基于TMS320C6678 DSP的電源設(shè)計(jì)方案

UCD7242是與UCD9244完全兼容的驅(qū)動(dòng)芯片，可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的電源，可以供應(yīng)CVDD（內(nèi)核電壓）與VCC1V0（SRIO、PCIE、SGMII和Hyperlink）。通過1片9244控制兩片7242來達(dá)到為兩片DSP6678供電的目的。UCD7242電路中電感值的選擇很關(guān)鍵，根據(jù)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電感值的計(jì)算可以通過下面這個(gè)公式?jīng)Q定：

　　式中：VIN為輸入電壓，VOUT為輸出電壓，fs為工作頻率，D為占空比，△I為電感電流峰峰值。在本設(shè)計(jì)中，VIN=12 V，VOUT=1 V，D=1/12，fs=750 kHz，△I=10 A，可計(jì)算得電感，L≈0.122μH.

　　1.3 3.3 V輔助電源電路

　　在整體的系統(tǒng)中，有些芯片是需要3.3 V的工作電壓的，比如TPS73701，為DSP IO供電；TPS51200作為DDR3的參考電壓。圖3為采用TPS54620芯片作為電壓轉(zhuǎn)換芯片的電路，TPS54620的耐熱性能增強(qiáng)，功能齊全，支持高效率，集成了高側(cè)/低側(cè)MOSFETs，并且輸出電壓可以調(diào)節(jié)。在本設(shè)計(jì)中，用TPS54620產(chǎn)生了3.3 V和1.5 V的電壓。如圖3所示，輸出電壓為：

　　式中：R10、R11為分壓電阻，Vref為參考電壓，經(jīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)定R10=31.6 kΩ；R11=10 kΩ；Vref=0.8 V，可以得出輸出電壓VO=3.3 V。

圖3 3.3 V輔助電源電路

　　1.4 時(shí)序控制電路

　　該時(shí)序控制電路主要是用來控制6678DSP的IO、DDR3參考電壓以及HyperLink、PCIE等上電時(shí)序的。以DVDD18先于DDR3_IO上電為例，電路原理圖如圖4所示，所用的芯片為TPS3808G18，只有DVDD18=1.8 V時(shí)，RESET才會(huì)輸出一個(gè)高電平，從而可以驅(qū)動(dòng)下一級(jí)電路，這樣就保證了時(shí)序要求，值得注意的是，延遲時(shí)間是可以控制的，通過控制CT引腳與地之間的電容值就可以實(shí)現(xiàn)，參考公式為：

　　CT（nF）=［tD（s）-0.5x10-3（s）］×175 （3）

　　式中tD為設(shè)置的延遲時(shí)間。

圖4 時(shí)序控制

　　1.5 濾波網(wǎng)絡(luò)

　　在過去的DSP中，EMI濾波器（T型濾波器）用在那些易受噪聲影響的電源軌中，這些濾波器通常都是低通濾波器，這樣可以限制在每個(gè)相應(yīng)電源供應(yīng)的寄生耦合噪聲而不至于把直流分量濾除。其實(shí)，在設(shè)計(jì)PCB板的時(shí)候，很多與DSP相關(guān)的問題都是由于不注意EMI濾波器導(dǎo)致的。文中設(shè)計(jì)的濾波網(wǎng)絡(luò)主要是由旁路電容串聯(lián)磁珠，然后加上去耦電容組成的，這樣的設(shè)計(jì)在實(shí)際使用中效果很好。