其他需要考虑的问题 电压的降压将导致与外部芯片接口的管脚的阈值电平发生变化,当与外部逻辑相连时,必须使用电平变换逻辑进行转接,以适配接口两侧的阈值电平。例如一个电压为0.8~1.2V的AVS电路和一个固定电压1.2V的电路接口,则AVS电路的接口逻辑必须按照1.2V接口进行适配设计。类似的,由于DVS或AVS可能导致的频率变化,与外部的同步电路设计接口时,必须计算接口的时序余量,如果时序不能完全匹配,则还需要添加额外的同步或延时电路来进行时序调整。
在调整频率和电压时,要特别注意调整的顺序。当频率由高到低调整时,应该先降频率,再降电压;相反,当升高频率时,应该先升电压,再升频率。
输出电压范围及电压变化期间的斜率是必须考虑的两个参数。在电压发生变化的DVS周期中,必须控制输出电压的斜率,采用外部组件可以实现控制,也可以采用能够在内部降低参考电压变化的调速电容器,或者部署能够通过较小的步长(如25mV)将输出电压从初始值调节到目标值的数字计数器等。
不断降低的电压电平对输出电压的精度也提出了更高的要求。因此,一般很难找到合适的标准器件来满足相关需求。如果采用外部反馈分压器,则电阻器的容差会增加内部电路的总容差。此类系统中的整体精度始终低于采用内部固定输出电压的解决方案,尽管后者需要2个额外的外接组件。因此,对于采用在工作过程中能够微调的内部电阻分压器的转换器而言,需要定义一系列不同的电压,而且在-40~+85℃温度范围内达到±1%的整体DC精度。
为了在不同的负载情况下实现最佳的瞬态响应或较低的输出电压容差,还必须采取其他措施,除了内部设计之外,还必须优化外部元件。采用较低的电感值,电流能够以较快的速度提高,这尤其适合快速瞬态响应。在瞬态情况下,如果没有负载,则较低的电感值较为有利,因为它将按照较低的电压仅为输出电容器充电并且具有较低的电压过冲。
影响动态电压与频率调节技术得到广泛应用的另一个最关键因素是预测的可靠性。没有一种预测算法是100%准确的,也没有一种算法可以应用于所有的程序;而对于某些应用(如音频、视频等),预测失败的结果是不可接受的。但随着预测算法的进步,动态电压、频率控制技术必将得到广泛的应用,因为它能够节省很多能量。而节能对许多便携式设备来说,常常是第一要求。
电源管理对手持设备具有日趋重要的意义。一个合理优化的系统是将电源管理的观念贯穿于设计的每一个环节,并且平衡考虑多方面因素设计完成的。智能地对微处理器供电电压和运行频率进行调节,非常有利于在保证用户工作效率不降低的条件下节省不必须能耗。随着半导体技术和电路设计技术的发展,会有越来越多的节能技术涌现,为手持产品的发展助力。
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