諸如DSp與FpGA等高性能信號(hào)處理器件要求多種針對(duì)內(nèi)核及I/O電壓生成不同電壓的電源。電源輸出上電和斷電順序?qū)ζ骷僮骱烷L期可靠性至關(guān)重要。德州儀器(TI)供應(yīng)的SWIFT?系列高集成度電源管理IC能夠滿足上述電路必需的電源定序要求。

SWIFT?穩(wěn)壓器集成了所有設(shè)計(jì)高性能負(fù)載點(diǎn)dc/dc轉(zhuǎn)換器所需的有源組件：低電阻功率MOSFET、MOSFET驅(qū)動(dòng)程序、脈寬調(diào)制比較器以及誤差放大器。完成dc/dc轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的外圍器件是無源的，如感應(yīng)器、電容器和電阻器。根據(jù)設(shè)計(jì)，SWIFT?器件已專門用于實(shí)現(xiàn)靈活方便的定序而進(jìn)行了設(shè)計(jì)。特別是TpS54X10與TpS54X80，這兩種器件類型能夠在上述應(yīng)用中良好運(yùn)行。這些器件可在3～6V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并可降壓至0.891V，而且具備3、6、8、9A的額定版本。每種器件都具備兩種集成的MOSFET，從而可供應(yīng)同步校正功能以及超過90%的高效率。TpS54X10器件具備集成的軟啟動(dòng)功能，可控制啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流。TpS54X80具有集成的定序特性。兩種器件均包括可與處理器上電復(fù)位輸入相連的電源安全訊號(hào)功能。

TpS54X80專門針對(duì)具有關(guān)鍵電源定序要求的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。TpS54X80可輕松實(shí)現(xiàn)上電定序的比例、同步或順序模式。該器件具有TRACKIN引腳，可執(zhí)行不同的定序方法。TRACKIN引腳具備一個(gè)模擬多路器，其可將0.891V的內(nèi)部參考電壓與TRACKIN引腳上的電壓相比較，并可將較低電壓與誤差放大器的非反向節(jié)點(diǎn)相連(見圖1)。

當(dāng)TRACKIN引腳電壓低于內(nèi)部參考電壓時(shí)，TRACKIN引腳電壓便為有效的參考電源。選擇TRACKIN引腳上的分壓電阻器(如R1與R2)將能夠確定上電定序方法。通過選擇適當(dāng)?shù)腡RACKIN分壓比率，可執(zhí)行比例或同步跟蹤。如圖1b所示，使用電阻電容器(RC)電路而不使用電阻分壓器將執(zhí)行順序定序。

通過選擇TRACKIN引腳上分壓器的電阻器值，可執(zhí)行比例定序。圖1中的電阻器R3及R4在正常操作時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)核的輸出電壓。圖1中的R1和R2決定定序方法。為簡(jiǎn)化定序設(shè)計(jì)，不管定序方法如何，R1與R3的電阻器值均應(yīng)相等。因?yàn)槎ㄐ驊?yīng)用啟動(dòng)時(shí)要求內(nèi)核電源低于I/O電源，所以R2應(yīng)當(dāng)?shù)陀赗4的值。同樣，關(guān)于上電時(shí)內(nèi)核電源應(yīng)高于I/O電源的應(yīng)用而言，R2應(yīng)當(dāng)大于R4。假如最大壓差不能超出軌之間范圍，則使用等式1計(jì)算R2，其中DV表示I/O與內(nèi)核電源之間的最大壓差。

與比例執(zhí)行相似，同步定序也采用TRACKIN引腳上的分壓器進(jìn)行執(zhí)行。同步定序的目的是，在上電及斷電時(shí)最小化電源輸出間的壓差。我們可以使用等式2來計(jì)算R1/R2的比例。

關(guān)于同步定序而言，假如R1與R3相等，則R2將總與R4相等。圖2b中的波形顯示了典型的同步啟動(dòng)波形。在斷電時(shí)，假如I/O電源高度負(fù)載且內(nèi)核電源輕微負(fù)載的話，則軌間的差異最小。這是由于內(nèi)核電源吸收電流的速度趕不上I/O電源下降的速度。在I/O輸出上添加更多降壓電容將控制此情況。

如圖1b所示，我們通過電阻電容器(RC)電路將I/O電源的電源好(pWRGD)引腳連接至TpS54680內(nèi)核轉(zhuǎn)換器的TRACKIN引腳，從而執(zhí)行順序啟動(dòng)。電阻器R6發(fā)送pWRGD信號(hào)至Vin電源。電容器C4從TRACKIN接地。在圖2c的啟動(dòng)波形中，+3.3VI/O電源首先上升。當(dāng)電源達(dá)到其最終的3.3V穩(wěn)定狀態(tài)值時(shí)，pWRGD引腳的漏極開路輸出釋放TRACKIN引腳，且內(nèi)核電源將以RC時(shí)間常量的速度上升。C4電容器用于在內(nèi)核電源啟動(dòng)時(shí)最小化浪涌電流。當(dāng)TpS54X10I/O電源的SSENA較低或當(dāng)I/O電壓低于良好的穩(wěn)定電壓的90%時(shí)，pWRGD引腳啟動(dòng)，并降低TRACKIN引腳。理想情況下，I/O及內(nèi)核電源將以同電源上電時(shí)相反的順序斷電。假如內(nèi)核沒有負(fù)載或負(fù)載較輕，當(dāng)I/O軌斷電時(shí)，則TpS54X80器件可吸收電流并將輸出電容器中存儲(chǔ)的能量傳輸至輸入電容器。