硬件电路设计之功耗分析与电源设计

硬件电路设计之功耗分析与电源设计
硬件电路设计流程系列--方案设计(3) 功耗分析与电源设计

分析系统主芯片对纹波的要求
由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的， 这就不可避免地
在直流稳定量中多少带有一些交流成份， 这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为
纹波，纹波对系统有很多负面的影响，比如纹波太大会造成主处理器芯片的重启，或者
给某些 AD，DA 引入噪声。一个典型的现象就是，如果电源的纹波叠加到音频 DA 芯
片的输出上，则会造成嗡嗡的杂音。下表是设计中所使用芯片对纹波的要求，以及电源
芯片能够提供的纹波范围，纹波是选择电源芯片的重要参数， 这里只列举一两个芯片进
行说明：
芯片纹波统计表




分析系统主芯片的电压上电顺序要求
当今的大多数电子产品都需要使用多个电源电压。电源电压数目的增加带来了一项设计
难题，即需要对电源的相对上电和断电特性进行控制，以消除数字系统遭受损坏或发生
闭锁的可能性。一般这个在芯片手册中会有详细说明，建议遵守芯片手册中的要求进行
设计。


分析系统所有芯片的功耗
统计板卡上用到的所有芯片的功耗， 大部分芯片的功耗在芯片手册上都有详细说明， 部
分芯片的功耗在手册上没有明确写明， 比如 FPGA，这时候可以根据以往设计的经验值，
或者事先将 FPGA 的逻辑写好，借助 EDA 工具进行统计， 比如 ISE 的 Xpower Analyzer，
下面的表格是一个功耗分析的统计案例。 注：因为数据比较多， 所以这里只选择了 3.3V
的几个芯片作为代表进行统计。
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论证选择的电源方案能否满足以上的所有要求
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根据对上电顺序的要求，