深入研究DDR电源

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SSTL接口

图3显示了DDR存储器的新型串联端接逻辑(SSTL)拓朴。

SSTL_2的接口具有下述特性：
- DDR存储器具有推挽式的输出缓冲，而输入接收器是一个差分级，要求一个参考偏压中点，VREF。因此，它需要一个能够提供电流和吸收电流的输入电压端。
- 在驱动芯片集的任何输出缓冲器和存储器模块上相应的输入接收器之间，我们必须端接一个布线跟踪或带有电阻器的插头。
VTT电源的电流流向随着总线状态的变化而变化。因此，VTT电源需要提供电流和吸收电流 (source & sink)，如图4中红色和蓝色箭头所示。

由于VTT电源必须在 1/2 VDDQ提供和吸收电流，因此如果没有通过分流来允许电源吸收电流，那么就不能使用一个标准的开关电源。而且，由于连接到VTT的每条数据线都有较低的阻抗，因而电源就必须非常稳定。在这个电源中的任何噪声都会直接进入数据线。

图5详细阐述了信号如何流过SSTL_2接口。

总线信号以VTT电压为中心上下摆动。当总线信号电压超过比较器的阀值电压时，它将输出一个如图所示的反向电压。在这个系统中，比较器的阀值电压为电源所提供的VREF电压。

由于在比较器中存在滞回现象，信号的图片将有一个时间偏移，如图所示。

因此，在VIHmin 和VIlmax之间，仍保持着先前的VTT状态。

VTT和VREF的电压跟踪

为了保持信号的目标特性，VTT和VREF必须跟踪VDDQ。它们必须控制在1/2 VDDQ的范围内。

当VTT和VREF的跟踪失效时，由于‘High ’和‘ Low ’的周期不同，信号的目标特性将会恶化，从而引起定时漂移。

DDR1 SDRAM系统

在DDR1 SDRAM应用中，VTT被用来从电源IC中获取电压，以给数据总线和地址总线提供电源。

如图7所示，地址指令和控制线要求系统级端口接到一个等于1/2存储器电源电压(VDDQ)的电压(VTT)。在中点具有端电压，电源保证转换时间的对称。

VTT被用来从电源IC中获取电压，以给数据总线和地址总线提供电源。对于DDR1 SDRAM应用中的地址总线控制信号和数据总线信号都有端接电阻。需要一个没有任何的噪声或者电压变化的参考电压(VREF)，用作DDR SDRAM输入接收器，VREF也等于1/2 VDDQ。VREF的变化将会影响存储器的设置和保持时间。

为了符合DDR的要求并保证最优的性能，VTT和VREF需要在电压、温度和噪声容限上进行严密的控制以便跟踪1/2 VDDQ。

DDR2 SDRAM系统

我们将会看到两个特别的例子，说明对于一个典型的DDR2系统，DDR总线如何连接。在下面描述的第一个存储器应用示例中。用于数据总线的VTT由VDDQ在存储器内通过ODT来生成。然而，有必要从电源IC中提供VTT来给地址总线控制信号。

注意：对于DDR2存储器，内置有数据总线的端接电阻，但是在DDR1存储器的应用中，仍需要用于地址总线控制信号的端接电阻。

现在，让我们来看一种特殊情况，其中DDR2存储器的应用连接不需要VTT电源和端电阻，在这种情况下，当控制器和存储器之间的地址总线控制信号的导线长度足够短的情况(如小于63.5mm)；VTT的电源和端接电组是多余的。

从图9可见，因为无需VTT，所以也无需源自电源芯片的VTT电源——标示为MC34716。

采用飞思卡尔DDR电源的应用示例

图10为采用MC34712 & MC34713的DDR电源管理的应用示例。

MC34713器件用作系统的VDDQ电源，其中用于DDR1的为2.5V，用于DDR2的为1.8V，而用于DDR3的为1.5V。MC34713产生了VDDQ然后将其注入MC34712。然后，MC34712跟踪注入“VDDQ”以生成用于存储器系统的VTT和VREF。此电压将用作为用于DDR存储器和电源和输入参考电压，如图10所示。

引脚“VREFOUT”直接与DDR存储器的VREF相连接，提供一个等于1/2 VDDQ的稳定的参考电压。

端口/SHTD，/STBY和PGOOD被用作接口，借助于一个DDR存储器控制器与MCU相连接来控制DDR芯片集。

图11是采用飞思卡尔MC34716的DDR存储器电源管理的另外一个应用示例。

注意MC34716电源不依赖于DDR存储器电源。在这种情况下，SW1将给DDR存储器提供电源(VDDQ)。它也与MC34716上终端的VREFIN和PVIN2相连接。MC34716的端口的SW2为存储器芯片数据总线提供VTT电压，并跟踪VDDQ来取得1/2 VDDQ。

引脚VREFOUT直接连接到DDR存储器的VREF，提供一个稳定的等于1/2 VDDQ的参考电压。

端口/SHTD，/STBY和PGOOD被用作接口，借助于一个DDR存储器控制器与MCU相连接来控制DDR芯片集。

采用飞思卡尔DDR电源的优势

采用飞思卡尔DDR电源管理解决方案的优势总结如下(见表4)：
- DDR电源稳压器采用同步开关稳压器架构，因而其效率将提高到95%，使其成为便携式和低

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