混合信號IC──復雜電源管理組件的設計挑戰及解決方案
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時序控制：當最近的使能電源的輸出電壓進入到窗口中時，時間延遲被觸發，以按照上電時序接通下一個電源軌。可能需要具有多重上電與斷電時序，或具有差別較大的上電與斷電時序的復雜時序控制。
超時：如果已經使能的電源軌沒有按照預期上電，可以執行一套適當的應對措施(例如產生一個中斷訊號或關閉系統)。相較之下，純模擬的解決方案只會讓系統簡單地掛在時序中的那一點上。
監控：如果任一電源軌上的電壓超出了預設的窗口，可以根據產生故障的電源軌、故障類型和目前的工作模式，采取適當的應對措施。含有五路以上電源的系統通常都相當昂貴，因此全面的故障保護是極為重要的。
即使系統中的最高電壓只有3V，仍然可以透過內建電荷泵產生大約12V的閘極驅動電壓，允許輸出能夠直接驅動串聯的N信道FET。其它額外的輸出能夠使能或切斷DC/DC轉換器或穩壓器，使輸出內部上拉至其中一個輸入電壓或內建的穩壓電壓。輸出也可以被指定為開漏輸出。輸出可以作為狀態訊號，如電源良好或上電重置。如果需要的話，狀態LED可以直接由輸出來驅動。
電源調整
除了能夠監控多任務電壓軌并提供復雜的時序控制解決方案之外，整合電源管理組件還可以用于暫時或永久調整某些電壓軌電壓。透過調節組件上調整節點或反饋節點上的電壓，可以改變DC/DC轉換器或穩壓器的電壓輸出。組件中的DAC，可以直接控制調整/反饋節點。為了實現最大的效率，這些DAC不會在地與最大電壓間工作，而是會以標稱的調整/反饋電平為中心點，在一個相當窄的窗口中工作。如ADI的ADM1066包含一個用來測量電源電壓的12位ADC，以實現死循環電源電壓調節方案。它可以調整DAC來校準電壓輸出，使其盡可能接近目標電壓。這個死循環方案提供了一個非常精確的電源調節方法，如圖6所示。
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圖6：ADI公司用于八路電源系統的集中式時序控制與監控解決方案。 |
這種電源調節方案有兩個主要應用。首先是電源容限的概念，也就是說，當電源處于規定的設備電源電壓范圍邊界時，測試系統對電源做出的反應。數據通訊、電信、移動電話基礎設備、服務器和儲存局域網絡設備等制造商在將其系統提供給終端客戶之前，必須進行嚴格的容限測試。
電源調節方案的第二個應用是補償系統電源波動，包括溫度改變引起的短期波動以及組件老化引起的長期波動。ADC及DAC回路可被周期性地啟動(例如每10s、30s或60s)，再加上軟件校準回路，就可以使電壓保持在其應有的范圍內。
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