Power Supply Ratio Improvement Using Self-Calibration in Voltage Regulators

Воздействие шумов в сетях питания увеличивается из-за снижения напряжения питания и увеличения скоростей переключения цифровых схем. Поэтому разработка регуляторов напряжения с высоким коэффициентом подавления нестабильности питания (КПНП) очень важна. В работе предложен стабилизатор напряжения для обеспечения высокого КПНП при изменении тока нагрузки, зависящего от многих факторов, таких как технологический процесс, температура, режим работы и рабочая частота схем, подключенных к стабилизатору напряжения. В существующих стабилизаторах напряжения независимо от тока нагрузки для обеспечения максимального тока выходной каскад должен иметь большие размеры. При этом выходной каскад характеризуется сильными емкостными связями, что ухудшает значение КПНП. Показано, что предлагаемый регулятор помимо управления напряжением затвор-исток также управляет проводимостью выходного каскада путем включения или отключения дополнительных параллельных транзисторов. Схема управления сравнивает напряжение затвора транзистора выходного каскада с опорными напряжениями для определения необходимости изменения количества включенных транзисторов. Установлено, что калибровка обеспечивает высокий КПНП для различных токов нагрузки, так как отключенные транзисторы почти не влияют на его значение. Моделирование с помощью программы анализа HSpice показало улучшенные результаты по сравнению с существующими регуляторами напряжения. Минимальное значение КПНП возросло с 17,53 до 22,1 дБ для регулятора напряжения с p -МОП выходным каскадом и с 18,4 до 23,6 дБ для регулятора напряжения с n -МОП выходным каскадом. Площадь регулятора с низким падением напряжения увеличилась на 24 %.
В.Ш. Меликян
ЗАО «Синопсис Армения», г. Ереван, Армения
А.К. Айрапетян
ЗАО «Синопсис Армения»; Ереванский государственный университет, г. Ереван, Армения
А.Т. Костанян
ЗАО «Синопсис Армения»; Национальный политехнический университет Армении, г. Ереван, Армения
А.В. Маргарян
ЗАО «Синопсис Армения»; Ереванский государственный университет, г. Ереван, Армения
А.Т. Григорян
ЗАО «Синопсис Армения»; Национальный политехнический университет Армении, г. Ереван, Армения
А.А. Мартиросян
ЗАО «Синопсис Армения»; Национальный политехнический университет Армении, г. Ереван, Армения
Поделиться