终端芯片电源管理单元开发实战

📚 共计 30 章节

PMU概述与芯片电源架构

PMU核心作用 · SoC电源域划分 · 典型PMU模块框图

LDODC-DCReference

低压差线性稳压器（LDO）原理与设计

Pass Element · Error Amp · 关键指标 · 片内vs片外

DropoutPSRRLoad Regulation

DC-DC转换器基础与拓扑

Buck/Boost/Buck-Boost · 电感电容选型 · PWM/PFM

开关频率效率模式切换

带隙基准电压源（Bandgap）设计

CTAT+PTAT · Brokaw/Banba · 曲率补偿 · 启动电路

温度系数Brokaw启动

电流检测与限流保护

SenseFET · 逐周期限流 · 打嗝模式 · 短路保护

Cycle-by-CycleHiccupSCP

上电时序控制（Power Sequencing）

多轨上电 · Sequencer状态机 · Power Good · Soft-Start

时序状态机软启动

欠压锁定（UVLO）与过压保护（OVP）

UVLO阈值迟滞 · OVP快速响应 · 输入监测 · 故障标志

热管理设计

热阻模型 · OTP阈值 · 动态热管理 · Layout散热

Theta-JAOTP散热

电源管理接口（PMIC Interface）

I2C/SMBus · 寄存器映射 · DVS命令 · 中断状态

I2CDVS寄存器

数字LDO（DLDO）设计

Comparator/Shift-register · 量化误差 · 瞬态优化

DLDO量化Fine-grain

混合型DC-DC转换器

Switched-Capacitor · 串并联 · 飞电容 · 对比Inductive

SC DC-DC飞电容混合

低功耗模式设计

睡眠电流 · Retention Register · Power Gating · 唤醒权衡

睡眠功率门控唤醒

电源噪声与纹波抑制

PSRR提升 · 前馈电容 · 输出纹波ESR · 去耦网络

PSRR纹波去耦

负载瞬态响应优化

Undershoot/Overshoot · 提高带宽 · 自适应偏置 · 输出电容

瞬态自适应带宽

PMU稳定性与补偿

Phase Margin · Type II/III补偿 · 零极点 · 负载电容

稳定性补偿零极点

多相DC-DC转换器

Interleaving · 电流均流 · 相位裕度 · Core供电

多相均流纹波抵消

电源管理单元仿真方法

Pre/Post-layout · Corner(FF/SS/TT) · 蒙特卡洛 · 瞬态AC

仿真CornerMonte Carlo

PMU版图设计要点

功率管Layout · Guard Ring · 电流密度EM · ESD

电池充电管理（Battery Charger）

CC/CV曲线 · 充电状态机 · 电流电压精度 · Safety Timer

锂离子CC/CV安全定时器

无线充电接收端电源管理

Qi标准 · 整流器 · ASK/FSK · 输出稳压

无线充电Qi调制

能量收集（Energy Harvesting）接口

MPPT · Cold Start · 超低功耗DC-DC · 存储电容

MPPT冷启动能量收集

PMU数字控制逻辑设计

FSM · 数字补偿器PID · 校准修调 · DFT

状态机PIDDFT

电源管理单元测试与特性化

ATE方案 · 负载/线性调整率 · 效率曲线 · 温度循环

ATE调整率特性化

PMU可靠性设计

Aging补偿 · EM/IR Drop · Latch-up预防 · FMEA

先进工艺下的PMU挑战

FinFET影响 · Sub-1V操作 · 漏电流 · 工艺偏差补偿

FinFET低电压漏电流

PMU与系统级协同设计

协同仿真 · Power-aware Synthesis · DVFS · 功耗模型

协同DVFS功耗模型

PMU设计实例：应用处理器供电方案

多路输出 · Core/GPU/CPU · 负载开关 · 设计参数

应用处理器多路负载开关

PMU设计实例：IoT设备超低功耗方案

nA静态电流 · 能量采集混合 · 事件驱动 · WLCSP

PMU设计实例：汽车级电源管理

AEC-Q100 · 宽输入3V-40V · ISO 26262 · 冗余诊断

汽车AEC-Q100功能安全

PMU发展趋势与前沿技术

FIVR · GaN/SiC · AI自适应 · 3D异构集成

FIVRGaNAI电源