大电流低压降稳压器TPS759xx在雷达信号处理系统中的应用
发布时间:2007/9/10 0:00:00 访问次数:554
摘要:TPS759xx是美国德州仪器公司生产的大电流低压降稳压器系列产品,该产品可广泛用于计算机、大型平板显示模块电源及带有嵌入式DSP、MPU、MCU和PLD产品的系统电源中。文中介绍了TPS759xx的特性、功能及TPS759xx在某雷达信号处理系统中的应用,并且给出了设计方案和应用电路。
关键词:LDO TPS759xx 信号处理系统
德州仪器(TI)公司推出的三个新型大电流低压降稳压器(LDO)系列产品分别是:最大输出电流为7.5A的TPS759xx;最大输出电流为5A的TPS755xx和最大输出电流为3A的TPS757xx。这些产品均采用TI专有的高级BiCMOS制造工艺技术,可获得极低的电压降。该系列器件可应用在那些对电压有特殊要求的场合,如要求从3.3V电源中得到2.5V稳压输出且满负载时高达7.5A的应用。该LED系列器件的典型应用包括计算机电源、大型平板显示模块,以及具有嵌入式数字信号处理器(DSP)、微处理器(MPU)、微控制器(MCU)和可编程逻辑器件(PLD)的设备电源。
1 TPS759xx的特性和引脚功能
1.1 主要特性
TPS759xx系列低压降稳压器的主要特性如下:
·最大输出电流为7.5A的低压降稳压器;
·具有1.5V、1.8V、2.5V、3.3V固定输出电压和1.22~5V的可调输出电压;
·具有开漏电源就绪(power-good)状态输出信号(只用于固定输出);
·当电流为7.5A时,典型压降为400mV(TPS75933);
·静态电流很低(典型值为125μA);
·具有快速的瞬态响应;
·固定输出电压的精精度为±3%;
·采用5引脚TO-220和TO-263封装;
·具有热关断保护功能。
1.2 引脚功能
TPS759xx稳压器各个引脚的具体功能如下:
EN:使能引脚,用于控制器件的使能或关闭。当EN为高电平时,器件禁止;为低电平时,器件使能。
PG:低电平有效,用于显示输出电压Vout的状态。当输出电压Vout达到规定电压的91%时,PG变为低阻抗状态;当Vout低于规定输出输出的91%时(例如在超负载状态下),PG为高阻态。PG端在开漏输出时应接一上拉电阻器。
FB:输出电压可调时,FB是电压反馈输入引脚。必须与输出端直接相连,以获得1.22V的最小输出电压,也可通过外部反馈电阻分压器来获得其他输出电压。FB端的布线要尽可能的短,以降低噪声。在FB端和Vout之间一般不加RC网络来滤掉噪声,因为这样会引起调节器振荡。
IN:输入引脚。
OUTPUT:输出引脚。
2 TPS759xx的工作原理
当输出为3.3V,7.5A、5A和3A的LDO系列稳压器的典型电压降分别为400mV、250mV和150mV。因此,这些稳压器可以轻而易举地从3.3V电源中获得2.5V输出。实际上,基于处理器的系统也越来越要求稳压器具有这种能力。表1给出了TPS759xx系列芯片的电压输出值。其中的TO-220和TO-263为封装形式。图1所示是TPS759xx采用固定电压输出的外围电路图。TPS759xx系列芯片的开漏电源就绪(Power Good)输出信号不但可减少元件数目、降低成本和节省电路板空间,而且对于那些需要从两个电压中获得上电顺序的应用也非常有用。通过指示稳压器的输出电压何时达到特定的范围,Power Good信号可激活组合电源中第二个电源的输出,借助该方法,两个独立电压可在Power Good的控制下有条不紊地开启。另外,TPS759xx系列LDO还可快速响应线性电压(line voltage)和负载电流的瞬态变化,具体的瞬态响应时间取决于特定的电路。在某些应用中,通常要求DSP、MPU、MCU和PLD必须迅速从省电的睡眠或待机状态进入全工作模式。该系列LDO的瞬态响应如此之快,足以满足上述应用的需要。此外,为了节约系统功耗,这三个LDO系列的所有成员都具有125μA的满负载静态电流。而当稳压器截止时,静态电流可降至1μA以下。
3 TPS75925在信号处理系统中的应用
3.1 系统供电电路
本信号处理系统采用ADI公司的ADSP TS101s芯片构成多片仿真雷达接收信号处理系统,系统主要由六个DSP、一个CPLD(Altera公司的EP1K30)、一个TPS75925、六个REG1117A_1.2组成。在以往使用MAX1951的经验基础上,经过多方面的设计考虑,本系统采用LDO器件TPS759xx系列芯片中的TPS75925来进行电源设计。从表1可以看出,在TPS759xx系列中,TPS75925可以输出2.5V的固定电压。系统中的DSPADSP TS101s在温度为25℃,时钟CCLK为250MHz时,其典型情况下的VDD(1.25V)供电电流典型值为1.2A,而VDD-IO的供电电流小于137mA。实际六个DSP的供电电流小于7.5A,因此,选用TPS75925这样的大电流低压降稳压器是较理想的。
表1 TPS759xx各芯片的电压输出值
系统中的TigerShare DSP有三个电源,其中数字3.3V(VDD-IO)为I/O供电;数字1.2V(VDD)为DSP内核供电;模拟1.2V(VDD-A)为内部锁相环和倍频电路供电。主机送来的+3.3V电压经过TPS75925可得到2.5V电压。各种DSP的数字1.2V
摘要:TPS759xx是美国德州仪器公司生产的大电流低压降稳压器系列产品,该产品可广泛用于计算机、大型平板显示模块电源及带有嵌入式DSP、MPU、MCU和PLD产品的系统电源中。文中介绍了TPS759xx的特性、功能及TPS759xx在某雷达信号处理系统中的应用,并且给出了设计方案和应用电路。
关键词:LDO TPS759xx 信号处理系统
德州仪器(TI)公司推出的三个新型大电流低压降稳压器(LDO)系列产品分别是:最大输出电流为7.5A的TPS759xx;最大输出电流为5A的TPS755xx和最大输出电流为3A的TPS757xx。这些产品均采用TI专有的高级BiCMOS制造工艺技术,可获得极低的电压降。该系列器件可应用在那些对电压有特殊要求的场合,如要求从3.3V电源中得到2.5V稳压输出且满负载时高达7.5A的应用。该LED系列器件的典型应用包括计算机电源、大型平板显示模块,以及具有嵌入式数字信号处理器(DSP)、微处理器(MPU)、微控制器(MCU)和可编程逻辑器件(PLD)的设备电源。
1 TPS759xx的特性和引脚功能
1.1 主要特性
TPS759xx系列低压降稳压器的主要特性如下:
·最大输出电流为7.5A的低压降稳压器;
·具有1.5V、1.8V、2.5V、3.3V固定输出电压和1.22~5V的可调输出电压;
·具有开漏电源就绪(power-good)状态输出信号(只用于固定输出);
·当电流为7.5A时,典型压降为400mV(TPS75933);
·静态电流很低(典型值为125μA);
·具有快速的瞬态响应;
·固定输出电压的精精度为±3%;
·采用5引脚TO-220和TO-263封装;
·具有热关断保护功能。
1.2 引脚功能
TPS759xx稳压器各个引脚的具体功能如下:
EN:使能引脚,用于控制器件的使能或关闭。当EN为高电平时,器件禁止;为低电平时,器件使能。
PG:低电平有效,用于显示输出电压Vout的状态。当输出电压Vout达到规定电压的91%时,PG变为低阻抗状态;当Vout低于规定输出输出的91%时(例如在超负载状态下),PG为高阻态。PG端在开漏输出时应接一上拉电阻器。
FB:输出电压可调时,FB是电压反馈输入引脚。必须与输出端直接相连,以获得1.22V的最小输出电压,也可通过外部反馈电阻分压器来获得其他输出电压。FB端的布线要尽可能的短,以降低噪声。在FB端和Vout之间一般不加RC网络来滤掉噪声,因为这样会引起调节器振荡。
IN:输入引脚。
OUTPUT:输出引脚。
2 TPS759xx的工作原理
当输出为3.3V,7.5A、5A和3A的LDO系列稳压器的典型电压降分别为400mV、250mV和150mV。因此,这些稳压器可以轻而易举地从3.3V电源中获得2.5V输出。实际上,基于处理器的系统也越来越要求稳压器具有这种能力。表1给出了TPS759xx系列芯片的电压输出值。其中的TO-220和TO-263为封装形式。图1所示是TPS759xx采用固定电压输出的外围电路图。TPS759xx系列芯片的开漏电源就绪(Power Good)输出信号不但可减少元件数目、降低成本和节省电路板空间,而且对于那些需要从两个电压中获得上电顺序的应用也非常有用。通过指示稳压器的输出电压何时达到特定的范围,Power Good信号可激活组合电源中第二个电源的输出,借助该方法,两个独立电压可在Power Good的控制下有条不紊地开启。另外,TPS759xx系列LDO还可快速响应线性电压(line voltage)和负载电流的瞬态变化,具体的瞬态响应时间取决于特定的电路。在某些应用中,通常要求DSP、MPU、MCU和PLD必须迅速从省电的睡眠或待机状态进入全工作模式。该系列LDO的瞬态响应如此之快,足以满足上述应用的需要。此外,为了节约系统功耗,这三个LDO系列的所有成员都具有125μA的满负载静态电流。而当稳压器截止时,静态电流可降至1μA以下。
3 TPS75925在信号处理系统中的应用
3.1 系统供电电路
本信号处理系统采用ADI公司的ADSP TS101s芯片构成多片仿真雷达接收信号处理系统,系统主要由六个DSP、一个CPLD(Altera公司的EP1K30)、一个TPS75925、六个REG1117A_1.2组成。在以往使用MAX1951的经验基础上,经过多方面的设计考虑,本系统采用LDO器件TPS759xx系列芯片中的TPS75925来进行电源设计。从表1可以看出,在TPS759xx系列中,TPS75925可以输出2.5V的固定电压。系统中的DSPADSP TS101s在温度为25℃,时钟CCLK为250MHz时,其典型情况下的VDD(1.25V)供电电流典型值为1.2A,而VDD-IO的供电电流小于137mA。实际六个DSP的供电电流小于7.5A,因此,选用TPS75925这样的大电流低压降稳压器是较理想的。
表1 TPS759xx各芯片的电压输出值
系统中的TigerShare DSP有三个电源,其中数字3.3V(VDD-IO)为I/O供电;数字1.2V(VDD)为DSP内核供电;模拟1.2V(VDD-A)为内部锁相环和倍频电路供电。主机送来的+3.3V电压经过TPS75925可得到2.5V电压。各种DSP的数字1.2V