通过提高电源的稳定性,来进一步提高汽车应用中的 DDR 内存性能
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双倍数据速率 (DDR) 存储器可在许多电子系统中实现高速和高性能,因为它能够在时钟的上升沿和下降沿进行读写。
在时钟的两个边沿读取和写入数据的能力本质上是在不增加时钟频率的情况下提供两倍的速度,并使系统中的吞吐量更快,因为中央处理单元 (CPU) 可以更快地写入和接收来自 DDR 的数据.
汽车子系统使用更快的处理器,因此需要更高的速度和更多的 DDR 通道,以在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和车辆信息娱乐中实现更高的性能和更好的用户体验。一些使用 DDR 的子系统包括中高端仪表盘、触摸显示器和人机界面 (HMI)。
图 1 显示了一个典型的环视电子控制单元 (ECU),包括 DDR 内存终结器。
图 1:环视 ECU
有源 DDR 终端(通常是线性稳压器)与无源终端(电阻器)相比,可以降低功耗和数据完整性。这会对特定子系统的功率损耗、热耗散和无干扰性能产生很大影响。
DDR 内存通常有一个内核和端接轨,尽管 DDR4 还需要调节第三个 VPP 轨(通常为 2.5V)。
图 2 显示了一个典型的 DDR 存储器框图。
图 2:DDR 内存框图
DDR 存储器的输入到输出阈值是传统存储器的一半,具有低阻抗端接,并且端接至输入电源的一半。例如,1.5V DDR 内核轨 (VDDQ) 需要 0.75V DDR 终端 (VTT)。
TI 拥有完整的汽车级 (Q-100) DDR 电源解决方案组合,从用于端接的高速线性稳压器(DDR VTT 轨)到完整的 DDR 内核和端接解决方案(DDR VDDQ 和 VTT 轨)。
TPS51200-Q1是一款 ±3A拉/灌 DDR 终端低压降稳压器 (LDO),采用 3mm x 3mm 封装,具有快速负载瞬态响应和 20µF 的最小输出电容,需要非常小的陶瓷电容器。
TPS51200设备是一种信源双数据速率(DDR)终端稳压器,专为低输入电压、低成本、低噪声系统设计,其中空间是一个关键因素。
TPS51200保持快速瞬态响应,并且只需要20μF的最小输出电容。TPS51200支持遥感功能和DDR、DDR2、DDR3、DDR3L、低功耗DDR3和DDR4 VTT总线终端的所有电源要求。
此外,TPS51200还提供一个开漏PGOOD信号以监控输出调节,以及一个EN信号,可用于在DDR应用的S3(暂停至RAM)期间释放VTT。
TPS51200采用热效率高的10引脚VSON热焊盘封装,并被评为绿色和无铅。规定温度范围为-40°C至+85°C。
它符合汽车电子委员会 (AEC)-Q100 测试指南,具有 -40 ° C 至 +125 ° C 环境工作温度范围、设备人体模型 (HMB) ESD 分类 2 级和设备充电设备模型 (CDM) ESD 分类等级 C4B。
适用于 ADAS 和信息娱乐系统的汽车无电池处理器电源参考设计是包括 TPS51200-Q1 在内的多种汽车设计之一。
TPS54116 -Q1是一款用于 DDR VDDQ 的全功能 6V 输入 4A 同步降压转换器和一款用于 DDR VTT 的 1A 拉/灌线性稳压器,具有 VTTREF 缓冲基准输出。其 2.5MHz 开关频率可实现非常高的功率密度和高于中波无线电频段的操作,以增强抗噪能力。
TPS54116-Q1 器件是一款功能全面的 6V 、 4A 同步降压转换器,其配有两个集成型 MOSFET 以及带 VTTREF 缓冲参考输出的 1A 拉/灌电流双倍数据速率(DDR) VTT 终端稳压器。 TPS54116-Q1 降压稳压器通过集成 MOSFET 和减小电感尺寸来最大限度减小解决方案尺寸,开关频率最高达 2.5MHz 。开关频率可设置在中波频段以上以满足噪声敏感型应用的需求,而且能够与外部时钟同步。同步整流使频率在整个输出负载范围内保持为固定值。效率通过集成 25m Ω 低侧 MOSFET 和 33m Ω 高侧 MOSFET 得到了最大限度的提升。逐周期峰值电流限制在过流状态下保护器件,并且可通过 ILIM 引脚上的电阻进行调整,从而针对小尺寸电感进行优化。
用于基于 TDA3x 的低功耗系统的汽车电源参考设计包括 TPS54116-Q1 以及 LM3880-Q1 三轨定序器。
LM3880简易电源定序器提供了控制多个独立电压轨的通电顺序和断电顺序的最简单方法。通过错开启动顺序,可以避免可能影响系统可靠性的闭锁条件或大的冲击电流。
simple sequencer采用6引脚SOT-23封装,包含一个精密启用引脚和三个开漏输出标志。开路漏极输出标志允许将其拉至与定序器VDD分离的不同电压电源(仅当其不超过建议的大于VDD的0.3 V最大电压时),以便与需要不同启用信号范围的IC接口。当LM3880启用时,三个输出标志在单独的时间延迟后依次释放,从而允许连接的电源启动。断电期间,输出标志遵循相反的顺序,以避免出现锁存状态。
对于我们的下一个采用 DDR 存储器的汽车电源子系统设计,请考虑 TI 丰富多样的DDR 电源产品组合,其中有线性稳压器和基于开关稳压器的解决方案可供选择。