PWM工作原理分析.ppt

DirettoPWM工作原理分析PowerOn瞬間VID、Vcore的產生時序在學習之前首先應了解一下一些關健的述語和IC的工作原理，這些資料可參看相關IC的Datasheet，Diretto遵循Intel發布的VRM10.0規範，該規範具體描述如下：圖一中顯示了整個P4架構的電源供應時序，所有電源供應起始於SystemPowerSupply(ATX)，當觸發主機板的PWRBTN#信號後，ATXPOWER供出數組電源。當＋3V電源和EN信號供給VCCVIDVoltageRegulator後，該Regulator將立即供出VCCVID電壓1.2V，在經進1～10MS的延時後，該Regulator供出VID_PWRGD信號，以通知ProcessorVoltageRegulator可以根據Processor發出的VID[0:5]組合送出相應的Vcore電壓。當CPU的工作條件滿足後，就開始做第一個尋址動作。實際上到這個裡整個上電及初始化過程已經講述的非常清楚，但也衹是粗略的的描述了整個過程，並且這裡衹是VRM10.0規範的一部分。OutputVolgatevs.VIDCode圖二為VRM10.0的另一個重要部分，該表格主要向我們講述了信號VID[0:5]的不同組合，對應不同的CPUVcore電壓。由該表格可以得知，VRM10.0的Vcore電壓範圍從0.8375V～1.6V，每個Step為0.0125V，共有74個組合。其中第一种组合非常特别，该组VID[4:0]均为1，VID[5]為X，送出Vcore為0V,也就是說衹要VID[4:0]為1，不管VID[5]為0或1，送出的Vcore都為0V。可以參考一下VID部分線路圖，从线路图中可以了解到VID[5:0]均有Pull-High电阻接于＋3V,即表示在缺省状态下(無CPU)VID[5:0]均为High,也就是說所有CPUVID[5:0]组合中至少有一个VID信号為0，當VID[4:0]均為1時，即表示無CPU。在對VRM10.0的規範有所了解後，開始對整個主機板的電源供電時序進一步分析，現以Diretto機種為例作為分析對象。圖（三）圖三為VCCVIDVoltgateRegulator的線路圖，U37為這個線路圖的核心元件，该元件Pin1为电源Input,Pin2位GND,Pin3为EN控制信号，高電平有效，该脚為High時，Pin5才可输出，否则無输出。Pin4位POG信号，该信号输出与Pin5输出有至少1ms延时，参照一下Pin3(CE),Pin4(POG),Pin5(VOUT)之间时序关系。由圖四可知，衹有在VEN为Hingh后，VOUT才开始上升，在VOUT上升到VOUT的90%後，VGOP才開始計時，並延時至少1ms後VPG為High。在VOUT降低至VOUT的85%时，VPG输出为Low,以通知外圍PWM產生相應動作。圖五為RT9181CB的內部框圖圖六為實際量測出的波形，黃色軌跡線(CH1)為VOUT,藍色軌跡線(CH2)為POG輸出，從圖中可以看到在黄色軌跡線上昇沿之前蓝色軌跡線有一幅度為700mv的毛刺，该毛刺是由於在給VccvidVoltageRegulator供電的一瞬間產生。圖七為测量到的延時時間，从圖中可以看出延時時间為1.60ms。符合POG与VOUT延時至少1ms。為了將電源初始化過程講述的清楚明了，現將電源初始化過程分為以下幾個過程：VCCVID的初始化過程Vcore的初始化過程其它供電的初始化過程VCCVID的初始化過程在上面已講述完畢，下面開始講述Vcore的初始化過程。首先我們來看一下Diretto的Vcore供電部分的原理圖圖（九）圖（十）圖九、十為為Diretto的Vcore供電原理圖，其主要由以下幾個部分組成：PWM控制器ADP3180MOSFET驅動器ADP3418UP-MOSFET和LOW-MOSFET還有一些其它的無源器件構成的反饋電路、濾波電路和過電壓過電流反饋電路。首先介紹PWM控制器ADP3180,下圖為它的TOPVIEW圖引腳描述：Pin1~6：VID[0:5]Vcore電壓編碼組合輸入，由CPU決定。Pin7：回饋返回。Pin8：该脚连接于内部误差放大器的输入端，一方面与Pin9构成反馈电路用于消除误差放大器的自身误差与线路噪声，另一方面接Vcore反馈电压，用于侦测Vcore是否有偏差。Pin9：内部误差放大器的输出，该脚与Pin8可构成反馈电路，以消除内部误差放大器自身误差与噪声，实际上用于构成一个反馈电路。Pin10：PowerGoodOutput，此Pin為OpenDrainOutput。Pin11：電源EnableInput，當把這個Pin接地時禁止PWM輸出。Pin12：Soft-Start延時。Pin13：