一種基于延遲線的AVS電路關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì).pdf

1、隨著集成電路性能與工藝的提升，電路功耗問題已經(jīng)變得越來越突出。近些年提出了一種有效的電源管理技術(shù)-自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)（Adaptive Voltage Scaling，AVS）。它可以根據(jù)不同的工藝、溫度和負(fù)載工作頻率調(diào)節(jié)負(fù)載供電電壓，使得其能量消耗最小，從而可以進(jìn)一步降低負(fù)載30％~70%的功耗。
　　本文首先介紹了研究的背景與意義，討論了AVS電路的基本原理，并對本文的主要工作做了介紹。接下來介紹了低功耗技術(shù)，首先分析功耗的種類及

2、其成因，提出了解決功耗的方法。由于系統(tǒng)級低功耗技術(shù)優(yōu)化作用尤為明顯，因此對其進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。而在電壓動態(tài)調(diào)節(jié)中相比于查表來說的DVS，AVS將是一種更高效的電壓調(diào)節(jié)方式。介紹了基于延遲線、基于錯(cuò)誤率調(diào)整和基于全數(shù)字的三種AVS電路策略。這些都為全文的研究打下了理論基礎(chǔ)。
　　其次，對基于延遲線AVS電路整體框圖與子模塊進(jìn)行了分析，并介紹了其工作原理。在對整體電路結(jié)構(gòu)簡介的基礎(chǔ)上著重分析與設(shè)計(jì)了延遲線及控制電路，它是判定電壓過大或

3、過小的中樞部分，直接決定了電源系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)精度。論文同時(shí)詳細(xì)介紹了過溫、過壓保護(hù)電路基本原理與設(shè)計(jì)等。在此基礎(chǔ)上，給出整體電路的仿真結(jié)果和版圖設(shè)計(jì)。
　　本文在利用降壓型 DC-DC變換器調(diào)節(jié)電壓的情況下，設(shè)計(jì)了輸入電壓為3.3V，輸出電壓范圍在0.7V~1.5V。負(fù)載工作頻率為30MHz~120MHz，采用PSM調(diào)制的模式。關(guān)鍵模塊延遲線及控制電路實(shí)現(xiàn)了在不同頻率下能自適應(yīng)的找到對應(yīng)的電壓，過壓保護(hù)電路能夠正常工作，過溫