發布日期：2022-04-26 點擊率：70
雷達視頻信號模擬器是調試雷達信號處理機的重要設備，具有模擬環境和目標視頻回波信號功能，用于評估雷達信號處理器性能。由于模擬生成雷達視頻信號需要大量運算，為了保證系統的實時性，采用TI公司的TMS320C6713B DSP作為信號合成的核心元件，采用XIUNX的Spartan-IIE系列FPGA控制系統時序邏輯，從而增加系統設計的靈活性，簡化設計。由于 TMS320C6713B DSP的MW核電壓為1．2 V，外圍I／O電壓為3．3 V;而FPGA的內核電壓為1．8 V，外圍I／O電壓為3．3 V，所以電源系統至少需要產生三種電壓。另外，必須考慮上電順序，如果只有DSP或FPGA的內核獲得供電，外圍I／O無供電，則不會損壞器件的，僅無輸入／輸出：反之，如果外圍I／O獲得供電而CPU內核無供電，那么器件緩沖／驅動部分的三極管將工作于未知狀態，這是非常危險的?？紤]到DSP的功耗較大，且本系統要求多片DSP同時工作，若采用線性電源。必產生較大的熱損耗，因此采用輸出電壓可調、高轉換率的開關電源實現電源系統的設計。
本系統設計采用低電壓輸入、大電流輸出的同步PWM降壓式電壓轉換器TPS54310實現電源系統設計，采用TPS54310只需少量外圍元件，60 mΩ的MOSFET開關管可保證在持續3 A的輸出電流時轉換率高于92％；通過配置外圍元件產生0．9 V、1．2 V、1．5 V、1．8 V、2．5 V、3．3 V的電壓，PWM頻率范圍為280 kHz~700 kHz：利用峰值電流限制和熱關斷實現過載保護：強散熱型PWP封裝具有更好的散熱功能。此外，TI公司還提供該系列電源器件的設計工具一SWIFT軟件，可輔助完成電源系統設計，縮短研發周期。
內核電壓及外圍I/O接口電路
由于TPS54310可通過調節外圍電阻的阻值，產生系統所需1．2 V、1．8 V、3．3 V，其各路電壓產生的電路原理圖如圖1～圖3所示，圖1產生1．2 V電壓，圖2產生1．8 V電壓，圖3可產生3．3 V電壓，因各電路原理基本相似，本文以圖1為例說明如何調整輸出電壓的幅值，以滿足電源系統要求。本設計中所有TPS54310的開關頻率都設置為700 kHz，該頻率的設置通過計算。以圖1為例，其中fSW為可設置的開關頻率，其設置范同為280kHz～700 kHz，同時要求SYNC保持開路狀態。
系統采用TI公司的TMS320C67-13B DSP和Xilinx的Spartan-IIE系列FPGA，這兩種器件均需內核電壓和外同I／O電壓。上電時，要保證內核先加電，外圍I／O后加電；掉電時，應先關斷外圍I／O電源，再關斷內核電源。實現內核電壓與外圍I／O電壓的順序供電，可通過調整TPS54310的SS／ENA引腳所連接的電容并利用其PWRGD和 SS／ENA信號滿足順序供電要求。SS／ENA引腳通過一只小容量電容接地，實現使能、輸出延遲和電壓上升延遲，其延遲時間與容值成正比。
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