基于TMS320C6678 DSP的電源設計方案

UCD7242是與UCD9244完全兼容的驅動芯片，可以驅動兩個獨立的電源，可以供應CVDD（內核電壓）與VCC1V0（SRIO、PCIE、SGMII和Hyperlink）。通過1片9244控制兩片7242來達到為兩片DSP6678供電的目的。UCD7242電路中電感值的選擇很關鍵，根據芯片內部結構，電感值的計算可以通過下面這個公式決定：

　　式中：VIN為輸入電壓，VOUT為輸出電壓，fs為工作頻率，D為占空比，△I為電感電流峰峰值。在本設計中，VIN=12 V，VOUT=1 V，D=1/12，fs=750 kHz，△I=10 A，可計算得電感，L≈0.122μH.

　　1.3 3.3 V輔助電源電路

　　在整體的系統中，有些芯片是需要3.3 V的工作電壓的，比如TPS73701，為DSP IO供電；TPS51200作為DDR3的參考電壓。圖3為采用TPS54620芯片作為電壓轉換芯片的電路，TPS54620的耐熱性能增強，功能齊全，支持高效率，集成了高側/低側MOSFETs，并且輸出電壓可以調節。在本設計中，用TPS54620產生了3.3 V和1.5 V的電壓。如圖3所示，輸出電壓為：

　　式中：R10、R11為分壓電阻，Vref為參考電壓，經實驗設定R10=31.6 kΩ；R11=10 kΩ；Vref=0.8 V，可以得出輸出電壓VO=3.3 V。

圖3 3.3 V輔助電源電路

　　1.4 時序控制電路

　　該時序控制電路主要是用來控制6678DSP的IO、DDR3參考電壓以及HyperLink、PCIE等上電時序的。以DVDD18先于DDR3_IO上電為例，電路原理圖如圖4所示，所用的芯片為TPS3808G18，只有DVDD18=1.8 V時，RESET才會輸出一個高電平，從而可以驅動下一級電路，這樣就保證了時序要求，值得注意的是，延遲時間是可以控制的，通過控制CT引腳與地之間的電容值就可以實現，參考公式為：

　　CT（nF）=［tD（s）-0.5x10-3（s）］×175 （3）

　　式中tD為設置的延遲時間。

圖4 時序控制

　　1.5 濾波網絡

　　在過去的DSP中，EMI濾波器（T型濾波器）用在那些易受噪聲影響的電源軌中，這些濾波器通常都是低通濾波器，這樣可以限制在每個相應電源供應的寄生耦合噪聲而不至于把直流分量濾除。其實，在設計PCB板的時候，很多與DSP相關的問題都是由于不注意EMI濾波器導致的。文中設計的濾波網絡主要是由旁路電容串聯磁珠，然后加上去耦電容組成的，這樣的設計在實際使用中效果很好。