參數(shù)測量單元（PMU）布局指南

同所有的精密電子電路一樣，選擇合適的外圍元件和電路布線能夠獲得盡可能好的性能。 本應用筆記將描述PMU元件MAX9949/MAX9950在電路設計、補償、布線和散熱處理方面的要求。

器件描述

MAX9949/MAX9950是適用于自動測試設備(ATE)和其他類似儀器的雙路PMU器件。 它具有尺寸小、寬加載、測量范圍，精度高等特點，非常適合每引腳或每點需要一個PMU的測量設備。 MAX9949/MAX9950內(nèi)置緩沖驅(qū)動，可以根據(jù)用戶需求對PMU器件電壓和電流的工作范圍進行擴展。

典型電路

典型電路

推薦電路布局

應使用具有單獨的電源層和地層的多層印刷電路板。 電源層和地層的敷銅厚度應為1盎司。 如果所采用電路板的層數(shù)有限，則可以將V抄送在電子電氣和VL等多個不同的電源電壓都設計在同一個電源層。 注意：因為模擬地(AGND)是內(nèi)部電路的參考地，所以應當盡可能保持干凈。 因此元件數(shù)字部分的工作電流應避免流過模擬輸入端附近的模擬地(AGND)平面。 對此最好的辦法是將地平面分割為模擬地(AGND)和數(shù)字地(DGND)。 但是，如果電路板的布線水平高，地平面也是可以公用的。

放大電路的補償電容CCM應放置在離PMU器件盡可能近的地方，以減少寄生效應。 (請參考MAX9949/50數(shù)據(jù)資料的功能框圖部分)。

敏感輸入

由于PMU可以測量非常小的電流信號，所以對噪聲非常敏感。 信號輸入端口：RxCOM、RxA、RxB、RxC、RxD和RxE應當同那些具有大的電流噪聲的端口，比如數(shù)字開關端口，進行充分的隔離。 同樣道理，檢測電流信號的輸入端口RxDx和RxAx也應如此。

噪聲信號

DUTHx和DUTLx的比較器輸出部分能產(chǎn)生很大的dV/dT噪聲，所以，這些輸出端口應當同PMU器件的敏感信號輸入端口進行充分隔離。

數(shù)字信號輸入端口也應當同PMU的敏感信號輸入端口充分隔離。

當使用內(nèi)部比較器(尤其是采用公用地平面設計時)，作為1位A/D轉換器，或當比較器電平與模擬輸入非常接近時，應當將比較器上拉電阻增大到10K， 并且并聯(lián)一個1nF的電容。 請注意：這將顯著增大比較器的上升時間。 比較器輸出為低電平有效，由于并不影響對過流故障的快速檢測，這種折衷還是可以接受的。

補償

供電

所有供電端都應當在盡可能靠近PMU引腳的位置放置高頻旁路電容。 大多數(shù)情況下，0.1μF的陶瓷電容即可滿足要求。 MAX9949/MAX9950能為負載提供高達25mA的驅(qū)動電流。 對于使用低阻抗負載或容性負載的應用，需要電源端提供更大的電流。 在每4到6個PMU器件的電源部分增添一些1μF的旁路電容有助于改善電路的動態(tài)特性。

主放大器

PMU的主放大器經(jīng)過一個120pF電容補償后，對于高達2500pF的負載可保持穩(wěn)定。 小的補償電容可以獲得快速的上升時間，但延長了放大器的建立時間。

散熱

MAX9949/MAX9950采用64-TQFP封裝，具有高效的散熱性能。 有兩種封裝供用戶選擇：裸露焊盤位于封裝頂部(-EPR)或位于封裝低部(-EP)。

在使用封裝底部導熱的器件時，電路板上的散熱焊盤應做在頂部布線層。 請注意：裸露的焊盤在電氣上已連接到芯片的負電源(V電子電氣)。 因而該焊盤必須連接在系統(tǒng)的VEE，或保持浮空。 不要將裸露焊盤連接到其它電氣網(wǎng)絡。 裸露焊盤的寬度和長度不要超出散熱焊盤1mm。 參考EIA/JEDEC標準的JESD51-5和JESD51-7以了解進一步的細節(jié)。 )

在采用封裝頂部導熱的器件時，建議采用有效的散熱措施。 在封裝頂部安裝一個液冷硅樹脂散熱器或水冷/液冷散熱片。 請務必注意，裸露焊盤在電氣上已連接到芯片的負電源(V電子電氣)。

結論

通過合理選擇外圍元件和布線，用戶能在最終產(chǎn)品中充分發(fā)揮PMU的高精度和高效性能。

審核編輯：郭婷