電源設(shè)計(jì)小貼士 41：DDR 內(nèi)存電源

第二種方案（B）中，端接電阻器連接至電源電壓 (VTT)，電源電壓為 VDD 電壓的一半。電阻器功耗恒定，且與電源電壓無關(guān)，其等于 VTT（或（Vdd/2））平方除以端接電阻。相比第一種方法，這種方法產(chǎn)生的功耗僅為其 1/2，但需要增加一個(gè)電源。同時(shí)，它對(duì)電源的要求有些特別。首先，其輸出需要為驅(qū)動(dòng)器電壓 (VDD)的一半；其次，它需要同時(shí)輸出電流和汲取電流。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電壓為低時(shí)，電流來自 VTT 電源。然而，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器為高電平時(shí)，電流流入電源。最后，電源還需要在系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化時(shí)在各模式之間轉(zhuǎn)換，且必須提供低源阻抗，直到接近系統(tǒng)的時(shí)鐘速率。

根據(jù)端接電阻、時(shí)鐘頻率和系統(tǒng)電容，確定峰值功耗相對(duì)容易。估算平均功耗要更困難一點(diǎn)，它可以比 1/10 峰值功耗低好幾倍。由于系統(tǒng)為動(dòng)態(tài)且沒有真正固定不變的時(shí)鐘率，并非每個(gè)周期都對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)時(shí)，而且會(huì)有一些三態(tài)的器件，因此您需要考慮所有這些因素。

平均電流是驗(yàn)證系統(tǒng)測(cè)量的一個(gè)重要數(shù)值，因?yàn)樗鼘?duì)確定正確的電源拓?fù)浜苤匾?。例如，您可能?huì)在開關(guān)式電源低功耗和線性穩(wěn)壓器的低成本和小體積之間進(jìn)行權(quán)衡。表 1 顯示了開關(guān)式電源和線性穩(wěn)壓器在組件數(shù)目、面積要求、功耗和成本等方面的對(duì)比情況。該表適用于可輸出 3 安峰值電流的一些穩(wěn)壓器。有趣的是，如果峰值電流一直存在的話，就很難處理高功耗。建立 DC 電流將有助于做出正確的選擇。很明顯，從各個(gè)方面來看，線性穩(wěn)壓器都是更佳的選擇。

DDR 電源面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)是在高瞬態(tài)負(fù)載極端情況下如何控制輸出電壓。如表 1 所示，線性方法擁有比開關(guān)方法更寬的控制帶寬。因此，它使用更小的電容器來控制輸出阻抗。例如，3 安負(fù)載下要將輸出控制在40mV 以內(nèi)，交叉頻率的輸出阻抗需要小于 0.013 Ohms，相當(dāng)于約 10 uF 電容。50 kHz 下線性控制環(huán)路關(guān)閉的開關(guān)式電源使用 200 uF 的電容，從而帶來更多的成本和電路板面積（參閱《電源設(shè)計(jì)小貼士 #10》）

總之，DDR 內(nèi)存通過同時(shí)對(duì)時(shí)鐘兩個(gè)沿的數(shù)據(jù)計(jì)時(shí)提高了系統(tǒng)速度，帶來更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。由于是高頻運(yùn)行，要求使用端接電阻器來降低電壓反射。通過將一端同一半電源電壓的電壓連接，可以最小化端接的損耗。這種電源需要能夠輸出或者汲取電流，同時(shí)還必須具有高交叉頻率，來最小化電容器要求。如果升高的功耗在可接受范圍以內(nèi)，則端接電源的線性穩(wěn)壓器方法可以節(jié)省成本和減小體積。

下一次，我們將討論一些簡單的 FET 柵極驅(qū)動(dòng)電路，敬請(qǐng)期待。