基于电源监控芯片TPS3307的DSP图像处理系统设计
电源在所设计系统的设备中可以说是最简单的器件，但却必须放在整机设计的最后考虑。为了保证整机的可靠运转，对供电系统的要求越来越高。
在高速电路板中，例如视频处理卡，由于电路的高频特性，开关的电磁辐射和线路噪音都会干扰到达电路器件电压，即器件的实际工作电压。而现今的低电压、低功耗、高性能的芯片，如DSP芯片等对工作电压的要求非常高，一般都要求电压偏差不超过5%，若芯片的供电电压为3.3V，即电压偏差不能超过0.165V。否则，一旦工作电压超出这个范围，长时间工作容易缩短寿命甚至于烧毁。因此，在电路中需要通过电压监控电路来实现对电压的实时监控，以期电源能够为芯片提供合格而稳定的电压。
TI公司TPS330X系列电源监控芯片
TI已连续四年成为全球模拟半导体市场的领导者，在电源管理产品及接口方面保持着领先的地位。TI(德州仪器公司)在很早以前就发明了供应电压监控器(Supply-Voltage Supervisor，SVSs)，并新近开发出TPS330x系列产品，这些产品结合了芯片内集成、省电结构设计和新的低电压选项，主要用于多种电压电路中系统芯片的供电电压监控，为用户提供高品质的电压。
作为TPS33X-XX系列的代表，TPS3307-33D具有以下优良特性：
(1) 主要用于多电压处理器体系，可以为DSP等芯片提供三通道监控电路;
(2) 200ms固定延时的上电复位发生器，无需外部扩展电容;
(3) 电压温度补偿;
(4) 可提供2~6V的大范围电压;
(5) 可稳定工作在-40°C to 85°C。
TPS3307-33D可监视两种独立电压，并且还可以控制另外一种电压，这种电压可以独立调整并内在与复位逻辑电路相连。其芯片管脚如图1所示。
图1 TPS3307管脚图
其中，SENSE 1，SENSE 2，SENSE3分别用于监控第一、第二、第三种电压;/MR即Manual Reset，可贴片电感器连接一个外部复位触发设备来实现电路人工复位;/RESER输出低电平有效复位信号;RE电感器是什么SET输出高电平有效复位信号。其内部电路模块图表示如下图2所示。
图2 TPS3307芯片内部模块图
从图中可以看出，电压监控有内置晶振，核心部分非常稳定，并且具有温度补偿参考电压体系。第一、第一体电感二监控电压被内部电阻反压后与比较器的参考电压进行比较。SENSE 3管脚的输入电压直接与1.25V参考电压进行比较。基于绕行电感TPS33功率电感器07的一种典型的电压监控应用可以用图3的模块图表示。该电路可以同时监控2.5V、3.3V和5V三种电压。
如果SENSE 3的输入电压为2.5V，经内置分压电阻分压后，通过计算门槛电压VIT-可以得知，SENSE 3可以很好的监控2.5V电压。具体计算过程为：
这个值非常适合用于2.5V电源供电。
图3 TPS3307应用方案
该方案中的μC代表TMS320C6211、MSP430C325等微处理器。
TPS3307-33D在DSP图像处理系统中的应用
本系统是采用TI TMS320C6211芯片处理通过摄像头拍摄并经过A/D转换后的图像。DSP对图像进行压缩后，由DSP的HPI口通过TI的PCI2040芯片上传到上位机主板上，与上位机的PCI总线进行通信。系统设计中关键是视频处理卡的设计，由于市场上能够买到的视频卡一般功能都有限，不能满足本项目的需求，故自行设计一块视频卡。
在视频卡设计中，电源模块设计非常关键，它直接影响着视频卡的最后实现和稳定运行。电源设计包括两个部分：供电系统和电源检测及上电复位系统。对供电系统来说，为满足系统需要，必须能够提供四种电源电压，分别为-+5V、-5V、+3.3V和+1.8V。+5V电源由外部提供，而其它供电电压需要自行设计。在选择5V-3.3V DC-DC电压泵时，考虑电流大小为：TMS320C6211的130mA、SAA7111A的150mA、EPM7128S的300mA、AM29LV800B的30mA、IDT72V215的2×60mA、MT48LC4M16A2的2×230mA，电流共需在1.2A左右，加上其它的一些电压转换芯片和接口芯片，考虑1.5A的供电电流。即供电电流必须大于1.5A。在选择5V-1.8V DC-DC电压泵为DSP供电时，供电电流要大于830mA。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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