JSSC 2015第11期Power Management0.35 µmBuck Converter

A Monolithic Capacitor-Current-Controlled Hysteretic Buck Converter With Transie

提出一种用于便携设备的单片电容电流控制迟滞降压转换器，优化瞬态响应。

0.35 µm CMOS, 0.88 mm², 96%效率, 500 mW输出功率

降压转换器瞬态响应动态电压缩放单片集成便携设备

▸创新点1：瞬态优化反馈电路(TOFC) - 这是一种系统级创新，通过同时优化负载和动态电压缩放(DVS)瞬态响应，显著减少了输出电压的下冲/过冲和稳定时间。具体实现了500mA负载瞬态下0.9μs的稳定时间和小于35mV的电压波动。

▸创新点2：瞬态保持(TH)技术 - 这是一种电路级创新，在不增加补偿电容的情况下，防止误差放大器影响瞬态响应优化，有效节省了芯片面积。该技术在0.35μm CMOS工艺中实现了0.88mm²的紧凑芯片面积。

▸创新点3：动态电压缩放(DVS)瞬态响应优化 - 这是一种方法创新，针对0.6V的DVS瞬态实现了3μs的快速稳定时间，且电压波动可忽略不计，显著提升了电源管理效率。

▸创新点4：整体效率优化 - 在500mW输出功率下实现了96%的峰值效率，这是通过创新的电容电流控制迟滞降压转换器架构实现的系统级性能突破。

Abstract

This paper proposes a monolithic capacitor-cur- rent-controlled hysteretic buck converter with a transient-op- timized feedback circuit (TOFC) for compact-sized portable devices. The proposed TOFC simultaneously optimizes both load and dynamic voltage scalin g (DVS) transient responses to minimize output voltage undersh oot/overshoot and settling time. In addition, a transient-hold ( TH) technique, which prevents transient response optimization from being affected by the error ampliﬁer without i