基于TPS759XX 多片信号处理系统的电源设计
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:465
摘要首先介绍了tps759xx系列dc-dc电压调节器的结构和功能，然后阐述了多芯片信号处理系统电源设计的方法以及在pcb板设计中应注意的问题，最后给出了多片系统供电电源的实现电路图供读者参考。
关键词;ldo；电压调节器；tps759xx；多芯片系统
1引言
在大型的通信信号处理系统和雷达信号处理系统中，随着器件的规模不断扩大，对电源的性能和功率及其外围滤波电路的要求也越来越高，电源设计对于一个系统的能否正常工作起着至关重要的作用。
在实际应用中，通常利用线性电源或者开关电源给整个系统供电，而对于每一块独立的电路板上的每一个集成芯片则需要dc-dc电压调节器分别调节后供电。其中线性调节器的输入电流接近于输出电流，它的效率（输出功率/输入功率）接近于输出/输入电压比。因此，压差是一个非常重要的性能，因为更低的压差意味着更高的效率。ldo（lowdropout）线性电压调节器的低压差特性有利于改善电路的总体效率，这里所介绍的tps759xx就是ldo线性电压调节器。
2tps759xx系列电压调节器概述
tps759xx系列是ti公司专门为dsp、asic和fpga等多芯片系统供电而设计的ldo线性稳压器，图1是电路简化原理框图。tps759xx共有5个引脚，vin是输入电压，vout是输出电压，fb是电阻配置引脚，gnd是数字地，en是调压使能引脚。
图1tps759xx系列电压调节器原理图
tps759xx系列电压调节器的主要特性如下：
(1)最大输出电流7.5a，是ti公司tps系列线性电源输出电流最大之一，因此特别适用于adsp这类需要大电流驱动的芯片。
(2)可以提供固定1.5v、1.8v、2.5v、3.3v等典型电压，对于特殊的电压要求情况下，输出可调节（tps75901），可以通过串联适当阻值的电阻来获得需要的电压值。
(3)可快速响应线性电压和负载电流的瞬态变化,在某些应用中，通常要求dsp、mpu、mcu和pld必须迅速从省电的睡眠和待机状态进入全工作模式。该系列ldo足以满足上述应用的需要。
(4)dropout电压很低，大约几百毫伏，输出电流成正比。静态电流很低，而且与输出负载无关。(5)推荐工作条件是输入电压为2.8~5.5v，输出电压为1.22~5v，输出电流为0~7.5a，工作温度tj保证在-40~125℃范围内。
3信号处理系统的板级电源设计
设计中的信号处理系统电路板由外部统一提供5v和3.3v直流电源，电路板上的主要集成芯片包括1片cpld/fpga，5片dsp芯片，1片a/d和1片d/a转换芯片，时钟晶振及时钟驱动和输出驱动等。对于5v和3.3v模拟电压和数字电压直接由板外部供给；而对于cpld/fpga和dsp通常有一种以上的供电要求。采用altera公司的fpgaep1k100，它的输入输出供电电压是3.3v，内核供电电压为2.5v，总负载电流小于1a；采用ad公司的dsp芯片adspts101，其供电电压和电流的要求见表1，有至少两种的电源要求。在选择电压调节器时一定要知道输出电压和最大负载电流，多芯片系统中，由于所需驱动电流较大，因此只有tps759xx这类大电流输出电压调节器能满足要求。对于具有5片dsp芯片的系统，当dsp满负荷工作时的电流约为6.1a。考虑信号处理系统所需，通过电压调节器变压得到的电压应是2.5v和1.2v，总负载电流小于7.5a，一片tps75901（或者tps75925）就可以满足需要。若总负载电流大于7.5a时要增加tps759xx，否则将影响芯片的正常工作。
4信号处理系统中tps759xx应用配置考虑
4.1对于输出电压可调节情况的电阻配置
对于固定输出的tps75915(vo=1.5v)、tps75918(vo=1.8v)、tps75925(vo=2.5)、tps75933(vo=3.3)不需要配置电阻，对于输出可调节的tps75901则需要配置外部电阻来得到需要的输出电压。图2所示是tps95901典型应用电路。
图2tps75901电压调节器典型应用电路
输出固定情况下，fb（pg）引脚用于指示输出电压的状态。输出可调节情况下，fb引脚用于电压反馈输入引脚，在vo和fb之间配置电阻可以获得所需电压。输出电压利用下式计算：vo=vref（1+r1/r2）这里内部参考电压vref=1.224v。选择电阻r1和r2应该保证分压电流大约40μa。推荐选择r2=30.1kω，r1根据输出电压的给定值来确定。r1的取值可由下面的式子计算而得：r1=(vo/vref-2)r2。
4.2滤波电容
为了保证输入的稳定性，在输入电压和地之间要连接瓷片电容（0.22~1μf），并且要尽量靠近输入电压引脚安装。由于电源本身存在阻抗，会引起输入电压下降，当降到一定程度，tps759xx将停止工作，因此最好和瓷片电容并联一大电解电容，电容值的范围为47~1000μf。
5信号处理系统pcb板电源设计考虑
所有的集成电路都
关键词;ldo；电压调节器；tps759xx；多芯片系统
1引言
在大型的通信信号处理系统和雷达信号处理系统中，随着器件的规模不断扩大，对电源的性能和功率及其外围滤波电路的要求也越来越高，电源设计对于一个系统的能否正常工作起着至关重要的作用。
在实际应用中，通常利用线性电源或者开关电源给整个系统供电，而对于每一块独立的电路板上的每一个集成芯片则需要dc-dc电压调节器分别调节后供电。其中线性调节器的输入电流接近于输出电流，它的效率（输出功率/输入功率）接近于输出/输入电压比。因此，压差是一个非常重要的性能，因为更低的压差意味着更高的效率。ldo（lowdropout）线性电压调节器的低压差特性有利于改善电路的总体效率，这里所介绍的tps759xx就是ldo线性电压调节器。
2tps759xx系列电压调节器概述
tps759xx系列是ti公司专门为dsp、asic和fpga等多芯片系统供电而设计的ldo线性稳压器，图1是电路简化原理框图。tps759xx共有5个引脚，vin是输入电压，vout是输出电压，fb是电阻配置引脚，gnd是数字地，en是调压使能引脚。
图1tps759xx系列电压调节器原理图
tps759xx系列电压调节器的主要特性如下：
(1)最大输出电流7.5a，是ti公司tps系列线性电源输出电流最大之一，因此特别适用于adsp这类需要大电流驱动的芯片。
(2)可以提供固定1.5v、1.8v、2.5v、3.3v等典型电压，对于特殊的电压要求情况下，输出可调节（tps75901），可以通过串联适当阻值的电阻来获得需要的电压值。
(3)可快速响应线性电压和负载电流的瞬态变化,在某些应用中，通常要求dsp、mpu、mcu和pld必须迅速从省电的睡眠和待机状态进入全工作模式。该系列ldo足以满足上述应用的需要。
(4)dropout电压很低，大约几百毫伏，输出电流成正比。静态电流很低，而且与输出负载无关。(5)推荐工作条件是输入电压为2.8~5.5v，输出电压为1.22~5v，输出电流为0~7.5a，工作温度tj保证在-40~125℃范围内。
3信号处理系统的板级电源设计
设计中的信号处理系统电路板由外部统一提供5v和3.3v直流电源，电路板上的主要集成芯片包括1片cpld/fpga，5片dsp芯片，1片a/d和1片d/a转换芯片，时钟晶振及时钟驱动和输出驱动等。对于5v和3.3v模拟电压和数字电压直接由板外部供给；而对于cpld/fpga和dsp通常有一种以上的供电要求。采用altera公司的fpgaep1k100，它的输入输出供电电压是3.3v，内核供电电压为2.5v，总负载电流小于1a；采用ad公司的dsp芯片adspts101，其供电电压和电流的要求见表1，有至少两种的电源要求。在选择电压调节器时一定要知道输出电压和最大负载电流，多芯片系统中，由于所需驱动电流较大，因此只有tps759xx这类大电流输出电压调节器能满足要求。对于具有5片dsp芯片的系统，当dsp满负荷工作时的电流约为6.1a。考虑信号处理系统所需，通过电压调节器变压得到的电压应是2.5v和1.2v，总负载电流小于7.5a，一片tps75901（或者tps75925）就可以满足需要。若总负载电流大于7.5a时要增加tps759xx，否则将影响芯片的正常工作。
4信号处理系统中tps759xx应用配置考虑
4.1对于输出电压可调节情况的电阻配置
对于固定输出的tps75915(vo=1.5v)、tps75918(vo=1.8v)、tps75925(vo=2.5)、tps75933(vo=3.3)不需要配置电阻，对于输出可调节的tps75901则需要配置外部电阻来得到需要的输出电压。图2所示是tps95901典型应用电路。
图2tps75901电压调节器典型应用电路
输出固定情况下，fb（pg）引脚用于指示输出电压的状态。输出可调节情况下，fb引脚用于电压反馈输入引脚，在vo和fb之间配置电阻可以获得所需电压。输出电压利用下式计算：vo=vref（1+r1/r2）这里内部参考电压vref=1.224v。选择电阻r1和r2应该保证分压电流大约40μa。推荐选择r2=30.1kω，r1根据输出电压的给定值来确定。r1的取值可由下面的式子计算而得：r1=(vo/vref-2)r2。
4.2滤波电容
为了保证输入的稳定性，在输入电压和地之间要连接瓷片电容（0.22~1μf），并且要尽量靠近输入电压引脚安装。由于电源本身存在阻抗，会引起输入电压下降，当降到一定程度，tps759xx将停止工作，因此最好和瓷片电容并联一大电解电容，电容值的范围为47~1000μf。
5信号处理系统pcb板电源设计考虑
所有的集成电路都
摘要首先介绍了tps759xx系列dc-dc电压调节器的结构和功能，然后阐述了多芯片信号处理系统电源设计的方法以及在pcb板设计中应注意的问题，最后给出了多片系统供电电源的实现电路图供读者参考。
关键词;ldo；电压调节器；tps759xx；多芯片系统
1引言
在大型的通信信号处理系统和雷达信号处理系统中，随着器件的规模不断扩大，对电源的性能和功率及其外围滤波电路的要求也越来越高，电源设计对于一个系统的能否正常工作起着至关重要的作用。
在实际应用中，通常利用线性电源或者开关电源给整个系统供电，而对于每一块独立的电路板上的每一个集成芯片则需要dc-dc电压调节器分别调节后供电。其中线性调节器的输入电流接近于输出电流，它的效率（输出功率/输入功率）接近于输出/输入电压比。因此，压差是一个非常重要的性能，因为更低的压差意味着更高的效率。ldo（lowdropout）线性电压调节器的低压差特性有利于改善电路的总体效率，这里所介绍的tps759xx就是ldo线性电压调节器。
2tps759xx系列电压调节器概述
tps759xx系列是ti公司专门为dsp、asic和fpga等多芯片系统供电而设计的ldo线性稳压器，图1是电路简化原理框图。tps759xx共有5个引脚，vin是输入电压，vout是输出电压，fb是电阻配置引脚，gnd是数字地，en是调压使能引脚。
图1tps759xx系列电压调节器原理图
tps759xx系列电压调节器的主要特性如下：
(1)最大输出电流7.5a，是ti公司tps系列线性电源输出电流最大之一，因此特别适用于adsp这类需要大电流驱动的芯片。
(2)可以提供固定1.5v、1.8v、2.5v、3.3v等典型电压，对于特殊的电压要求情况下，输出可调节（tps75901），可以通过串联适当阻值的电阻来获得需要的电压值。
(3)可快速响应线性电压和负载电流的瞬态变化,在某些应用中，通常要求dsp、mpu、mcu和pld必须迅速从省电的睡眠和待机状态进入全工作模式。该系列ldo足以满足上述应用的需要。
(4)dropout电压很低，大约几百毫伏，输出电流成正比。静态电流很低，而且与输出负载无关。(5)推荐工作条件是输入电压为2.8~5.5v，输出电压为1.22~5v，输出电流为0~7.5a，工作温度tj保证在-40~125℃范围内。
3信号处理系统的板级电源设计
设计中的信号处理系统电路板由外部统一提供5v和3.3v直流电源，电路板上的主要集成芯片包括1片cpld/fpga，5片dsp芯片，1片a/d和1片d/a转换芯片，时钟晶振及时钟驱动和输出驱动等。对于5v和3.3v模拟电压和数字电压直接由板外部供给；而对于cpld/fpga和dsp通常有一种以上的供电要求。采用altera公司的fpgaep1k100，它的输入输出供电电压是3.3v，内核供电电压为2.5v，总负载电流小于1a；采用ad公司的dsp芯片adspts101，其供电电压和电流的要求见表1，有至少两种的电源要求。在选择电压调节器时一定要知道输出电压和最大负载电流，多芯片系统中，由于所需驱动电流较大，因此只有tps759xx这类大电流输出电压调节器能满足要求。对于具有5片dsp芯片的系统，当dsp满负荷工作时的电流约为6.1a。考虑信号处理系统所需，通过电压调节器变压得到的电压应是2.5v和1.2v，总负载电流小于7.5a，一片tps75901（或者tps75925）就可以满足需要。若总负载电流大于7.5a时要增加tps759xx，否则将影响芯片的正常工作。
4信号处理系统中tps759xx应用配置考虑
4.1对于输出电压可调节情况的电阻配置
对于固定输出的tps75915(vo=1.5v)、tps75918(vo=1.8v)、tps75925(vo=2.5)、tps75933(vo=3.3)不需要配置电阻，对于输出可调节的tps75901则需要配置外部电阻来得到需要的输出电压。图2所示是tps95901典型应用电路。
图2tps75901电压调节器典型应用电路
输出固定情况下，fb（pg）引脚用于指示输出电压的状态。输出可调节情况下，fb引脚用于电压反馈输入引脚，在vo和fb之间配置电阻可以获得所需电压。输出电压利用下式计算：vo=vref（1+r1/r2）这里内部参考电压vref=1.224v。选择电阻r1和r2应该保证分压电流大约40μa。推荐选择r2=30.1kω，r1根据输出电压的给定值来确定。r1的取值可由下面的式子计算而得：r1=(vo/vref-2)r2。
4.2滤波电容
为了保证输入的稳定性，在输入电压和地之间要连接瓷片电容（0.22~1μf），并且要尽量靠近输入电压引脚安装。由于电源本身存在阻抗，会引起输入电压下降，当降到一定程度，tps759xx将停止工作，因此最好和瓷片电容并联一大电解电容，电容值的范围为47~1000μf。
5信号处理系统pcb板电源设计考虑
所有的集成电路都
关键词;ldo；电压调节器；tps759xx；多芯片系统
1引言
在大型的通信信号处理系统和雷达信号处理系统中，随着器件的规模不断扩大，对电源的性能和功率及其外围滤波电路的要求也越来越高，电源设计对于一个系统的能否正常工作起着至关重要的作用。
在实际应用中，通常利用线性电源或者开关电源给整个系统供电，而对于每一块独立的电路板上的每一个集成芯片则需要dc-dc电压调节器分别调节后供电。其中线性调节器的输入电流接近于输出电流，它的效率（输出功率/输入功率）接近于输出/输入电压比。因此，压差是一个非常重要的性能，因为更低的压差意味着更高的效率。ldo（lowdropout）线性电压调节器的低压差特性有利于改善电路的总体效率，这里所介绍的tps759xx就是ldo线性电压调节器。
2tps759xx系列电压调节器概述
tps759xx系列是ti公司专门为dsp、asic和fpga等多芯片系统供电而设计的ldo线性稳压器，图1是电路简化原理框图。tps759xx共有5个引脚，vin是输入电压，vout是输出电压，fb是电阻配置引脚，gnd是数字地，en是调压使能引脚。
图1tps759xx系列电压调节器原理图
tps759xx系列电压调节器的主要特性如下：
(1)最大输出电流7.5a，是ti公司tps系列线性电源输出电流最大之一，因此特别适用于adsp这类需要大电流驱动的芯片。
(2)可以提供固定1.5v、1.8v、2.5v、3.3v等典型电压，对于特殊的电压要求情况下，输出可调节（tps75901），可以通过串联适当阻值的电阻来获得需要的电压值。
(3)可快速响应线性电压和负载电流的瞬态变化,在某些应用中，通常要求dsp、mpu、mcu和pld必须迅速从省电的睡眠和待机状态进入全工作模式。该系列ldo足以满足上述应用的需要。
(4)dropout电压很低，大约几百毫伏，输出电流成正比。静态电流很低，而且与输出负载无关。(5)推荐工作条件是输入电压为2.8~5.5v，输出电压为1.22~5v，输出电流为0~7.5a，工作温度tj保证在-40~125℃范围内。
3信号处理系统的板级电源设计
设计中的信号处理系统电路板由外部统一提供5v和3.3v直流电源，电路板上的主要集成芯片包括1片cpld/fpga，5片dsp芯片，1片a/d和1片d/a转换芯片，时钟晶振及时钟驱动和输出驱动等。对于5v和3.3v模拟电压和数字电压直接由板外部供给；而对于cpld/fpga和dsp通常有一种以上的供电要求。采用altera公司的fpgaep1k100，它的输入输出供电电压是3.3v，内核供电电压为2.5v，总负载电流小于1a；采用ad公司的dsp芯片adspts101，其供电电压和电流的要求见表1，有至少两种的电源要求。在选择电压调节器时一定要知道输出电压和最大负载电流，多芯片系统中，由于所需驱动电流较大，因此只有tps759xx这类大电流输出电压调节器能满足要求。对于具有5片dsp芯片的系统，当dsp满负荷工作时的电流约为6.1a。考虑信号处理系统所需，通过电压调节器变压得到的电压应是2.5v和1.2v，总负载电流小于7.5a，一片tps75901（或者tps75925）就可以满足需要。若总负载电流大于7.5a时要增加tps759xx，否则将影响芯片的正常工作。
4信号处理系统中tps759xx应用配置考虑
4.1对于输出电压可调节情况的电阻配置
对于固定输出的tps75915(vo=1.5v)、tps75918(vo=1.8v)、tps75925(vo=2.5)、tps75933(vo=3.3)不需要配置电阻，对于输出可调节的tps75901则需要配置外部电阻来得到需要的输出电压。图2所示是tps95901典型应用电路。
图2tps75901电压调节器典型应用电路
输出固定情况下，fb（pg）引脚用于指示输出电压的状态。输出可调节情况下，fb引脚用于电压反馈输入引脚，在vo和fb之间配置电阻可以获得所需电压。输出电压利用下式计算：vo=vref（1+r1/r2）这里内部参考电压vref=1.224v。选择电阻r1和r2应该保证分压电流大约40μa。推荐选择r2=30.1kω，r1根据输出电压的给定值来确定。r1的取值可由下面的式子计算而得：r1=(vo/vref-2)r2。
4.2滤波电容
为了保证输入的稳定性，在输入电压和地之间要连接瓷片电容（0.22~1μf），并且要尽量靠近输入电压引脚安装。由于电源本身存在阻抗，会引起输入电压下降，当降到一定程度，tps759xx将停止工作，因此最好和瓷片电容并联一大电解电容，电容值的范围为47~1000μf。
5信号处理系统pcb板电源设计考虑
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