数字低压差稳压器技术的回顾和展望
在高能效的片上系统(SoC)中,资源的高度动态分配,对电源管理的粒度提出了要求。细粒度电源管理要求每个电源域都用单独的电压稳压器供电,这要求稳压器具有全集成、低压差、中等电源抑制等特点。
传统的模拟低压差稳压器(LDO)只能工作在较高输入电压和压差的情况下,难以使用于高能效系统中。相反的,数字LDO完美的克服了上述缺点。但是,数字LDO自身离散采样的特性,使得其响应速度较慢,电源抑制性能远逊模拟LDO。
澳门大学黄沫教授课题组长期进行数字LDO技术的研究,并发表了相关成果。本文中,作者首先对数字LDO研究背景进行了介绍。其次,在低电压工作和工艺伸缩性、功耗-速度折中、稳定性、电源抑制等方面,对模拟和数字LDO进行了比较。然后,作者对数字LDO中的量化器设计技术,PID控制技术,电源抑制比提升技术等方面进行了文献回顾和分析。最后,作者展望了数字LDO的未来发展方向。
随着细粒度电源管理需求的深化,数字LDO技术必将继续发展。其中,将数字控制算法、包括深度学习等技术应用其中,将是后续发展的潜在方向;另外,可全面综合的数字LDO也将是一个有趣的方向。
A comparative study of digital low dropout regulators
Mo Huang, Yan Lu, Rui P. Martins
J. Semicond. 2020, 41(11): 111405
doi: 10.1088/1674-4926/41/11/111405
Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/41/11/111405?pageType=en