为EMI敏感和高速SERDES系统供电
器还耗散更多热量。更多热耗散的结果是,器件变得更热,而且热量管理可能变得昂贵、具有挑战性并常常变得不实际。
另外,因为线性稳压器的电源抑制比 (PSRR) 在 100kHz 以上极大地降低,所以线性稳压器在从高频开关稳压器 (例如:500kHz) 滤除噪声方面是无效的。由于这个原因,给线性稳压器的电路增加了铁氧体珠和 ? 型滤波器,以降低高频噪声。
诸如新的低噪声微型模块稳压器系列等仔细设计的开关稳压器解决方案不仅能以相当于线性稳压器一小部分的热耗散就能提供同样的输出功率,而且还能以非常低的噪声提供功率,因此它可以用于 FPGA 或 ASIC 系统中的高速收发器。
将 DC/DC 微型模块噪声性能转换成抖动和眼图扫描结果:DC/DC 微型模块系列经过赛灵思公司检验,适用于 RocketIO™
用这个超低噪声 DC/DC 稳压器系列实现噪声降低已经显示了极好的结果。现在,经过几次测试,这些结果已经转换到了数字域。根据赛灵思公司设置的试验,可以得出几个结论。试验配置、试验设备和试验结果的详细演示在 FPGA Journal Chalk Talk 网络广播中提供:https://admin.acrobat.com/_a700655680/xilinx080826/。
1) 眼图扫描
用来测量收发器眼图张开度的眼图扫描结果显示了良好的质量。如图 2 所示,眼图张开度保证这个的 DC/DC 微型模块稳压器系列提供大电流 (能提供高达 6A 的电流),而且不会降低眼图质量。
2) 抖动测试
收发器的性能取决于发送器产生的抖动和接收器的抖动容限。包括 LTM4606 在内的 4 个产品都显示了与线性稳压器可比较而且在有些情况下比线性稳压器还好的值。换句话说,微型模块对抖动的影响可忽略不计。表 2 是一个总结。还可以参见图 3。
3) 纹波
系统设计师用于高速 I/O 电源的另一个测量指标是电源纹波。更低的纹波是首选。还是在表 2 中,显示了每个 DC/DC 微型模块在 1.0V 和 1.2V 的输出纹波。与线性稳压器 (LTC3026) 的纹波相比,结果有时更好 (也见表 2)。
LTM4606 DC/DC 微型模块用于高速 I/O
经过测试适用于 RocketIO 的 DC/DC 微型模块稳压器之一是 LTM4606。LTM4606 是一个高 VIN、5A 的完整 DC/DC 系统级封装。就这个测试而言,两个 LTM4606 微型模块组装在一个插件板上,用于赛灵思的 Virtex-5 ML52x 测试板。一个 LTM4606 调节 1.0V,另一个调节 1.2V。
表 2:超低噪声 DC/DC 微型模块稳压器为 RocketIO 供电时显示卓越结果 ---- LTM 器件与低压差稳压器 (LDO) 比较
总结:结合超低 EMI、低热耗散和紧凑外形的 DC/DC 解决方案像线性稳压器一样简单,适用于高速 IO 和 SERDES
一个创新性 DC/DC 微型模块稳压器系列已经设计出来,用于在高速数据传输中关注 EMI 和/或最低 BER 的噪声敏感电子系统。这些器件已经由获得认证可进行 EMI 评估的测试实验室所测试。此外,这个产品系列的一个子集在高速收发器系统上经过测试,以评估其对抖动的影响。
由于如下原因,这些微型模块稳压器能以高效率、紧凑型封装和类似线性稳压器的简单设计提供超低噪声性能:
• 屏蔽的电感器
• 仔细的布局
• 片上滤波器
• 受控 MOSFET 栅极驱动
• 低输入和输出纹波
• 采用表面贴装封装的完整 DC/DC 电路
这个 DC/DC 微型模块稳压器系列让所有关注噪声的系统设计师安心。
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