一種高集成度的SoC片內PMU的設計與實現(xiàn).pdf

1、在無線通信及半導體日益發(fā)展的今天，以手機、平板電腦為代表的個人移動信息終端設備也跟著快速發(fā)展。這些終端設備大多為單電池供電系統(tǒng)，為了滿足系統(tǒng)各個模塊的多樣化供電需求，電源管理單元（PMU，Power Management Unit）應運而生。隨著便攜式終端設備市場的不斷升溫，對電源管理單元尤其是適用于SoC（System on Chip）集成的電源管理單元的研究變得越來越迫切。相比以往的單芯片供電而言，電源管理單元不僅可以提供多樣化電源

2、管理功能，并且因為它設計精簡且外圍電路簡單，使得它更易于集成和小型化。
　　本文針對移動設備的典型應用需求，設計了一款高集成度的適用于SoC集成的片內PMU。該PMU包含四路開關頻率為2MHz的降壓型DC-DC變換器和兩路低壓差線性穩(wěn)壓器，在芯片內部還集成了I2C（Inter-IC）總線，并且有與SoC進行直接通信的接口，四路DC-DC變換器可根據(jù)應用要求自行設定啟動時序。通過I2C和SoC內部的寄存器，該PMU芯片不僅能夠對其中

3、一路DC-DC變換器進行動態(tài)電壓調節(jié)（DVS，Dynamic Voltage Scaling），還能實現(xiàn)對芯片內其他模擬模塊的數(shù)字校正功能。SoC還有數(shù)據(jù)回讀的功能，可以實時監(jiān)視PMU的工作狀態(tài)，實現(xiàn)更加靈活準確的控制方案。本文不僅給出了該款PMU芯片的整體架構方案，還對其中一些關鍵子模塊比如帯隙電壓基準的設計給出了詳細介紹。
　　本文所設計的PMU采用了0.13μm標準CMOS工藝流片，面積約為4 mm2。該PMU作為IP集成于