VGA를 이용한 GSM/EDGE 전송기용 저전압 강하 레귤레이터와 커패시터 없이 동작하는 저전압 강하 레귤레이터 회로 설계

Abstract

이 논문은 GSM/EDGE 전송기와 시스템 온 칩을 위한 빠른 속도와 넓은 부하 영역을 가지는 저전압 강하 레귤레이터에 초점을 둔다. 1장에서는 GSM 전송기를 위한 GSM 저전압 강하 레귤레이터를 제안한다. 이 GSM 저전압 강하 레귤레이터는 정확한 출력, 향상된 과도특성, 안정된 보상, 높은 집적도를 만들기 위해 가변이득 증폭기를 이용한다. 패스 트랜지스터의 동작 영역이 트라이오드 영역으로 빠질 때, 가변이득 증폭기는 피드백 루프 게인을 증가시킨다. 그래서 출력의 정확성과 과도특성은 좋아진다. 더욱이 이것은 칩 사이즈의 감소를 만들어 준다. 패스 트랜지스터의 동작 영역이 새추레이션 영역으로 빠질 때, 가변이득 증폭기는 피드백 루프 게인을 감소시킨다. 그래서 보상은 더욱 안정하게 된다. 그리고 이 GSM 저저압 강하 레귤레이터는 환경에 변화하는 바이어싱, 전류 제한, 온도 보호회로를 제공한다. 제안된 GSM 저전압 강하 레귤레이터는 시뮬레이션과 실험에 의해 평가 되었다. 실험 결과는 빠른 속도와 넓은 부하 영역에 안정된 동작과 상용 GSM 저전압 강하 레귤레이터 보다 더 낮은 드롯 아웃 전압을 나타낸다. 제안된 회로는 TSMC의 0.18um CMOS 공정을 통해 제조 되었다. 2장에서는 EDGE 전송기를 위한 EDGE 저전압 강하 레귤레이터들을 제안한다. 제안된 EDGE 주요 저전압 강하 레귤레이터는 정확한 출력, 향상된 과도특성, 안정된 보상, 높은 집적도를 만들기 위해 가변이득 증폭기를 이용한다. 이 EDGE 주요 저전압 강하 레귤레이터는 또한 루프 밴드위스와 보상을 개선시키기 위해 피드 퍼워드 패스들을 이용한다. 그리고 이 EDGE 주요 저전압 강하 레귤레이터는 전류 제한 그리고 온도 보호회로를 제공한다. 제안된 EDGE 저전압 강하 레귤레이터들은 시뮬레이션과 실험에 의해 평가 되었다. 실험 결과는 빠른 속도와 넓은 부하 영역에 안정된 동작을 나타낸다. 제안된 회로는 TSMC의 0.35um CMOS 공정을 통해 제조 되었다. 3장에서는 시스템 온 칩을 위한 커패시터 없는 저전압 강하 레귤레이터를 제안한다. 제안된 커패시터 없는 저전압 강하 레귤레이터는 높은 루프 밴드위스를 만들기 위해 낮은 출력 임피던스 버퍼를 이용한다. 제안된 커패시터 없는 저전압 강하 레귤레이터는 시뮬레이션에 의해 평가 되었다. 시뮬레이션 결과는 기존의 커패시터 없는 저전압 강하 레귤레이터와 비교하여 7.8MHz의 높은 루프 밴드위스를 나타낸다. 제안된 회로는 AMS의 0.35um CMOS 공정을 통해 디자인 되었다.