طراحي يك رگولاتور خطي تمام مجتمع با روش FCOC جهت كاربردهاي توان پايين نظامي و پزشكي

Design of an Integrated Linear Regulator by FCOC Method for Military and Medical Low Power Applications

رگولاتورهاي خطي كم توان در كاربردهاي پزشكي، نظامي و مخابراتي، مانند استفاده در گلوله هاي توپ داراي تغذيه داخلي، شبكه مين هاي دريايي، سيستم هاي كم مصرف مدارات ماهواره و سيستم هاي قابل كاشت در بدن موجودات اهميت فراواني دارند. در اين مقاله، يك رگولاتور خطي تمام‌مجتمع با تكنيك FCOC ارايه شده است. اين رگولاتور را با سه بلوك A، Bو Cو با پنج بلوك A، B، C،D و E در فناوري mµ13/0 طراحي و نتيجه هاي آن را توسط نرم افزار HSPICE شبيه سازي شده است. دامنه نوسانات ولتاژ خروجي به ازا بيشينه جريان خروجي µA20 و فركانس جريان خروجي Hz2 در مدار سه بلوكه برابر mV5/3 و در مدار پنج بلوكه برابر mV1 است. اين رگولاتور عملكرد مناسبي در فركانس هاي بالا دارد، به گونه اي كه دامنه نوسانات خروجي به ازا فركانس هاي جريان خروجي Hz1 تا MHz100 در مدار سه بلوكه كمتر از mV14 و در مدار پنج بلوكه كمتر از mV2/3 است.

Abstract Low-Power Linear Regulators are important in medical, communication and military application such as bullets of gun with input supply, Maine network of marine, low-consumption satellite circuits and implantable systems in the alive creature’s body. In this paper, a full integrated linear regulator based on the FCOC technique is proposed. The regulator using three blocks A,B,C and five blocks A,B,C,D,E in the TSMC-0.13µm CMOS technology have been developped. Proposed regulator has been simulated by star-Hspice.Output voltage ripple of three-block design is 3.5mV, while the output current is 20µA at the frequency of 2Hz. Similarly, of five-block design ripple is 1mV. This regulator has good performance in high frequency. Output voltage ripple in three-block and five-block designs is less than 14mV and 3.2 mV respectively at the frequency of 1-100MHz. Keywords: Linear Regulator, FCOC, CMOS Integrated Circuit.