Arquiteturas de conversores de tensão para circuitos com múltiplas tensões de alimentação ajustadas de forma dinâmica

Abstract

Algumas técnicas foram criadas com o objetivo de reduzir o consumo de potência, dentre elas o uso de Mútiplas Tensões de Alimentação ajustadas de Forma Dinâmica(Multiple Dynamic Supply Voltage - MDSV). Essa técnica visa reduzir o consumo dinâmico utilizando pelo menos três tensões de alimentação diferentes dentro do chip. Para isso, é necessário que circuitos especiais de proteção sejam adicionados ao chip. Os conversores de tensão tem como objetivo aumentar ou diminuir o nível de tensão do sinal de entrada. O custo de introduzir os conversores de tensão, em circuitos que utilizam a técnica MDSV, é alto. Uma vez que isso causa aumento da área total e altera a temporização do chip. Com base nisso, esse trabalho propõem adicionar um caminho alternativo para a corrente, desviando e desligando os conversores de tensão enquanto eles não são necessários. Cabe salientar que alguns conversores de tensão ficam sem utilidade por causa da característica dinâmica dos circuitos contruídos usando MDSV. Com isso, neste trabalho é proposta uma nova construção para os conversores de tensão utilizados em conjunto com o MDSV. Nas simulações elétricas, os circuitos contendo essa nova construção apresentaram redução no tempo de propagação de até 13%, em comparação aos circuitos tradicionalmente utilizados para conversão de tensão. Além da redução no tempo de atraso, foram alcançadas reduções no consumo de potência na ordem de 14%.

Some techniques have been created with the purpose of reducing power consumption, among them the Multiple Dynamic Supply Voltage (MDSV). This technique aims to reduce the dynamic consumption using at least three different supply voltages inside the chip. Therefore, it is necessary that special protection circuits to be added to the chip. Level shifter aims to increase or decrease the voltage level of the input signal. The cost of introducing the voltage converters in circuits using the MDSV technique is high. As this causes increased total area and changes the timing of the chip. Based on this, this paper proposes to add an alternate path for current, deflecting off and the voltage converters as they are not required. It should be noted that some voltage converters are useless because of the dynamic characteristic of contruidos circuits using MDSV. Thus, this work proposes a new construction for the voltage converters used in conjunction with MDSV. In electric simulations, the circuit containing this new construction decreased to 13% in the propagation time in comparison to the circuits traditionally used for voltage conversion. In addition to reducing the delay time, reductions were achieved in the power consumption on the order of 14%.