單片式降壓型穩壓器為DSP提供片內電源排序

　　雖然對任何給定的DC/DC轉換器而言可以在外部對啟動(dòng)和停機情況進(jìn)行跟蹤，但是電源排序要求會(huì )因系統的不同而存在差異?，F有的解決方案包括：可通過(guò)一個(gè)可編程接口或多個(gè)外部元件進(jìn)行配置的特殊應用標準產(chǎn)品(ASSP)、基于可編程微控制器的方案以及FPGA方案。

　　在最簡(jiǎn)單的工作模式下，基本電源排序器將首先接通第一個(gè)電源，然后在等待一個(gè)指定的已編程延遲時(shí)間后接通第二個(gè)電源，并依此類(lèi)推。但是，這種方法并不穩定，而且有可能在多數系統中產(chǎn)生災難性的后果?；镜碾娫磁判蚱骺梢酝ㄟ^(guò)實(shí)現軟起動(dòng)(采用一個(gè)無(wú)任何反饋的固定模式)在這個(gè)方法上加以改進(jìn)。大多數應用都需要這樣一個(gè)排序器以確保所有的電源能夠依據各自的斜率(嚴格受控)一同上升，而且同時(shí)相互跟蹤。這種方法將最大限度地減小各電源間的瞬時(shí)電壓差，從而降低器件閂鎖效應和器件受損的可能性。

　　或者，換句話(huà)說(shuō)，電壓的跟蹤要求通常規定兩個(gè)電源之間的電壓差一定不能超過(guò)某一特定值。這一約束條件在所有時(shí)間段內(上電、斷電和穩態(tài)操作)都適用。與此不同，電源排序要求則規定了電源上電和斷電順序。圖1顯示了各種跟蹤和排序情形。

　　對不良跟蹤或排序進(jìn)行的補償通常會(huì )對系統中的器件造成無(wú)法挽回的損壞。FPGA、PLD、DSP和微處理器通常都會(huì )在內核與I/O電源之間布設二極管，作為ESD保護元件。如果電源違犯了跟蹤要求并向保護二極管施加正向偏壓，那么器件就有可能受損。

圖1. 電源電壓跟蹤類(lèi)型

　　給內部二極管(無(wú)論是保護二極管還是其它CMOS工藝二極管)施加正向偏壓有可能觸發(fā)閂鎖，從而損壞整個(gè)器件。在其他場(chǎng)合，當I/O電源電壓在內核電源電壓之前上升時(shí)，內核中未定義的邏輯狀態(tài)就會(huì )在I/O電路中引發(fā)過(guò)大的電流。即使當系統中的單獨元件并不需要電源跟蹤或排序的時(shí)候，整個(gè)系統也有可能為了實(shí)現正確操作而要求進(jìn)行電源排序或跟蹤。例如，系統時(shí)鐘有可能需要在邏輯塊上電之前起動(dòng)。

　　當為任何給定應用選擇特定解決方案時(shí)，需要考慮的較為重要的因素之一是控制電源上升的方法。對上升斜率而言存在一種取舍，即電源必須在器件和整體系統所要求的最小時(shí)間內進(jìn)入調節狀態(tài)；但是斜率越大，去耦電容器所承受的應力就越大。通過(guò)選擇一個(gè)允許設置斜率的排序器，設計師就能夠優(yōu)化取舍、最小化元件成本并且提高可靠性。最后，電源排序器所具有的斜率控制精度也是一項關(guān)鍵性的考慮。

　　凌特公司推出的器件具有執行片上跟蹤的能力，旨在為實(shí)現簡(jiǎn)單而有效的電源排序方法創(chuàng )造條件。LTC3416便是這樣一款產(chǎn)品。LTC3416是一款單片式、恒定頻率、電流模式降壓型轉換器，頻率范圍在300kHz～4MHz之間，易于電源排序。強制連續操作可使LTC3416在整個(gè)負載范圍內保持恒定頻率，從而使其能夠更加容易地濾除開(kāi)關(guān)噪聲并減輕射頻(RF)干擾，這對電磁干擾(EMI)敏感的應用來(lái)說(shuō)非常重要。此外，LTC3416還可以在一個(gè)2.25V至5.5V的輸入電壓范圍內工作，并能夠生成一個(gè)0.8V～5V的輸出電壓(如圖2所示)。

圖2：一款具有跟蹤能力的2.5V～1.8V/4A降壓型穩壓器

　　向LTC3416的TRACK引腳施加一個(gè)斜坡電壓就可以進(jìn)行電壓跟蹤。當TRACK引腳上的電壓低于0.8V時(shí)，反饋電壓將被調節至該跟蹤電壓。當跟蹤電壓超過(guò)0.8V時(shí)，跟蹤電路被停用，而且反饋電壓將被調節至內部基準電壓。

　　電壓跟蹤通過(guò)將一個(gè)額外的檢測電阻分壓器連接至I/O電源電壓得以實(shí)現。該分壓器比例應該與LTC3416的反饋電阻分壓器比例相同。圖1所示電路為一個(gè)1.8V降壓型DC/DC轉換器跟蹤一個(gè)2.5V I/O電源電壓的情形。該電路可在2.25V～5.5V的輸入電壓范圍內運作，并在高達4A的負載電流下提供1.8V的已調輸出。

　　具有電壓跟蹤能力的LTC3416非常適用于那些包含了以微控制器為基礎的電路并帶有雙電源架構的應用。其高開(kāi)關(guān)頻率和內部的低導通電阻RDS(ON)電源開(kāi)關(guān)允許LTC3416能夠為那些具有電源排序要求 的系統提供一個(gè)占位空間小的高效解決方案。