用于动态电源控制型DAC的高瞬态电流5 V稳压器(CN0198)

DC-DC转换器工作原理

片上DC-DC转换器采用一种恒频、峰值电流模式控制方案，以将4.5 V至5.5 V的AVCC输入升压，从而驱动AD5755输出通道。这些器件设计用于工作电流断续模式(DCM)，占空比小于90%(典型值)。

断续导通模式是一种工作模式，其中电感电流在较大比例的开关周期内为零。DC-DC转换器属于异步器件，要求采用外部肖特基二极管。

DC-DC转换器输出电压

启用通道电流输出时，转换器将VBOOST_X电源调节至7.4 V (±5%)或(IOUT × RLOAD + 裕量)(取较大值)。电压裕量值约为3 V。在电压输出模式下，若输出被禁用，转换器将把VBOOST_X电源调节至+15 V (±5%)。在电流输出模式下，若输出被禁用，转换器将把VBOOST_X电源调节至7.4 V (±5%)。

在通道内部，VOUT_X级和IOUT_X级共用一个VBOOST_X电源，因此IOUT_X级和VOUT_X级的输出可以连在一起。

DC-DC转换器建立时间

在电流输出模式下，步长大于约1 V (IOUT × RLOAD)的建立时间将以DC-DC转换器的建立时间为主。当IOUT_X引脚需要的电压与顺从电压之和低于7.4 V (±5%)时除外。负载越小，建立时间越快。当电流步长小于24mA时，建立时间也会更快。

DC-DC转换器VMAX功能

最大VBOOST_X电压在DC-DC控制寄存器中设置。达到该最大电压时，DC-DC转换器被禁用，VBOOST_X电压则下降约0.4 V。当VBOOST_X电压下降时，DC-DC转换器被重新启用，电压斜坡再次升到VMAX(若仍有必要)。

图3. VMAX工作原理

从图3可以看出，当AD5755上升到VMAX值时，状态寄存器中的DC-DCx位置位，但当电压下降到VMAX − 0.4 V时，DC-DCx位解除置位。

AVCC电源静态电流要求

DC-DC转换器设计用于提供此数值的VBOOST_X电压：VBOOST = IOUT × RLOAD + Headroom

这意味着，对于固定负载和输出电压，DC-DC转换器的输出电流可以通过下式计算：

其中：

IOUT是IOUT_X的输出电流(单位：A)。

ηVBOOST为VBOOST_X的效率，表示为小数。

AVCC电源的压摆电流要求

AICC在压摆期间的电流要求大于静态工作模式，因为输出功率会增大，以便给DC-DC转换器的输出电容充电。如果无法提供足够的AICC电流，AVCC电压会下降。受AVCC下降影响，压摆所需的AICC电流会进一步增加。这意味着AVCC端的电压会继续下降，VBOOST_X电压以及输出电压可能永远无法达到目标值。由于该AVCC电压为所有通道共用，所以这也可能会影响其他通道。

ADP2300 AVCC电源

ADP2300和某些分立元件用于创建简单的5 V电轨，满足AD5755如前所述的电源电流要求。通过输出电压与FB引脚之间的一个电阻分压器(见图4)，可从外部设置输出电压。

图4. ADP2300典型应用(ADP2300评估板)