《基于前瞻的Sigma-Delta调制(Look-Ahead Based Sigma-Delta Modulation )》

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日期:2021-10-20

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作品总结

《基于标准CMOS的全集成电感式DC-DC电源的设计与实现(Design and Implementation of Fully-Integrated Inductive DC-DC Converters in Standard CMOS)》 


《基于标准CMOS的全集成电感式DC-DC电源的设计与实现》旨在提供一篇关于单片感应直流-直流(DC-DC)转换器的综合论文。为此,本书定义了七章,这将允许设计师从最基本的开始,获得单片感应DC-DC转换器设计和实施的具体知识。

半导体工业的技术进步导致了一场革命,它朝着新的先进、小型化、智能化、电池供电和无线电子应用方向发展。由于技术原因,这些应用所需的电源电压很少与变化的电池电压匹配。因此,高效的电压转换器对于弥合这一电压差异间隙至关重要,同时又不会像线性电压转换器那样损害电池的自主性。此外,空间和成本限制形成了对完全集成CMOS开关模式DC-DC转换器的强烈需求激励,有效地消除了对大型和昂贵的片外无源器件(电感器和电容器)的需求。
为了实现这一目标,《基于标准CMOS中的全集成电感式DC-DC转换器》提供以下贡献:
开关模式DC-DC变换器的坚实而全面的理论基础,为设计师提供了解不同类型DC-DC电源(包括线性电源)的工作原理和基本限制的关键信息,电荷泵转换器和电感式转换器。概述和比较不同类型的电感式DC-DC转换器,以及它们在单片集成方面的相互比较,为匹配待设计转换器的约束提供了一个多功能的知识库。一个精确且快速的全集成电感式DC-DC模型并结合文中讨论了CMOS工艺中的所有重大损耗。该模型可以非常精确地预测稳态参数,包括效率。此外,它允许快速收敛到最佳设计值,尽管存在多维设计空间。从实用角度直观地解释了用于控制输出电压的高速控制方案。此外,还揭示了三个新的控制概念:COOT、SCOOT和F²SCOOT。提供并解释了许多具体的原理图,这些原理图也用于各种芯片实现。因此,这种实践方法为设计师提供了全集成DC-DC变换器控制系统设计的“感觉”。本书以全集成DC-DC变换器的七种实用概念验证芯片实现作为结尾,从而使用了键合线和金属轨道电感器。讨论了许多实际问题,如芯片布局和测量设置,为设计师提供了更多关于该主题的实用信息。
标准CMOS中的全集成电感式DC-DC变换器对于面临全集成和/或高度集成DC-DC变换器的研究和设计工程师来说是一项必不可少的工作。本书中的方法从坚实的理论基础到理解权衡,再到高度实用和现实的心态。

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