小体积高功率密度电源管理解决方案在RF系统与FPGA中的应用

"本文探讨了高度集成的电源管理解决方案，主要关注它们在RF系统、FPGA和处理器供电中的应用，以及如何通过先进的设计工具帮助工程师迅速实现创新设计。随着通信基础设施的发展，小蜂窝系统对电源管理提出更高要求，需要在有限空间内提供高功率密度。同时，医疗和仪器设备的微型化趋势也对电源效率和FPGA、处理器的供电方式提出挑战。文章列举了典型的设计规格，并对比了两种不同的电源管理方案。" 在当前的技术环境中，电源管理解决方案正变得越来越集成和高效。针对RF系统，这些新解决方案需要处理复杂的供电需求，比如为RF收发器和功率放大器提供高密度电源，同时确保低噪声以保持RF性能不受影响。例如，采用同步开关稳压器以避免开关频率干扰关键RF频段，并利用LDO为敏感部件如AD9361RF捷变收发器供电。此外，电源时序控制是至关重要的，确保RF收发器在数字基带启动并运行之后才被启用，防止潜在的损坏。 对于FPGA和处理器供电，尤其是医疗和便携式设备中的应用，电源管理需要在小面积上提供快速瞬变响应和大电流，同时满足低噪声要求，以支持内部模拟电路如锁相环（PLL）。电源时序控制是确保FPGA在存储器启动前上电的关键，而精确的使能输入和电源良好输出则有助于监控和故障检测。设计的灵活性允许电源IC的电流限值可调，从而实现设计重用，加速产品上市进程。 文章中列举了一个FPGA多轨电源管理的实例，包括1.2V、1.8V、3.3V、1.5V和1.0V的电轨，分别对应内核、辅助、I/O、DDR存储器和时钟供电。两种常见的设计方案分别是使用多个开关稳压器直接连接到12V输入，或者通过一个稳压器先将12V降至5V中间轨，再进行后续调节。每种方案都有其优点和适用场景，例如预调节LDO可以降低功耗，而中间轨方法则简化了电源路径。 总结来说，高度集成的电源管理解决方案在应对通信基础设施、医疗设备和仪器的小型化挑战中发挥着核心作用。通过高效的电源分配、低噪声设计、电源时序控制以及故障监控，这些解决方案不仅提高了系统的性能，还缩短了产品开发周期，为工程师提供了强大的设计工具。