CN104076896A

CN104076896A - 一种高等级ddr供电电路

Info

Publication number: CN104076896A
Application number: CN201410286180.4A
Authority: CN
Inventors: 张磊; 翟国芳; 贺强民; 王建宇; 于双江; 荣鹏; 苏浩航; 黄竞; 程甘霖; 赵建伟; 郭宇琨; 倪建军; 闫静纯; 林为秀; 赵洋; 程芸
Original assignee: Beijing Institute of Space Research Mechanical and Electricity
Current assignee: Beijing Institute of Space Research Mechanical and Electricity
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: CN104076896B

Abstract

一种高等级DDR供电电路，通过在高等级LDO电源转换芯片地管脚与电路板地平面间添加并联电阻，抬高高等级LDO电源转换芯片地管脚相对于电路板地平面的参考电平，从而将高等级LDO电源转换芯片输出电平抬高为所需电平，高等级LDO电源转换芯片输出电平通过两对磁珠隔离为DDR_VTT和DDR_VREF输出给下级电路。该发明方法应用于工业级以上高等级(军级、宇航级)DDR的VREF、VTT电源供配电设计，通过该发明方法，可以使用通用高等级LDO电源转换芯片完成基于高等级DDR的硬件电路设计，解决了因为缺少高等级专用DDR供电电源芯片从而无法完成高等级DDR的VREF、VTT供配电设计的问题。

Description

一种高等级DDR供电电路

技术领域

本发明涉及一种高等级DDR供电电路，该方法可应用于工业级以上高等级(军级、宇航级)DDR的VREF、VTT电源供配电设计。

背景技术

DDR SDRAM供电电平包括+2.5V VDD内核工作电平，+2.5V VDDQ数据总线I/O接口电平，+1.25V VREF参考电平，+1.25V VTT终结电平。目前DDR SDRAM的+1.25V VREF，+1.25V VTT常用供电设计方法为：通过专用DDR供电电源芯片(如TI公司的MAX1510、TPS51100,一般为DC-DC开关电源)，将电源芯片输入管脚VIN(MAX1510)或VDDQSNS(TPS51100)接+2.5V VDDQ数据总线I/O接口电平，电源芯片两路输出VTT和VREF，现有设计方法如图2、图3所示。这种设计方法优点在于，设计简单，电源转换效率高，VREF、VTT与VDDQ三者之间关系(VREF＝(0.5±0.01)×VDDQ，VTT＝VREF±40mV)由DDR专用供电电源芯片直接控制。对于商业级或工业级DDR，因为有对应的商业级、工业级专用DDR供电电源芯片，此种设计方法具有可行性，但由于没有对应的更高等级(军级、宇航级)的专用DDR供电电源芯片，所以现有商业级、工业级DDR供电设计方法不适用于基于军级、宇航级DDR的硬件电路设计场合。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种高等级DDR供电电路，该方法通过添加对地参考电阻，抬高LDO电源转换芯片地管脚的对地参考电平，从而得到DDR的+1.25V VREF参考电平、+1.25V VTT终结电平,解决了因为缺少高等级DDR专用供电电源芯片，从而无法完成高等级DDR的VREF、VTT电平供配电设计问题。

本发明的设计方案是：提出了一种高等级DDR供电电路，包括：LDO电源转换芯片、电阻R1、电阻R2、磁珠B1、磁珠B2、磁珠B3和磁珠B4；

LDO电源转换芯片输入为+2.5V的DDR数据总线I/O接口电源VDDQ，LDO电源转换芯片将输入的+2.5V电平转化为+1.2V电平后输出；

LDO电源转换芯片地管脚输出地电流I_GND，I_GND通过并联电阻R1和R2流入电路板地平面，并联电阻R1和电阻R2将LDO电源转换芯片的地管脚参考电平抬高；

磁珠B1和磁珠B2为一组且并联，磁珠B3和磁珠B4为一组且并联，磁珠B1和磁珠B2组成的并联结构与磁珠B3和磁珠B4组成的并联结构相互独立，磁珠B1和磁珠B2组成的并联结构将LDO电源转换芯片输出隔离为DDRVREF参考电平，磁珠B3和磁珠B4组成的并联结构将LDO电源转换芯片输出隔离为DDR VTT终结电平，磁珠B1和磁珠B2封装相同，磁珠B3和磁珠B4封装相同。

所述电阻R1和电阻R2并联且封装相同，并联电阻R1和电阻R2将高等级LDO地管脚参考电平由0V抬升至0.05±0.025V，LDO输出电平为+1.25±0.025V。

所述磁珠B1、磁珠B2、磁珠B3和磁珠B4为铁氧体磁珠。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明采用LDO电源转换芯片设计，通过在LDO电源转换芯片地管脚与地平面间添加参考电阻，抬高LDO电源转换芯片地管脚相对电路板地平面的对地参考电平，使LDO电源转换芯片输出所需DDR VTT和DDR VREF电平，解决了因为无法获得高等级专用DDR供电电源芯片从而无法完成基于高等级DDR的电路系统设计问题。

(2)本发明采用LDO电源转换芯片设计，与现有技术方案中采用工业级、商业级DDR专用DC-DC电源转换芯片的设计相比，LDO电源转换芯片输出的DDR VTT电平和DDR VREF电平不会被引入开关噪声，同时LDO电源转换芯片输出电平精度高,输出电平精度取决于所选LDO电源转换芯片的精度指标。

(3)本发明采用一对相同封装的并联电阻连接于LDO电源转换芯片地管脚和电路板地平面之间，从而抬高LDO电源转换芯片地管脚的对地参考电平，使LDO电源转换芯片输出电平达到所需电平，通过调整并联电阻的阻值，可以灵活改变LDO电源转换芯片地管脚的对地参考电平，从而在电路调试过程中灵活调整该高等级DDR供电电路的输出电平。

(4)本发明采用两组相互独立的磁珠将LDO电源转换芯片输出电平隔离为DDR VTT电平和DDR VREF电平，在LDO电源转换芯片输出管脚处添加磁珠可以吸收高频噪声，使DDR VTT电平和DDR VREF电平更加干净。

附图说明

图1为本发明电路示意图；

图2为现有MAX1510芯片接口示意图；

图3为现有TPS51100芯片接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地阐述。

如图1所示为本发明电路示意图，由图1可知，本发明提出的一种高等级DDR供电电路包括：LDO电源转换芯片、电阻R1、电阻R2、磁珠B1、磁珠B2、磁珠B3和磁珠B4；

电阻R1和电阻R2并联且封装相同，并联电阻R1和电阻R2将LDO地管脚参考电平由0V抬升至0.05±0.025V，LDO输出电平为+1.25±0.025V。

实施例

(1)LDO电源转换芯片选择MSK5450，输出电平精度1％，最大输出负载电流I_Lmax，在负载电流I_L取I_Lmax的极端情况下LDO电源转换芯片地电流Ground Current为最大值I_GNDMAX，则LDO电源转换芯片的地管脚参考地平面被抬高电平

U_{Δ} = I_{GNDMAX} \times (\frac{R_{1} \times R_{2}}{R_{1} + R_{2}}) = I_{GNDMAX} \times \frac{R}{2} = 0.05 &PlusMinus; 0.025 V,

计算可得并联电阻R1和R2阻值

R_{1} = R_{2} = R = \frac{0.1 &PlusMinus; 0.05}{I_{GNDMAX}};

通过R1和R2的电流

I_{R 1} = I_{R 2} = \frac{I_{GNDMAX}}{2},

电阻R1和R2上功耗

P_{R} = U_{Δ} \times I_{R 1} = U_{Δ} \times I_{R 2} = (0.05 &PlusMinus; 0.025 V) \times \frac{I_{GNDMAX}}{2} .

此处LDO电源转换芯片地电流I_GNDMAX值为MSK5450电源转换芯片在输出负载电流I_L为最大情况I_Lmax下的取值，实际使用时，参考由I_GNDMAX和I_LmaxX计算所得的R1和R2阻值R和功耗P_R，选择并联电阻R1和R2阻值及封装，电阻精度要求1％。

(2)取+1.25V_VTT负载电流I_VTT，+1.25V_VREF负载电流I_VREF，流过磁珠B1和磁珠B2的电流流过磁珠B3和磁珠B4的电流选择磁珠时注意：(i)磁珠B1和磁珠B2额定电流需大于磁珠B3和磁珠B4额定电流需大于(ii)选择直流阻抗小的磁珠，避免因为大负载电流导致磁珠产生的压降过大，从而输出电压低于期望值；(iii)磁珠材料选择铁氧体磁珠。

Claims

1.一种高等级DDR供电电路，其特征在于包括：LDO电源转换芯片、电阻R1、电阻R2、磁珠B1、磁珠B2、磁珠B3和磁珠B4；

2.根据权利要求1所述的一种高等级DDR供电电路，其特征在于：所述电阻R1和电阻R2并联且封装相同，并联电阻R1和电阻R2将LDO地管脚参考电平由0V抬升至0.05±0.025V，LDO输出电平为+1.25±0.025V。

3.根据权利要求1所述的一种高等级DDR供电电路，其特征在于：所述磁珠B1、磁珠B2、磁珠B3和磁珠B4为铁氧体磁珠。