LTM4632為三個(gè)電源軌提供完整的高性能穩(wěn)壓器解決方案

作者：Sam Young and Afshin Odabaee

QDR-IV 提供 QDR（四通道數(shù)據(jù)速率）SRAM 的最高 RTR（隨機(jī)事務(wù)速率），為高帶寬網(wǎng)絡(luò)、高性能計(jì)算和密集型數(shù)據(jù)處理應(yīng)用提供高達(dá) 400Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸。在這些更快的數(shù)據(jù)速率下，一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是保持SRAM與高速FPGA和處理器等器件之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的完整性。

一個(gè)好的解決方案是將SRAM（例如QDR-IV，QDR或DDR）放置在非?？拷?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/82/" target="_blank">PCB頂部的接口器件的位置。為了節(jié)省PCB面積并最大限度地減少數(shù)據(jù)總線上的感應(yīng)PCB寄生噪聲，應(yīng)將為QDR-IV SRAM數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)器供電的DC/DC穩(wěn)壓器電路放置在附近。挑戰(zhàn)在于為密集的PCB上的穩(wěn)壓器找到空間。

使用完整的 DC/DC 穩(wěn)壓器，將板載電感器和 MOSFET 封裝在一個(gè)緊湊的封裝中是一種解決方案。但是PCB頂部面積的稀缺性甚至?xí)?dǎo)致緊湊的解決方案不夠。如果DC/DC穩(wěn)壓器解決方案的尺寸、高度和重量可以足夠小，則可以將其放置在PCB背面有可用空間的地方。

VTT， VDDQ， V裁判從 12V在采用微型超薄封裝

LTM4632 是一款完整的三路輸出降壓型 μModule 穩(wěn)壓器，專為支持新型 QDR-IV 和較舊的 DDR RAM 所需的所有三個(gè)電壓軌而設(shè)計(jì)，采用 0.21g 微型超薄型 LGA 封裝 （6.25mm × 6.25mm × 1.82mm）。?

封裝中包括開關(guān)控制器、二分頻電路、功率 FET、電感器和支撐元件。其小尺寸和低外部元件數(shù)（低至一個(gè)電阻器和三個(gè)電容器）僅占用 0.5cm2（雙面）或 1 厘米2（單面），而其薄型可以安裝在PCB底部，以釋放頂部空間，以實(shí)現(xiàn)超緊湊的電路板設(shè)計(jì)。

LTM4632 采用一個(gè) 3.3V 至 15V 的輸入電壓運(yùn)作，從而提供了 0.6V 至 2.5V 的精準(zhǔn)輸出軌電壓。其兩個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出，V輸出1和 V輸出2，分別為 VDDQ 提供高達(dá) 3A 的電流和 VTT 總線端接軌的電流高達(dá) ±3A。其第三個(gè)輸出為端接基準(zhǔn) （VTTR） 跟蹤電壓提供低噪聲緩沖 10mA 輸出。圖 1 示出了典型 DDR3 應(yīng)用中的 LTM4632 電路，說(shuō)明了其簡(jiǎn)單的解決方案和少量組件。

圖1.典型的 LTM4632 DDR3 應(yīng)用。

為更多SRAM模塊供電

LTM4632 的設(shè)計(jì)靈活性使其能夠支持廣泛的應(yīng)用要求。例如，其 VDDQIN 輸入允許 VTT 和 V裁判電源軌電壓設(shè)置為典型的 1/2 × VDDQ 電壓，或通過(guò)外部基準(zhǔn)電壓對(duì)其他值進(jìn)行編程。LTM4632 可配置為一個(gè)用于 VTT 的兩相單輸出軌，適用于需要超過(guò) ±3A 終端電源軌電流的應(yīng)用。這些特性使得 LTM4632 能夠支持許多不同 SRAM 的電壓要求，并增加對(duì)較大存儲(chǔ)器陣列的負(fù)載電流要求。

圖 2 示出了 LTM4632 的靈活性。LTM4632 的兩個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出采用多相均流配置連接，以便為更大的存儲(chǔ)器組提供高達(dá) ±6A VTT。對(duì)于超過(guò) 6A 的 VDDQ，LTM4632 可與其他 μModule 穩(wěn)壓器 （例如 LTM4630） 結(jié)合使用，以便為大型 SRAM 陣列提供高達(dá) 36A 的電流。效率和功率損耗如圖 3 所示，LTM4632 的熱性能如圖 4 所示。?

圖2.LTM4632 兩相單輸出 ±6A VTT 具 36A LTM4630 VDDQ 電源。

圖3.LTM4632 的效率和功率損耗。12V 輸入。（圖 2 設(shè)計(jì)）。

圖4.LTM4632 的熱性能。12V 輸入，3A（圖 2 設(shè)計(jì)）。

具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的嚴(yán)格調(diào)節(jié)

LTM4632 獨(dú)特的受控導(dǎo)通時(shí)間電流模式架構(gòu)和內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償允許在寬工作條件和輸出電容范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)和良好的環(huán)路穩(wěn)定性。其開關(guān)穩(wěn)壓器輸出的電壓調(diào)節(jié)非常精確，在整個(gè)線路、負(fù)載和溫度范圍內(nèi)保證最大總直流輸出電壓誤差低±1.5%。

圖 5 和圖 6 顯示了圖 2 電路的 LTM4632 VTT 軌的快速瞬態(tài)性能和嚴(yán)格的負(fù)載調(diào)節(jié)。

圖5.VTT 負(fù)載階躍，?3A 至 3A（圖 2 設(shè)計(jì)）。

圖6.VTT 負(fù)載調(diào)整率（圖 2 設(shè)計(jì)）。

結(jié)論

超薄型 LTM4632 為 DDR/QDR RAM 應(yīng)用所需的所有三個(gè)電源軌提供了一個(gè)完整的高性能穩(wěn)壓器解決方案。其廣泛的工作范圍、功能和緊湊的解決方案尺寸使其具有高度的靈活性和堅(jiān)固性，并且能夠安裝在PCB頂部和背面最狹小的空間中。

審核編輯：郭婷