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發(fā)布日期:2022-10-14 點(diǎn)擊率:71
寬帶自組網(wǎng)產(chǎn)品,根據(jù)不同客戶的不同需求,通常有多種不同的工作頻率。為了使用方便,很多自組網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)成為基帶板+可插拔射頻板的架構(gòu),在實(shí)現(xiàn)不同的工作頻率時,直接更換射頻板即可,如下圖。
然而,不同的射頻板往往需要不同的工作電壓,如果為每種工作頻率的射頻板都配置單獨(dú)的基帶板,則基帶板種類會變得非常多,大大增加了產(chǎn)品管理的復(fù)雜度。本方案針對這種情況,提出了一種自適應(yīng)電壓的電源電路設(shè)計(jì),基帶板會根據(jù)不同的射頻板,自動提供匹配的供電電壓。
在上圖中,DCDC降壓芯片即U1使用了TI的TPS54360,VIN是基帶板輸入端,VCC_RF是DCDC的輸出端,也就是射頻板的工作電源。TPS54360是一種輸出可調(diào)節(jié)的DCDC芯片,可以采用不同的分壓反饋電路,獲得不同的輸出電壓。本方案改造了TPS54360分壓反饋電路,如下:
當(dāng)VSET_0、VSET_1懸空或者接地時,由于R10、R11的存在,Q1、Q2的基極為低電平,Q1、Q2處于截止?fàn)顟B(tài),R7、R9處于開路狀態(tài),分壓反饋電路僅由R1、R3、R8組成,經(jīng)過計(jì)算得知,此時VCC_RF電壓為0.8*(R1+R3+R8)/R8=7.1V;
當(dāng)VSET_0為高電平(3.3V)、VSET_1懸空或者接地時,Q1導(dǎo)通、Q2截止,分壓反饋電路由R1、R3、R7、R8組成,經(jīng)過計(jì)算得知,此時VCC_RF電壓為0.8*(R1+R3+R8//R7)/(R8//R7)=9V;
當(dāng)VSET_0、VSET_1均為高電平(3.3V)時,Q1、Q2都導(dǎo)通,分壓反饋電路由R1、R3、R7、R8、R9組成,經(jīng)過計(jì)算得知,此時VCC_RF電壓為0.8*(R1+R3+R8//R7//R9)/(R8//R7//R9)=12V。
綜上所述,VCC_RF與VSET_0、VSET_1的關(guān)系如下
VCC_RF | VSET_0 | VSET_1 |
7.1V(默認(rèn)值) | 0 | 0 |
9V | 1 | 0 |
12V | 1 | 1 |
7.1V、9V、12V就是自組網(wǎng)產(chǎn)品射頻板的3種典型供電電壓,經(jīng)過改造后的DCDC電路既簡單又方便。另外,當(dāng)不插射頻板時,VCC_RF的輸出電壓默認(rèn)為7V,是很安全的電壓,可以保證插上任何一種頻率的射頻板都不會損壞。同時,7V的電壓又可以作為其他電源模塊的輸入電壓,保證基帶板的其他部分正常運(yùn)行。 改造后的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示,射頻板在設(shè)計(jì)之初就按照上述電壓對應(yīng)關(guān)系將VSET_0,VSET_1上拉至高電平(3.3V)或者下拉至低電平(0V),這樣基帶板就可以提供匹配的供電電壓。
例如,要求12V供電的射頻板的VSET_0、VSET_1原理圖如下圖所示,VSET_0、VSET_1均已上拉至高電平(3.3V)。
完整系統(tǒng)的電源電路工作過程如下圖所示。