HYBRID DIGITAL LINEAR AND SWITCHED CAPACITOR VOLTAGE REGULATOR

An on-die voltage regulator (VR) is provided that can deliver much higher conversion efficiency than the traditional solution (e.g., FIVR, LDO) during the standby mode of a system-on-chip (SOC), and it can save the power consumption significantly, during the connected standby mode. The VR operates as a switched capacitor VR under the low load current condition that is common during the standby mode of the SOC, while it automatically switches to the digital linear VR operation to handle a sudden high load current condition at the exit from the standby condition. A digital proportional-integral-derivative (PID) controller or a digital proportional-derivative-averaging (PDA) controller is used to achieve a very low power operation with stability and robustness. As such, the hybrid VR achieves much higher conversion efficiency than the linear voltage regulator (LVR) for low load current condition (e.g., lower than 500 mA). La présente invention concerne un régulateur de tension sur puce (VR) qui peut fournir une efficacité de conversion beaucoup plus élevée que la solution classique (par exemple FIVR, LDO) pendant le mode de veille d'un système sur puce (SOC), et il peut économiser de manière significative la consommation d'énergie, pendant le mode de veille connecté. Le VR fonctionne comme un VR de condensateur commuté sous l'état du courant de faible charge qui est commune pendant le mode de veille du SOC, tandis qu'il passe automatiquement à l'opération VR linéaire numérique pour gérer un état soudain du courant de charge élevée à la sortie de l'état de veille. Un contrôleur numérique dérivé intégral proportionnel (PID) ou un contrôleur numérique de moyenne dérivée proportionnelle (PDA) est utilisé pour obtenir une très faible consommation d'énergie caractérisée par une stabilité et une robustesse. Ainsi, le VR hybride atteint une efficacité de conversion beaucoup plus élevée que le régulateur de tension linéaire (LVR) dans un état du courant de faible charge (par exemple, inférieure à 500 mA).