某型数字射频存储器模数转换接口设计研究

在上图方案中未考虑负电源的生成。数字电路虽然对电源噪声不太敏感，但是其消耗的功率很大，并且对于上电初始化的要求比较严格。以FPGA为例，如果在上电时电源波动太大并且这些电源直接供给FPGA的话，FPGA上电初始化就可能无法顺利完成，这个现象我们已经在几种Pentium IV机箱中发现。我们在研制的一个PCI板卡上发现如果FPGA的I/O电压直接采用来自底板的+3.3V电源，在机箱上电时会因为+3.3V的波动较为剧烈而造成FPGA程序加载过程失败，而解决这个问题比较好的方法是在板上应用稳压器件生成所需要的各种电源，同时还提供了对板上各种昂贵的器件提供保护。这也是大部分商用板卡所采用的电源方案。
为了减小电路板尺寸和板上器件数，可以采用多路开关电源控制器，同时生成FPGA以及其它器件所需的核电压和外围电压。因为一般机箱电源＋5V输出功率最大，所以各种电压最好用＋5V来生成。由于开关电源控制器均可提供一定的软上电（Soft Start）功能，可以使DSP或者FPGA之类的芯片能够正常初始化。在本设计中即采用了SEMTECH的SC2446开关电源控制器，其能同时控制两路电源输出。这样FPGA的内核电压以及I/O电压即可按照一定的时序关系给出，保证了FPGA上电初始化的正常进行。而SC2446输出的两路电源之间还具有良好的跟踪特性，这个特性非常适合作为DDR SDRAM的稳压器件，由其同时输出DDR SDRAM所需要的2.5V I/O电压以及1.25V端接和参考电压可以保持很好的同步关系，提高了存储系统的抗噪能力。所以在本板设计中还采用了SC2446作为DDR SDRAM的电源提供器件，由2片SC2446生成了所有数字电路所需要的+3.3V、+1.5V、+2.5V、+1.25V四种电压。
三、结论
在本数字射频存储器的模拟前端设计过程中，采用了变压器耦合方式来解决了单端至差分的转换问题，并给出了实现原理图。同时采取了多项措施，解决了直接将机箱电源经过线性稳压后直接生成模拟电源，所带来的对线性稳压器件的纹波抑制性能要求较高和稳压器损耗功率较大的问题。