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高速硬件设计中二次电源设计的考虑

在这所述电源主要针对二次电源,此部分属于一个系统设计的重中之重。如果一个系统的电源都不稳定,就不要谈系统了。在这做一个描述,借此抛砖引玉,希望大家能够积极参与并进行讨论。
   此部分需要考虑的东西很多,主要可以概括成如下几点:
       a、电源的上电时序;为应对低功耗、高速的特点,通常情况下ASIC和SOC core的电压与I/O口的电压不同,在上电的时候,为了保证内部硬件或者是逻辑状态不受影响,需要满足不同电源的上电顺序。特别是一个ASIC或者SOC集成多种端口后,不同电源的上电顺序更需要注意了。比较典型的例子是intel架构的系统设计,除了电源种类繁多外,更多的Power good 和Power OK以及与reset之间的关系更是眼花缭乱。在这部分intel推出了自己的IMVP标准,专门对这部分进行介绍。这份标准也提供给多家芯片厂商,这些芯片厂商根据这份标准提供集成所有上电管理和reset的单芯片方案。通常模拟功底好的芯片厂商都会涵盖,如maxim,Linear等。再不考虑成本的基础上,是可以选用这些方案的。
       b、低电压大电流电源 此类电源主要给芯片的core供电,其DC电压范围以及纹波的要求都比较高。由于此部分关系到芯片能否正常工作的问题,所以在设计中需要格外注意。
       c、PLL 电源。通常ASIC和SOC都有自己内部的PLL,这样需要特别干净的电源。在芯片手册上对此电源都标有analog属性。此部分电源电流不大,但是对其噪声要求严格;
       d、端口电源 这部分电源给端口的逻辑提供工作电流,根据不同的接口,其要求也不一样。这部分电源的要求不是很高,对于并行接口来说,一般端口电流较小。而对串行接口,其工作电流要依据不同接口来分。典型的CML电流会比LVDS要大得多!
既然是电源就不得不说转换效率与热。通常情况下,如果使用DC-DC转换,建议不要让输入与输出的压差太大减小不必要的导通损耗;
    介绍完原理部分,接着是PCB部分了,对于电源部分,涉及到的是PI问题。典型的PI可以归纳为如下几点:
       a、电源平面能够为系统提供稳定的电源;
       b、电源平面能够为信号提供低噪声的参考平面;
在这简单的推荐几种电源设计的评估方法
       a、电源的DC特性,这部分使用简单的万用表即可解决。就是判断在受电方的DC电平是否满足受电方的要求;
       b、电源纹波,这部分可以使用示波器解决。通常使用高阻抗探头、AC耦合、低带宽来进行测量;
       c、droop,这个参数可能稍显陌生。主要用来评估电源网络的AC特性。即在瞬态状况下,电源平面的储能能力和电源平面的阻流特性。在PI中表述为电源平面的阻抗特性。
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评分人数

  • admin

楼主能不能具体谈谈DC-DC转换呢?
一花一世界

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后续会对DC-DC转换器进行器件级应用的具体描述。毕竟PI研究的源头就是DC-DC转换!

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如果板上没用到电源管理芯片,PLL部分是不是也要用电感将其同主电源分隔开呀?

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是的。磁珠以及小电阻也是可以的!

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再多介绍一些啊
详细一点的

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