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[参考译文] DDC232:从5V FPGA 提供适当的电压

Guru**** 2381580 points
Other Parts Discussed in Thread: DDC232, REF3140
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1339454/ddc232-supplying-appropriate-voltages-from-5v-fpga

器件型号:DDC232
主题中讨论的其他器件: REF3140

我们围绕 DDC232构建了定制设计的光电二极管读取板。 我们一直在为此电路板直接供电、但需要转而使用我们在下一次迭代中用于读取的 FPGA 来为其供电。 FPGA 是一款 配有定制设计 ZMOD 子板的 Digiet USB104、以连接 DDC232 光电二极管板:ZMOD 板通过 USB-C 电缆连接到光电二极管板。 我们 可以 通过 USB-C 电缆上的 VBUS 引脚向光电二极管电路板提供电源电压、然后使用各种差分对来提供必要的时钟、控制和读取信号。

我们遇到的问题是、FPGA 向光电二极管板提供的最大输出(通过 ZMOD 板和 USB-C 电缆)为5V、但 DDC232需要非常干净的5V AVDD 电源以及4.096V VREF 和3.3V DVDD。 我们确实看到我们已测试的 USB-C 电缆上存在一些电阻损耗、这意味着 在当前设计下、FPGA 的5V 输出在 DDC232电路板上达到大约4.8V。

 从5V FPGA VCC 输出为 DDC232提供必要电压的最佳方法是什么? 我假设我们只能通过 USB-C VBUS 从 FPGA 提供5V 电压、则需要使用一些稳压器来提供4.096V 和3.3V 电压:您建议使用哪种芯片来实现最稳定的信号? 目前尚不清楚 VREF 消耗的电流大小、但3.3V 电压需要为光电二极管板上的其他几个 LVDS 芯片供电、因此需要几百 mA 的电流。

提供5V 电压的一个选项是直接从 FPGA 获取该5V 电压、然后应用 USB-C 电缆之后剩余的任何电压—约为4.8V— 作为 AVDD 输入、但我不相信这会足够干净、也不相信它是否会足够高: DDC232CK 的规格要求 AVDD 的最小电压为4.9V。  

另一种选择是将 ZMOD 板上的电压升高到、例如6V、然后在 DDC232光电二极管板上将电压重新调节到干净的5V。 为了实现这一目的并以超低的功率损耗提供最稳定的电压、您建议使用哪些元件? 我们需要能够根据 ZMOD 接口提供的电流运行单个 DDC232光电二极管板、并且拥有多个耗电量较高的其他 LVDS 芯片。 我们还需要使用最少的稳压器热损耗。

非常感谢任何建议!

西蒙。

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    您好、Simon、

    DS 上列出了基准引脚上的输入电流(最快版本上约为650us)。 驱动 REF 的电路与 DS 图6中描述的电路类似。

    不过、我远不是电源和 TI 电源器件专家、不能给出任何类型的建议。 让我看看我能否找到人进行查看或将其转到电源论坛...

    此致、
    教育

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    尊敬的 Edu:

    这太棒了:谢谢。 我认为 DS 的图6中显示的电路就是我们已经针对 VREF 实施的电路。 问题就在于如何以最佳方式提供5V AVDD、以及 我们可以获得的最小电压是多少。 另外、知道提供3.3V 电压为 DDC232和电路板上其余芯片供电的最佳选择也将非常有价值。

    我认为对 FPGA ZMOD 板进行升压是一种选项、但对于最好的方法、我们非常感谢您的任何建议。

    西蒙。

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    尊敬的 Edu:

    这方面是否有任何进展? 我热衷于改进我们的电路电源处理设计。

    西蒙。

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    您好、Simon、

    我们正在努力从 TI 的电源团队中寻找某人、但到目前为止没有成功。 我建议您并行将其发布在电源管理 E2E 论坛上...  

    此致、
    教育

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    我在这里发布了一条消息:

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1341543/tlv761-supplying-appropriate-voltages-from-5v-fpga-for-ddc232/5110230#5110230

    但是、了解5V AVDD 电源的电压要求很重要。 例如、有多低可以达到、DDC232仍能准确集成吗? 是否有稳定性和噪声要求? DS 不提供明确的指导、只是为了确保它尽可能干净。  

    我们将通过该5V AVDD 电源生成4.096V VREF 和3.3V DVDD、因此如果我们正确提供该5V 电压、其他方面都将遵循。

    西蒙。

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    您好、Simon、

    至于你可以达到多低的速度、只需遵循 DS 上的限制、即可获得正确的速度等级。 我不会低于这个值。

    电源电压变化影响输出偏移的影响会反映在 PSRR 值上。

    遗憾的是、这只能为您提供直流方面的指标。客户(以及我们的评估/测试人员)对电源路径非常保守(确保使用 LDO、去耦...) 此外、该器件非常老旧、因此无法了解由于电源轨上的噪声等原因导致推入的流量。  

    在较新的器件(例如 DDC2256)上、我们建议将直流/直流与 CONV 同步、以尝试最大程度地减少影响输出的电源上的纹波。 这是以前的 DDC 中没有建议的较新技术、不停地想一下它是否会有所帮助、但如果您必须在产生的电源质量不太好的情况下做出一些选择、那么就专门说一句话。  

    BTW、昨天我们向一些电源人员分配了该主题。 此外、我们还看到、您在其他论坛上的帖子很受欢迎。 因此、希望他们将帮助解决后面的问题...

    很抱歉,没有更多的帮助。。。

    此致、

    爱德华

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    尊敬的 Edu:

    CONV 应已锁存到主时钟、因为它们都是从 FPGA 上的相同主时钟生成的、并在时钟周期中的同一点生成。

    关于5V AVDD 电源、是否有类似 REF3140芯片但具有5V 输出、可提供足够电流 来满足5V AVDD 要求的东西? 我正在思考可通过5V USB 总线电源生成具有适当稳定性的5V 电压的可能选项。

    电源论坛上目前还没有任何内容、但如果您从同事那里获得了任何有用的信息、他们可以在论坛上或此处发布。

    西蒙。

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    您好、Simon、

    您可能已经理解过、但以防万一、我想要使用具有 SYNC 输入的直流/直流转换器、并使用 CONV 来锁定它...

    对于基准、我也不知道。 这将是基准团队需要解决的问题、但如果我了解您想要做的事情、听起来更像将基准 IC 用作 LDO、这可能不是(从输出电流的角度来看)

    此致、
    教育

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    尊敬的 Edu:

    只要电流电源足够高、我就乐意使用任何更适合5V AVDD 的芯片。 理想情况下、它可提供5V 输入和5V 输出、因此可直接从5V USB 总线为其供电。 但是的、我可能会尝试将基准 IC 用作 LDO、并乐于在这些想法不适合用于目的时被告知…

    是的、我了解了锁定 CONV 切换的要点。 我们可以实施一种硬件解决方案、但鉴于 FPGA 时钟的稳定性、我认为这没有必要、而且也会为我们节省功耗和电路板空间。

    西蒙。

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    尊敬的 Edu:

    我只是想检查一下这方面是否有更新。 我在电源论坛中尚未收到任何有用的响应、 虽然这可能是因为我不得不提了一个我不认为合适的芯片问题(这是因为我需要提一个具体功率产品的问题、才能在电源论坛上发布)。

    西蒙。

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    对不起 Simon、但我们这边什么也没有。 我们只是还不熟悉电源解决方案。 有趣的是、您不能在该论坛上发布一般电源问题。 他们可能有人分配到不同的产品、但不知何故应该有人关注一般问题... 不确定他们为什么没有回答、但您可以尝试在没有 DDC232的情况下说出问题(这可能会让他们感到困惑)。 基本上只需在需要采用4.8V 电源轨 为需要干净的5V 电压轨的器件供电的背景中对其进行短语... 你可能已经尝试过,但我不能想到任何其他东西...   

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    您好、Simon、

    您能否指定输入电压范围、输出电压(是5V)和必要的输出电流、以便选择合适的器件。

    此致、
    布里吉特

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    :  

    输入电压为 USB 总线提供的5V 电压。 输出电流将在300–500 mA 范围内、但如果 这太高、请告诉我、我们可以相应地指导 DDC232电路设计。 我认为 ZMOD 连接器的最大可用电流是1.5A、但为 USB104 FPGA 供电的 USB 总线限制为900mA、这是绝对最大限值。

    西蒙。