因为高精度丈量体系作业频率高，数据处理量大，功耗也相对较高，而供电体系的好坏直接影响到体系的安稳性和体系的精度，所以规划高效率、高可靠性的供电体系具有极其重要的现实意义。这篇文章首要叙说了一个实践高精度丈量体系的电源规划。

　　1 DSP和FPGA的电源请求

　　体系选用Altera公司的Cyclone系列EPIC12类型FPGA和TI公司的TMS320C6713B类型DSP均需求两种电源[1～2]：外围I/O电压为3.3V及内核电压别离为1.5V和1.2V。因而有必要思考它们的合作疑问：(1)在加电进程中，要确保内核先得到供电，外围I/O后得到供电，内核最晚也应当与周边I/O接口电源一起加电。不然也许会致使DSP和FPGA的输出端呈现大电流，这将大大影响器材的使用寿命，乃至损坏器材。(2)在封闭电源时，内核最晚也应当与周边I/O接口电源一起掉电，而且应当先封闭I/O接口电源，再关内核电源。这篇文章首要使用TI公司的TPS5431×系列产品来发生1.2V、1.5V和3.3V电压[3]。

　　体系各个电源变换芯片一致由蓄电池供电。电源模块在用蓄电池加电时，其电压上升进程中与到达安稳状况前也许呈现较严重的动摇。而DSP和FPGA在上电进程中假如电压动摇较大，加载也许失利并致使后续加载操作反常[4]。为了确保加载成功，不会发生不受操控的状况，所以在体系中加入了电压监控和复位电路，以确保DSP和FPGA芯片在体系加电进程中一向处于复位状况，直到电压到达所请求的电平。一起，一旦电源的电压降到阈值以下，强行芯片进入复位状况，确保体系安稳地作业。因为体系用6V蓄电池供电，所以电压不会超越6V，只需进行欠压监控[5]。

　　2 电源体系规划

　　体系中存在模拟电路和数字电路供电。这篇文章要点介绍数字电路电源部分。

　　本规划选用TPS5431×系列电压变换芯片规划数字电源体系，别离发生DSP和PFGA的内核和外围电压以及+5V电压。TPS5431×系列是低电压输入、大电流输出的同步PWM Buck降压式电压变换器，其电路外围器材少，60mΩ的MOSFET开关管确保了在继续3A的输出电流时超越92%高效率;输出电压有0.9V、1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V可选，初始差错为1%;PWM频率规模从280～700kHz;经过峰值电流约束和热关断完成过载维护;加强散热型的PWP封装为芯片供给了非常好的散热;归纳处理了电路板面积和本钱[3]。

　　2.1内核电压的发生

　　本部分首要是为TMS320C6713B和EPIC12规划内核供电体系，其内核电压别离为1.2V和1.5V，别离用TPS54312和TPS54313来发生,详细电路如图1、图2所示。为了满意供电次序的请求，图1、图2中的PWRGD接到图3中的SS/ENA脚。

　　参数的选择：芯片的开关频率设为700kHz，为此，需求坚持FSEL脚开路并在RT脚和AGND脚之间串联71.5kΩ的电阻;输出滤波电感的取值规模在4.7~10μH之间，这篇文章选用4.7μH的贴片电感;SS/ENA脚经过一个低容值电容接地，其功能为使能、输出推迟和电压上升推迟。其间推迟时间和电容值成正比，近似为：

　　式中: td为输出推迟时间(秒);C(SS)为SS/ENA脚所接电容(F);t(SS)为输出电压上升推迟时间(秒)。

　　本规划内核电压电路中，C(SS)=0.039μF，依据式(1)、式(2)可得td、t(SS)别离为9.36ms和5.46ms。

　　2.2 外围电压的发生及供电次序的完成

　　使用TPS54316来发生3.3V的输出电压。外围器材参数的选择除SS/ENA脚处的电容外，其他与内核电压电路一样。外围I/O电压电路如图3所示.

　　为了完成内核和周边I/O接口的电源供电次序，这篇文章采取调整SS/ENA脚处的电容值和使用TPS5431×中的PWRGD和SS/ENA信号来操控的办法。一方面，在外围电压电路中选择C(SS)=0.1μF，依据式(1)、式(2)得td、t(SS)别离为24ms和14ms。在加电时，内核比外围早加电约23ms。另一方面，即便电容被击穿，在加电开始，因为TPS54312和TPS54313输出为未到达阈值(正常值的95%)，PWRGD(信号)输出低电平，TPS54316处于封闭状况，直至内核电压安稳。这么就确保了内核先加电;在封闭电源时，因为TPS54312和TPS54313输出低于阈值，PWRGD信号输出低电平，关断TPS54316，确保了外围I/O先掉电，试验测得外围I/O早掉电10ms左右。由此可见，从两方面都满意了供电次序的请求[6]。上电进程及掉电进程试验波形别离如图4、图5所示。

　　2.3 电压监控和复位电路

　　电压监控和复位电路选用TI公司的TPS3307-18D来完成。TPS3307-18D是一种微处理器电源监控芯片，其特点是可一起输出高电平有用和低电平有用的复位信号，可一起监控三个独立的电压：3.3V/1.8V/可调电压(其对应的门限值别离为2.93V/1.68V/1.25V)。因为体系中的DSP、FPGA和Flash存储器的复位信号都是低电平有用，所以用TPS3307-18D的信号来完成复位，用信号完成复位指示功能，对体系中的3.3V、1.5V和1.2V(扩大到3.6V)三个电压进行监控。电压监控和复位电路如图6所示。

　　只需其本身的供电电压在2V以上，而且被监控的三个电压中有一个低于其门限值时，就可以确保输出有用的RESET信号;当三个电压的值都高于门限值前，复位信号则一向有用。别的，芯片还有一个手动复位信号，经过复位按扭可以方便地进行手动复位。

　　试验测验结果表明，该电源体系能可靠地为本丈量体系供给安稳的电源，并具有动态呼应快(25ms)、功率大(最高可达18W)、变换效率高(到达93%)、输出电压波纹小(0.05V)及电压调整率好(0.1%)的特点。但是电源动摇和上电次序所造成的电路上电失利毛病，仅仅涉及电源可靠性的一个方面，因而这篇文章所举的实践使用比如也许并不适合于各种情况，其意图在于提醒规划人员在有关电源规划中也许存在的危险，