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cc3100 硬件设计 内部Ldo输出的电压

wo最近毕设做了一块CC3100的板卡 ,然后这两天在调试 ,我发现电压好像不太对 数字DCDC只有1.17V 模拟的和PA的大概1.5V附近,我查询数据手册没看见 正常的输出电压 应该是多少 。所以请问下,TI的工程师们,数字 DCdc模拟 DCDC以及 PA DCDC的输出电压正常 应该是多少?谢谢了

Viki Shi:

请参考这边: http://processors.wiki.ti.com/index.php/CC3100_%26_CC3200_Chinese_Design_Guide

Yang Gao11:

回复 Viki Shi:

您好,谢谢,这个我在设计板卡的时候,参考过,我查了好多文档,暂时没看见过哪个明确的指出 内部LDO DCDC输出的电压分别是多少,所以无法判断我现在的输出电压正确与否

Terry Han:

回复 Yang Gao11:

可以用TI官方的CC3100的Demo板进行实际的测试,对比自己做的板卡进行实际的对比测试。

Yang Gao11:

回复 Terry Han:

好的,另外我可不可以理解这块的电压是没有官方的标准?

Yang Gao11:

回复 Terry Han:

您好,我测了一下 我的自己设计的板卡,VDD_ANA只有1.53V  VDD_DIG_CC是1.2V,这个还有必要继续往下调试么

Terry Han:

回复 Yang Gao11:

首先建议和数据手册上的参数进行对比,或者直接拿官方的评估板进行对比测试,如果电压在设计的范围内,可以直接进行功能性测试。

Terry Han:

回复 Yang Gao11:

建议参考

CC3200和CC3100 电路板设计重点 V1.0.pdf

其中关于电源部分的介绍:

2. 电源部分的设计2.1 芯片内部 DC-DCCC3200 的电源管理子系统包含三个直流电压 变换器 (DC-DC),分别为 给数字部分电路供电的 Digital DC-DC, 给模拟部分电路供电的 ANA1 DC-DC, 给射频部分 PA 供电的 PA DCDC。CC3200 常用的供电模式是 2.1 V 至 3.6 V 的宽电压供电,电压源输入到芯片内部的三个 DC-DC,三个 DC-DC 进行电压变换后分别给芯片内部的数字、模拟、和射频模块供电。低功耗 Wi-Fi 智能设备经常是用两节 1.5 V 的 AA 或 AAA 干电池串联供电,或者是把板上5V 转成 3.3V 后供电,所以宽电压供电模式适用于普遍的应用场景。在电池直接供电模式下, 三个内部的 DC-DC 的开关噪声很大,这个时候电源部分的布板设计对 Wi-Fi 射频性能至关重要。在 1.85V 稳压源供电模式下,芯片内部的 DC-DC 不工作,这种情况下也就没有 开关噪声。这种情况下 Wi-Fi 射频性能对电源部分的布板设计相对不敏感。图 1 为 CC3200 3.3V Vbat 输入 VIN_DCDC_PA (Pin 39) 上示波器测量出的电压纹波,电压波动幅度达到 600 mV。 对应于 CC3200 由 Radio Tool 控制数据包连续发送 (Tx Mode,Packetized)。图 2 为该状态下 VIN_DCDC_ANA (Pin 37) 上的电压波形, 电压波动幅度达 200mV。图 3 为 VIN_DCDC_DIG (44 脚) 上的电压波形,电压波动幅度也达 200mV。

如之前图 1、2、3 所示,由 Vbat, 输入电容, 和芯片内部对应的 DC-DC 的地形成电流回路环路上有大量的高频开关电流,生成交变磁场辐射。交变磁场辐射是板上噪声的主要根源。DC-DC 工作时给开关地注入开关电流,产生的交变磁场感生电压降,会导致接地反弹。为了抑制磁场辐射,减小地反弹,就需要把高频开关电流回路最小化,同时把它们接地走线从主地平面隔离出来。同时接地走线等效为电感,对高频噪声也有一定的抑制作用。如图 6 旨在说明 VIN_DCDC_ANA,VIN_DCDC_PA, VIN_DCDC_DIG 三路 Vbat 输入的三个去耦电容 C40, C38, C33 的摆放、电源和接地走线的处理方式。可以看到,三个电容的接地是通过过孔,在第二层主地层走回 CC3200 芯片下面,再通过过孔连回芯片中间的地焊盘。在表层 DC 电流输入走线和第二层接地走线上下重合,使得开关电流环路面积最小。图 6 右特别说明第二层接地走线跟主地平面的隔离。这里需要特别注意的是电容端接地过孔的处理。因为为了降低 4 层 PCB 板的成本,一般只使用通孔,而不会采用 1 到 2 层盲孔。这就造成一种情况,在布板后期覆铜环节,将输入电容的接地过孔在第 3 层或底层连接到地铜。这种情况下最小化和隔离开关电流环路的目的就可能落空了,因为这个时候电流噪声和开关电流可能串到可能阻抗更低第三层和底层地去。所以在布板铺铜过程中需要细致处理,避免出现这样的情况,一种推荐的简单处理方法是在布板过程中,在第三层和底层的需要隔离的过孔周围画出铺铜禁区。

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