬态响应。仿真结果表明,低压差稳压器在最先进的架构中具有竞争力,超越了一些架构,输出电压的正负瞬态变化值分别记录为 48 mV 和 49.8 mV,恢复时间为 0.5 µ s。随后进行的 PVT(工艺、电压、温度)极端情况模拟和蒙特卡罗分析表明,所设计的系统符合 ISO 26262 标准。提出了所提系统的布局设计,以供将来集成。
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