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IP명 고전류 다중 출력을 위한 다단 구조 선형 레귤레이터 어레이
Category Mixed Application 모바일 및 IoT, Voltage regulator
실설계면적 2㎛ X 2㎛ 공급 전압 1.2V
IP유형 Hard IP 동작속도 10MHz
검증단계 Silicon 참여공정 HM-2102
IP개요 본 IP에서는 여러 회로 블록의 독립적인 공급 전압 조절, actuator 및 column driver 구동 등에 이용될 수 있는 고전류 출력용 다단 구조 선형 레귤레이터 어레이를 담고있다. 출력 트랜지스터의 saturation 동작을 유지하면서 낮은 dropout voltage로 높은 전류를 출력하기 위해서는 출력 트랜지스터의 gate capacitance가 높아야 하며, 이를 빠르고 안정적으로 제어하기 위해서는 구동하는 error am-plifier의 마지막 stage가 높은 전류를 출력할 수 있어야 한다. Error amplifier에 unity-gain buffer 를 추가한 몇 가지 구조가 제안되었으나 낮은 gain 및 추가적인 offset 등의 문제를 가지고 있다. Huijsing의 nested Miller compensation amplifier를 비롯한 다단 구조의 amplifier를 이용하면 높은 loop gain으로 loop 내부에서 발생하는 offset을 feedback을 통해 제거할 수 있을 뿐 아니라, 또한 기존의 1-stage 혹은 2-stage amplifier 대비 gain-bandwidth product를 개선할 수 있다. 어레이 내부의 각 선형 레귤레이터의 출력 전압을 조절하기 위해서는 DAC array 가 필요한데, DAC의 mis-match 에서 비롯되는 여러 channel 간 출력 전압 차이를 줄이기 위하여 shared RDAC – individual CDAC의 2중 구조를 이용한다. 설계하는 회로는 TSMC 65nm CMOS 공정을 이용하며, 최대 출력 전류는 채널당 5mA 이상, 코어 동작 전압은 1.2 V이다.
- 레이아웃 사진 -