现在以ASIC、DSP、FPGA等组成的系统中芯片都是低功耗设计,供电部分也变得越来越复杂。不仅对不同电平值的电压精度、输出电流、纹波、冲击等要求十分严格,而且同一个芯片的不同电平的上电时序也有了要求。整个系统的电源设计都采用了美国德州仪器公司的电源器件。 ADSP2183的供电相对比较简单,这里主要讨论FPGA的供电。手册规定,EP2S30F484的电源基本分为这几种:核心供电(Vccint)为1.2V;各个BANK的I/O口供电(Vccio),锁相环数字供电(Vccpll_d)为1.2V,锁相环模拟供电(Vccpll_a)为1.2V。还有Vccpd为3.3V),它是StratixII FPGA新定义的一个供电,其作用是为所有相关的3.3V/2.5V的配置输入缓冲器和JTAG相关引脚提供稳定可靠的供电。它要求从0~3.3V的抬升时间必须小于100ms,否则Stratix II FPAG将不能配置成功。但是如果确实不能保障这样苛刻的要求,就必须人为地把nCONFIG信号强制拉低,直到其他电源达到设计的可靠状态,以确保配置过程的正确完成。
EP2S30F484的(Vccint)是由TP54312提供,1.2V(Vccpll_a/Vccpll_d)是TP73633提供,3.3V(Vccpd)是TP78601提供,整个系统的3.3V供电是TP75533提供。不同电源的供电时序经过设计并实验测量出,是符合设计要求,当然也保证了观瞄系统的正常运行。
在每种电源设计的时候,都加入了二极管反向保护和瞬态电压抑制器进行瞬间过冲保护。同一种电源的模拟和数字部分也用电感隔离开了,相应的模拟地层和数字地层之间也物理分隔开,在合适的位置点用Ferrite Bead(铁氧体磁珠)做了连接,最大程度的减小EMI。主图像处理板是一块10层PCB的设计,电源和地就有4层,所有电源和部分时钟都在内电层或地层划分出来,信号层没有长距离的供电回路和时钟走线 |