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 %.
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
1. Sedra A.S., Smith K.C. Microelectronic Circuits. Oxford University Press, 2014. 1397 p.
2. Razavi B. Design of Analog CMOS Integrated Circuits. Second Edition. McGraw-Hill, 2015. 782 p.
3. Baker R.J. CMOS Circuit Design, Laout, and Simulation. Third Edition, Wiley, 2010. 1173 p.
4. Magod R., Bakkaloglu B., Manandhar S. A 1.24 μA Quiescent Current NMOS Low Dropout Regulator with Integrated Low-Power Oscillator-Driven Charge-Pump and Switched-Capacitor Pole Tracking Compensation. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2018, pp. 2356–2367.
5. Kamal Z., Hassan Q., Mouhcine Z. Full on chip capacitance pmos low dropout voltage regulator. In Multimedia Computing and Systems (ICMCS), International Conference, 2011, pp. 1–4.
6. Melikyan V.Sh., Mkhitaryan A.Kh., Hayrapetyan A.K., Petrosyan A.A., Melikyan Sh.V., Avetisyan Z.M. High Overshoot Correction Method in Voltage Regulators. IEEE 38th Interna-tional Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), 2018, pp. 130–133.
7. Ying T., Ki W.H., Chan M. Area-efficient CMOS charge pumps for LCD drivers // IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2003, pp. 1721–1725.
8. Hsieh Z.H., Huang N.X., Shiau M.S., Wu H.C., Yang S Y., Liu D.G. A novel mixed-structure design for high-efficiency charge pump. MIXDES-16th International Conference Mixed Design of Integrated Circuits & Systems IEEE, 2009, pp. 210–214.
9. Cheng C. Y., Leung K.N., Sun Y.K., Or P.Y. Design of a low-voltage CMOS charge pump. 4th IEEE International Symposium on Electronic Design, Test & Applications. IEEE, 2008, pp. 342–345.
10. Willy M.S. Analog Design Essentials, 2006. P. 771.
11. Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics. Second Edition. Cambridge University Press, 1989. 700 p.
12. Hspice Reference Manual. Synopsys Inc., 2017. 846 p.
13. Melikyan V., Martirosyan M., Melikyan A., Piliposyan G. 14nm Educational Design Kit: Capabilities, Deployment and Future. Proceedings of the 7th Small Systems Simulation Symposium Niš, Serbia, 2018, pp. 37–41.