Edistyminen lineaarisessa virtalähteessä LDO -tutkimuksessa
Äskettäin professori Mingxinin tutkimusryhmä Kiinan elektronisen tieteen ja tekniikan integroidun piiritieteen ja tekniikan korkeakoulun voiman integraatioteknologialaboratoriosta julkaisivat läpimurtotutkimuksen tuloksen pienitehoisesta nopeasta ohimenevästä tekniikasta Low Dropout -lineaaristen sääntelyviranomaisten (LDOS) alalla IEEE Solid State Circuit Journal -lehdessä.
Tämä tekniikka voi parantaa merkittävästi älypuhelimien ja droonien nopeaa valokuvauksen suorituskykyä. Se ottaa käyttöön edistyneen kuormavirran palautumisen ja aktiivisen kiinnittimen ohjausarkkitehtuurin, vain staattisen virrankulutuksen ollessa vain 8,2 μ A. Se pystyy samanaikaisesti käsittelemään korkeita ja matalia taajuuksien kuormituksen ohimeneviä muutoksia, pakottaa LDO-ohimenevän laatukerroin 41PS: iin ja saavuttaa nopeimman korkean taajuuden kuormituskyvyn korkean virran LDO-teollisuudessa ensimmäisen kerran.
Mobiililaitteet omaksuvat yleensä pisteestä point-virtalähde-arkkitehtuuriin, joka koostuu litiumparistoista, jotka on kaskadoitu useista buck-muuntimista ja LDO: sta. Buckia käytetään korkean tehokkuuden jännitteen vähentämiseen, kun taas LDO muuntaa buckin lähtöjännitettä vakaaseen virtalähteeseen. LDO-suunnittelun keskeinen haaste on, että sovelluksissa, kuten Flash-muisti, jolla on pieni syöttöjännite ja korkea kuormitusvirta, LDO: t käyttävät tyypillisesti N-tyyppisiä tehotransistoreita sirun alueen vähentämiseksi ja ohimenevän suorituskyvyn optimoimiseksi. NMOS-LDO: n ainutlaatuisen Drive Dead Zone -numeron takia korkeataajuuskuorman transientit voivat heikentää merkittävästi ohimenevää suorituskykyä; Samanaikaisesti LDO: n staattinen virrankulutus on minimoitava akun käyttöikän pidentämiseksi, mutta pienen virrankulutuksen pyrkimys heikentää LDO: n avainsuorituskykyä, kuten ohimenevää ja virran tukahduttamissuhdetta.
Yllä olevien haasteiden perusteella tutkimusryhmä on suunnitellut staattisen virran palautumisen ja lähellä nollaa Drive Dead Zone LDO -hallintaarkkitehtuuria ja ehdottanut uutta puskurin arkkitehtuuria transconduktanssia parantamaan MOS: ta. Samalla kun se ajaa tehokkaasti voiman transistorin portin kapasitanssia, staattinen virrankulutus otetaan kokonaan takaisin kuorman avulla; Aktiivista puristinpiiriä käytetään puristamaan virheenvahvistimen lähtöjännitteen alaraja nopeasti ja tarkasti, kun lähtöjännite on ylittänyt, vähentäen LDO Drive Dead -vyöhykkeen lähes nollatilaan.
Edellä mainitun tekniikan avulla LDO suunniteltiin saavuttamaan 41PS laatukerroin kulutuksella vain 8,2 μ A, kun taas lähtöjännitevaihtelu korkean taajuuden transienttien aikana kasvoi vain 40% verrattuna matalataajuisiin transienteihin. Verrattuna kansainväliseen edistyneeseen tutkimusasteeseen, sillä on merkittäviä etuja nopeassa ja pienitehoisessa vasteessa.
