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+适用于DDR的sink/source电源芯片(TPS51200)设计

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

以前在DDR硬件电路设计过程中,关于DDR的电源设计部分存在着不合理的部分,下面简单介绍一下DDR的电源:

 DDR的电源可以分为三类:
(1)主电源VDD和VDDQ,
      主电源的要求是VDDQ=VDD,VDDQ是给IO
      buffer供电的电源,VDD是给但是一般的使用中都是把VDDQ和VDD合成一个电源使用。有的芯片还有VDDL,是给DLL供电的,也和VDD使用同一电源即可。
      电源设计时,需要考虑电压,电流是否满足要求,电源的上电顺序和电源的上电时间,单调性等。
      电源电压的要求一般在±5%以内。
      电流需要根据使用的不同芯片,及芯片个数等进行计算。由于DDR的电流一般都比较大,所以PCB设计时,如果有一个完整的电源平面铺到管脚上,是最理想的状态,并且在电源入口加大电容储能,每个管脚上加一个100nF~10nF的小电容滤波。

(2)参考电源Vref,
      参考电源Vref要求跟随VDDQ,并且Vref=VDDQ/2,所以可以使用电源芯片提供,也可以采用电阻分压的方式得到。由于Vref一般电流较小,在几个mA~几十mA的数量级,所以用电阻分压的方式,即节约成本,又能在布局上比较灵活,放置的离Vref管脚比较近,紧密的跟随VDDQ电压,所以建议使用此种方式。需要注意分压用的电阻在100~10K均可,需要使用1%精度的电阻。
      Vref参考电压的每个管脚上需要加10nF的点容滤波,并且每个分压电阻上也并联一个电容较好。

(3)用于匹配的电压VTT(Tracking Termination Voltage)
      VTT为匹配电阻上拉到的电源,VTT=VDDQ/2。DDR的设计中,根据拓扑结构的不同,有的设计使用不到VTT,如控制器带的DDR器件比较少的情况下。如果使用VTT,则VTT的电流要求是比较大的,所以需要走线使用铜皮铺过去。并且VTT要求电源即可以提供电流,又可以灌电流(吸电流)。一般情况下可以使用专门为DDR设计的产生VTT的电源芯片来满足要求(曾经使用过程中用了简单的线性稳压器也没发现出现什么问题,这种方式还是不建议的!)。
      而且,每个拉到VTT的电阻旁一般放一个10Nf~100nF的电容,整个VTT电路上需要有uF级大电容进行储能。
      一般情况下,DDR的数据线都是一驱一的拓扑结构,且DDR2和DDR3内部都有ODT做匹配,所以不需要拉到VTT做匹配即可得到较好的信号质量。而地址和控制信号线如果是多负载的情况下,会有一驱多,并且内部没有ODT,其拓扑结构为走T点的结构,所以常常需要使用VTT进行信号质量的匹配控制。

从上面简单的介绍可以看到 ,用来匹配的电源VTT是需要SINK/SOURCE的,这就和我介绍的题目扯上关系啦,现在我们的工业级产品中全部使用TI的TPS51200,电路简单实用,低成本,详细的介绍还是多参考一下TPS51200的datasheet。

下面图片是在相关设计的示例,仅供参考。

 

DDR 存储器的电源系统原来还是蛮复杂的. 学习了.

主要是防止信号干扰,DDR读取速度很快。

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