基于數(shù)字輔助技術的電源管理單元的研究與設計.pdf

1、隨著便攜電子設備的日益普及和功能演進，人們對以手機、平板電腦為代表的個人移動信息終端提出了更高的要求，包括更多的功能、更長的使用時間、更輕薄的外形尺寸和更低的系統(tǒng)成本，其中尤其以長用戶體驗時間最為關鍵。因此，電源管理功能完備與否，已經(jīng)成為評價個人移動信息終端的重要指標。在個人移動信息終端中，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，對比傳統(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，并且設計精簡，外圍器件使用較少，易于小型化。所以，電源管理單元是移動便攜設備電源解決方案的一個趨勢。
　　本文針對典型移動設備的應用需求，確定了一款PMU芯片的指標，設計了系統(tǒng)架構及整體的邏輯電路。該PMU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I2C總線步進調(diào)整，可實現(xiàn)對處理器的動態(tài)電壓調(diào)整（DVS，Dynamic Voltage Scali

3、ng）功能。針對深亞微米工藝條件下模擬電路設計的特點，在整體設計及具體電路設計中融入了數(shù)字輔助技術，以提高效率，提升性能。本文分析設計了該芯片中的幾個主要子模塊，包括帶隙基準模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，分相時鐘產(chǎn)生模塊等。運用Hspice軟件，在0.13μm CMOS工藝下對子電路和整體電路進行仿真分析，運用Virtuso完成整體版圖的繪制。流片后，對芯片的關鍵參數(shù)進行了測試和分析。
　　測試結(jié)果顯示，本文設計的這款PMU芯片的動態(tài)電壓調(diào)整