介紹

　　許多現(xiàn)代cpu以兩種不同的時(shí)鐘速度運(yùn)行，每種速度都需要不同的核心工作電壓來(lái)確保最佳性能。這些電壓記錄在CPU規(guī)格的制造商VID(電壓識(shí)別)部分。一些新的DC/DC轉(zhuǎn)換器(例如LTC1909)具有內(nèi)置的VID控制，支持雙可編程輸出電壓，但許多現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器沒(méi)有。LTC1699是一款精密的雙態(tài)電阻分壓器，使用簡(jiǎn)單的SMBus接口，允許在非VID支持的DC/DC轉(zhuǎn)換器上進(jìn)行VID控制。不需要專用VID線。

　　它是如何工作的

　　DC/DC轉(zhuǎn)換器通過(guò)精確的分壓器將輸出電壓與內(nèi)部基準(zhǔn)進(jìn)行比較，并調(diào)整輸出以補(bǔ)償差異，從而保持一致的輸出電壓。LTC1699是一個(gè)雙態(tài)電阻分壓器，取代了反饋電路中的固定分壓器，從而允許電路支持兩個(gè)不同的電壓輸出。它專門(mén)設(shè)計(jì)用于使用內(nèi)部0.8V基準(zhǔn)的DC/DC PWM轉(zhuǎn)換器，如LTC1702A, LTC1628, LTC1735和LTC1778。

　　根據(jù)指令，LTC1699可以在兩個(gè)可編程的精確輸出電壓之間進(jìn)行選擇。這兩個(gè)電壓是通過(guò)常用的SMBus(系統(tǒng)管理總線)串行接口發(fā)送的5位VID字來(lái)編程的，因此不需要專用VID控制線。然后，主機(jī)系統(tǒng)有兩種方法在兩個(gè)電壓之間切換:通過(guò)SMBus接口或通過(guò)選擇(SEL)引腳的邏輯信號(hào)進(jìn)行數(shù)字切換。當(dāng)CPU電壓處于穩(wěn)壓狀態(tài)時(shí)，LTC1699提供電源良好信號(hào)，可用于通知CPU和衛(wèi)星系統(tǒng)電源達(dá)到規(guī)格。該IC的增強(qiáng)版本LTC1699EGN擴(kuò)展了電源順序控制和狀態(tài)線，以協(xié)調(diào)多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器管理其他CPU系統(tǒng)電壓，例如用于I/O和時(shí)鐘電源的電壓(參見(jiàn)圖2)。

　　由于準(zhǔn)確的CPU電壓對(duì)于可靠的CPU運(yùn)行至關(guān)重要，因此LTC1699中的分壓器精確到±0.35%以內(nèi)。有三個(gè)版本

　　LTC1699支持不同的英特爾cpu和基于其5位VID碼的獨(dú)特電壓表。LTC1699-80涵蓋了英特爾移動(dòng)規(guī)范，而桌面標(biāo)準(zhǔn)則由LTC1699-81 (VRM8.4規(guī)范)和LTC1699-82 (VRM9.0規(guī)范)涵蓋(參見(jiàn)表1)。

　　圖1所示。SMBus控制的高效率DC/DC變換器。

　　圖2。使用LTC1699EGN的16引腳SSOP封裝的SMBus功率排序和多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器控制。

　　表1。結(jié)合LTC1699和合適的DC/DC轉(zhuǎn)換器選擇V(OUT)量程和vrm零件號(hào)V(出)范圍內(nèi)VRM的兼容性

　　為什么要使用SMBus?

　　SMBus易于實(shí)現(xiàn)，正逐漸成為系統(tǒng)控制標(biāo)準(zhǔn)。SMBus是一種低功耗2線串行接口，用于標(biāo)準(zhǔn)化控制和監(jiān)控系統(tǒng)支持功能，而不是CPU，最初是為帶有智能充電電池的便攜式計(jì)算機(jī)定義的。如今，大多數(shù)便攜式電腦使用SMBus不僅僅是為了控制電池。它已發(fā)展成為潮流控制、系統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)和冷卻控制的標(biāo)準(zhǔn)方法。它現(xiàn)在被流行的操作系統(tǒng)所支持，并且是當(dāng)前PC設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不可或缺的一部分。通過(guò)SMBus控制CPU電壓是下一個(gè)合乎邏輯的步驟，消除了對(duì)專有控制接口的需求。

　　SMBus確實(shí)有一些限制。SMBus 1.0版本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有錯(cuò)誤檢查協(xié)議，這對(duì)于提供錯(cuò)誤電壓時(shí)性能不佳的現(xiàn)代cpu來(lái)說(shuō)是一個(gè)潛在的重大問(wèn)題。雖然較新的SMBus v1.1標(biāo)準(zhǔn)包括一個(gè)可選的錯(cuò)誤檢查協(xié)議，但它并沒(méi)有得到廣泛使用。由于傳統(tǒng)上使用SMBus的大多數(shù)系統(tǒng)都具有容錯(cuò)性，因此將當(dāng)前設(shè)計(jì)升級(jí)到SMBus v1.1協(xié)議意味著通信軟件和硬件復(fù)雜性的顯著增加。為了解決這些問(wèn)題并利用SMBus的優(yōu)勢(shì)，Linear Technology開(kāi)發(fā)了幾個(gè)特殊的協(xié)議過(guò)程和建議，提供了在不使用v1.1錯(cuò)誤檢查的情況下消除錯(cuò)誤的方法。

　　首先是允許主機(jī)根據(jù)需要經(jīng)常寫(xiě)入和讀取預(yù)編程的電壓值，以驗(yàn)證該值。第二個(gè)是，在主機(jī)發(fā)送兩個(gè)SMBus“ON”或“OFF”命令之前，程序值不會(huì)被激活，一個(gè)接一個(gè)。如果“ON”或“OFF”值中有任何位不合適，則拒絕前面的電壓編程命令。

　　LTC1699還具有兩個(gè)特殊的鎖定功能。第一種方法是忽略“ON”命令，直到電壓寄存器設(shè)置好。此外，當(dāng)接收到兩個(gè)有效的“ON”命令序列時(shí)，在電源運(yùn)行期間，VID寄存器被鎖定以防止更改。最后，LTC1699實(shí)現(xiàn)了新的SMBus v1.1邏輯電平，以提高信令完整性。這些技術(shù)共同提供了使用流行的SMBus對(duì)CPU電壓的穩(wěn)健和安全控制。

　　桌面/便攜式VID DC/DC轉(zhuǎn)換器

　　圖1顯示了使用LTC1778控制器和LTC1699的核心電壓調(diào)節(jié)器的典型實(shí)現(xiàn)。等效電路可在LTC1909中作為單片IC使用。