2ADSP21160的電源供給要求
2.1對+2.5V和+3.3V電源的要求
當(dāng)ADSP21160工作于80MHz時鐘時,,內(nèi)核電源供給VDDINT為+2.5V,,最小電壓為+2.37V,最大電壓為+2.63V,,外部口電源VDDEXT為+3.3V,最小電壓為+3.13V,,最大電壓為+3.47V,,總電流在1A左右。兩套電源供給不應(yīng)該存在先后順序,,但根據(jù)AD公司給出的ADSP21160的40點異常指明:
“IthasbeenfoundinbenchleveltestingwithinADIthatthepowersupplysequencingaffectsthi
sissue.Resultsindicatethatthe2.5Vsupplymustbepoweredbeforethe3.3Vsupplybyaminimumo
f0nsandamaximumof200msandthiswillallowthePLLtoproperlyreset。”所以,,要使ADSP21160正常工作,,+2.5V電源必須優(yōu)先于+3.3V電源供給,確保PLL的正確復(fù)位,。供電的先后順序,,給設(shè)計帶來一定的困難,。在我們的設(shè)計實驗中,就出現(xiàn)了在仿真調(diào)試時,,ADSP21160不能正常加載,,程序不按預(yù)期跳轉(zhuǎn)到指定入口單元的情況,。
2.2供電電源的濾波網(wǎng)絡(luò)
ADSP21160采用了比ADSP2106X更高的主頻(80MHz或100MHz)、用獨立的電源給內(nèi)核VDDINT,、外部端口VDDEXT和模擬電源AVDD/AGND供電,,內(nèi)核VDDINT和模擬電源AVDD必須滿足+2.5V,,外部端口電源VDDEXT必須滿足+3.3V。
模擬電源AVDD為ADSP21160的時鐘產(chǎn)生器PLL供電,。要提供比較穩(wěn)定的電源,,必須使紋波干擾比較小,。因此,對電源AVDD要經(jīng)過高質(zhì)量的濾波網(wǎng)絡(luò)濾波,,如圖1所示,。
電路板中,,該濾波網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡量靠近IC引腳。為了避免噪聲干擾,,模擬地還要求盡可能的粗,。
對于+2.5V和+3.3V電源,在ADSP21160的電源入口處,,也應(yīng)該提供一個濾波網(wǎng)絡(luò),,這可由電容器和磁珠構(gòu)成,如圖2所示,。
這里的磁珠和電容器對電源紋波有明顯的抑制作用,。在某些高頻區(qū)域內(nèi),,磁珠的阻抗急劇上升,從而在特定的頻率區(qū)域內(nèi)可獲得良好的衰減效果,,而對ADSP21160的信號傳輸不會產(chǎn)生影響。
3ADSP21160供電方案
3.1單片ADSP21160工作時的供電方案
ADSP21160工作時的最大峰值電流IDDINPEAK是1.41A,,正常情況下其電流消耗也可達(dá)0.94A,,因此,在設(shè)計中必須考慮DC?DCIC輸出電流的能力,,我們采用TI公司的TPS767D301DCDC[3]IC對單片ADSP21160供電,。
TPS767D301是雙電源輸出,每個電源輸出都有單獨的復(fù)位和輸出使能控制,。它采用TSSOP封裝,,輸出電流0~1A可調(diào),在1A電流工作時,,輸出電壓降低0.35V,。
考慮到這些因素,我們采用了如圖3所示的單片ADSP21160的供電電源連接圖,。當(dāng)加上+5V電源后,,先產(chǎn)生+2.5V輸出,然后利用+2.5V作為+3.3V電源輸出使能,,這樣就確保了+2.5V電壓的產(chǎn)生優(yōu)先于+3.3V,,使ADSP21160的PLL正確復(fù)位。
3.2多片ADSP21160的供電方案
由于單片ADSP21160的工作電流接近1A,,因此,,當(dāng)多片DSP同時工作時,就要求提供更大的電流,,由單一的DC?DC同時變換出+2.5V和+3.3V并提供這么大的電流比較困難,,所以我們采用不同的IC分別產(chǎn)生+2.5V和+3.3V的方式,具體用MAX1714A產(chǎn)生+2.5V,,用MAX1658產(chǎn)生+3.3V,,而且+3.3V電壓由+2.5V控制[4]。MAX1714A加上IRF7805驅(qū)動后可提供高達(dá)7A的電流,。其硬件連接圖如圖4所示,。圖中,LD1是肖特基二極管,,它是一個很關(guān)鍵的器件,,不是普通的穩(wěn)壓二極管,我們選用的型號是MBRS340T3,。
4系統(tǒng)供電方案
在整個ADSP21160的處理系統(tǒng)中,,必須保證ADSP21160先正常工作,,所以+2.5V和+3.3V必須滿足前邊所述的條件。通常ADSP21160的外部端口上還要連接一些不是+3.3V供電的IC,,如EPROM,、時鐘驅(qū)動等,其工作電壓為+5V,。由于ADSP21160內(nèi)部采用CMOS工藝,,在未加+2.5V和+3.3V以前,已經(jīng)給外部IC加上了+5V電源,,實驗發(fā)現(xiàn),,此時ADSP21160的+3.3V供電電源線上仍然有+2V左右的電壓。這是由于外部IC的+5V電源通過外加IC和ADSP21160的端口分壓產(chǎn)生的,,這也會引起ADSP21160的加載錯誤,。因此,對整個系統(tǒng)來說,,必須保證先給ADSP21160供電,,然后給外部所連接的IC供電?;诖?,在+5V電源輸入處,將其分成兩個分支,,與ADSP21160連接的外部IC由一個分支電源供電,,通過繼電器,用+3.3V來控制接通,。經(jīng)實驗證明,,這種方案是可行的。繼電器電路連接如圖5所示,。
5結(jié)語
在設(shè)計雷達(dá)信號處理機中,,用以上方案,我們成功解決了ADSP21160的電源配置問題,,順利地完成了設(shè)計任務(wù),。