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DESING OF BASE-BAND CIRCUITS FOR A PWM CONTROLLER IN A DC-DC BUCK CONVERTER IN CMOS TECHNOLOGY

Resumen

Este trabajo aborda el diseño de un circuito PWM analógico para un convertidor Buck DC-DC, realizado por el grupo de investigación OnChip. El grupo está trabajando en un nuevo microcontrolador en tecnología CMOS de 28 nm, donde la eficiencia energética es esencial para el rendimiento del sistema en chip (SoC). Se realizó la implementación de un circuito PWM a 2 MHz con una topología del generador de rampa diferente a la convencional, esta implementación se basa en una idea del estado del arte, pero se eligió una solución más simple. Esta topología mejora la precisión tanto en frecuencia como en amplitud, manteniendo un bajo consumo de potencia. Además, se introduce una metodología basada en un presupuesto de error para la frecuencia de conmutación y técnicas de trimming, lo que garantiza una alta robustez frente a variaciones PVT y MC. Los resultados de simulación muestran una variación de menos de ±5.2% sobre la frecuencia en PVT y un consumo de corriente de 114 μA, con un rango de [3.8%-98%] ciclo de trabajo. Las pruebas estadísticas revelan una variación 3σ de menos de ±4.5% en la frecuencia de conmutación. El impacto de esta investigación podría ser significativo para futuros proyectos del grupo OnChip, mejorando la eficiencia y optimizando la gestión de potencia en sistemas integrados.