适用于DaVinci上网本处理器电源的设计要点

　　由于更高的集成度、更快的处理器运行速度以及更小的特征尺寸，内核及I/O电压的负载点(POL)处理器电源设计变得越来越具挑战性。处理器技术的发展必须要和POL电源设计技术相匹配。对当今的高性能处理器而言,5年或10年以前使用的电源管理解决方案可能已不再行之有效。因此，当为德州仪器(TI)的DaVinci数字信号处理器(DSP)进行POL电源解决方案设计时，充分了解基本电源技术可以帮助克服许多设计困难。本文以一个基于TI电源管理产品的电源管理参考设计为例，讨论一系列适用于DaVinci处理器的电源去耦、浪涌电流、稳压精度和排序技术。

　　1 大型旁路去耦电容

　　处理器所使用的全部电流除了由电源本身提供以外，处理器旁路和一些电源的大型电容也是重要来源。当处理器的任务级别(level of activity)急剧变化而出现陡峭的负载瞬态时，首先由一些本地旁路电容提供瞬时电流，这种电容通常为小型陶瓷电容，可快速响应对负载变化。随着处理速度的增加，对于更多能量存储旁路电容的需求变得更为重要。另一个能量来源是电源的大电容。为避免出现稳定性问题，一定要确保电源的稳定性，且可利用增加的旁路电容正确地启动。因此，必须保证对电源反馈回路进行补偿以适应额外的旁路电容。电源评估板(EVM)在试验台上可能非常有效，但在负载附近增加了许多旁路电容的情况下，其性能可能会发生变化。

　　作为一个经验法则，可以通过在尽可能靠近处理器电源引脚的地方放置多个0603或0402电容(60用于内核电压，而30则用于DM6?43的I/O电压)，将DaVinci电源电压的系统噪声进行完全去耦。更小型的0402电容是更好的选择，因为其寄生电感较小。较小的电容值(如560pF)应该最接近电源引脚，其距离仅为1.25cm。其次最接近电源引脚的是中型旁路电容(如220nF)。TI建议每个电源至少要使用8个小型电容和8个中型电容，并且应紧挨着BGA过孔安装(占用内部BGA空间，或者至少应在外部角落处)。在更远一点的地方，可以安装一些较大的大型电容，但也应该尽可能地靠近处理器。

　　2 浪涌电流

　　具有大旁路电容的电源存在启动问题，因为电源可能无法对旁路电容充电，而这正是启动期间满足处理器要求所需要的。因此，在启动期间，过电流可能会引起电源的关断，或者电压可能会暂时下降(变为非单调状态)。一个很好的设计实践是确保电压在启动期间不下降、过冲或承受长时间处于高压状态。为减少浪涌电流，可通过增加内核电压电源的启动时间，来允许旁路电容缓慢地充电。许多DC/DC调节器都具有独特的可调软启动引脚，以延长电压斜坡时间。如果调节器不具有这种软启动引脚，那么可利用一个外部MOSFET以及一种RC充电方案，从外部对其进行实施。