ROHM BD3537F：高性能DDR-SDRAM终端稳压器的设计与应用

在PC硬件设计中，DDR-SDRAM的电源管理至关重要，它直接影响着内存的性能和稳定性。ROHM的BD3537F终端稳压器为DDR-SDRAM提供了高性能的电源解决方案。今天，我们就来深入了解一下这款稳压器的特点、参数以及使用注意事项。

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一、BD3537F简介

BD3537F是一款与JEDEC DDR-SDRAM兼容的终端稳压器，它采用线性电源设计，内置N沟道MOSFET，能够提供高达±1.8A的灌/拉电流能力。其内置的高速运算放大器赋予了它出色的瞬态响应性能。该稳压器需要5.0V的偏置电源来驱动N沟道MOSFET，并且可以使用陶瓷电容作为输出电容，这使得整个稳压器的封装尺寸能够显著减小。

二、产品特点

1. 推挽式电源：集成了用于终端（VTT）的推挽式电源，为DDR-SDRAM提供稳定的电源。
2. 使能功能：具备使能器，方便控制稳压器的开启和关闭。
3. 欠压锁定：内置欠压锁定（UVLO）功能，当输入电压低于设定阈值时，稳压器会自动关闭，保护电路安全。
4. SOP8封装：采用SOP8封装，便于在PCB上进行布局和焊接。
5. 热关断保护：内置热关断保护器（TSD），当芯片温度过高时，自动关闭输出，防止芯片损坏。
6. 双通道兼容：与双通道（DDR-II）兼容，适用于多种DDR内存系统。
7. 宽输入电压范围：工作输入电压范围为4.75 - 5.25V，具有较好的电压适应性。
8. 软启动功能：具备软启动功能，可避免电源开启时的电流冲击。

三、电气参数

1. 绝对最大额定值

参数	符号	限制	单位
输入电压	VCC	7 *1	V
REF输入电压	REF	7 *1	V
终端输入电压	VTT_IN	7 *1	V
输出电流	ITT	3	A
功率耗散1	Pd1	560 *2	mW
功率耗散2	Pd2	690 *3	mW
工作温度范围	Topr	-30 ~ +100	℃
存储温度范围	Tstg	-55 ~ +150	℃
最大结温	Tjmax	+150	℃

注：1应不超过Pd；2当环境温度Ta超过25℃时，每升高1℃，功率耗散减少4.48mW（无散热片）；*3当安装在70mm x 70mm x 1.6mm的玻璃环氧树脂PCB上时，环境温度Ta超过25℃，每升高1℃，功率耗散减少5.52mW。

2. 工作条件

参数	符号	最小值	最大值	单位
输入电压	VCC	4.75	5.25	V
终端输入电压	VTT_IN	1.746	1.854	V
参考电压	VEN	0.6	1.6	V

3. 电气特性

在Ta = 25℃，VCC = 5V，REF = 0.9V，VTT_IN = 1.8V的条件下，部分电气特性如下：	参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	条件
待机电流	IST	-	50	90	μA	REF < 0.15V（关机）
偏置电流	ICC	-	1	2.5	mA	REF = 0.9V
终端输出电压1	VTT1	REF - 20m	REF	REF + 20m	V	ITT = 0A
终端输出电压2	VTT2	REF - 20m	REF	REF + 20m	V	ITT = -1.8A to 1.8A
源电流	ITT+	1.8	-	-	A	-
灌电流	ITT-	-	-	-1.8	A	-
上侧导通电阻1	HRON1	-	0.3	0.5	Ω	-
下侧导通电阻1	LRON1	-	0.3	0.5	Ω	-
UVLO阈值电压	VUVLO	3.5	3.8	4.1	V	VCC：上升扫描
UVLO迟滞电压	⊿ VUVLO	100	160	220	mV	VCC：下降扫描
EN-ON电压	V ENH	0.6	-	-	V	-
EN-OFF电压	V ENL	-	-	0.15	V	-

四、引脚配置与功能

1. 引脚配置

引脚编号	引脚名称	引脚功能
1	VTT_IN	终端电源输入引脚
2	GND	接地引脚
3	REF	参考电压输出引脚
4	VTT	终端输出引脚
5	N.C.	未连接
6	VCC	VCC引脚
7	N.C.	未连接
8	N.C.	未连接

2. 引脚功能说明

• VCC：为IC的内部电路提供独立的电源输入，用于驱动放大器电路，最大电流额定值为2.5mA，建议连接一个1μF左右的旁路电容。
• VTT_IN：VTT输出的电源输入引脚，可提供最高1.8V的电压，但需注意IC的导通电阻对电流的限制以及输入/输出电压差导致的允许损耗变化。建议使用电容变化较小的10μF电容，具体需根据电源输入特性和PCB布线阻抗进行检查。
• VTT：DDR内存终端输出引脚，具有±1.8A的灌/拉电流能力，输出电压与REF电压相同。当VCC UVLO或热关断保护器激活，且EN引脚电平低于EN-OFF电压时，VTT输出关闭。建议连接一个10μF的陶瓷电容（X5R或X7R）用于环路增益相位补偿和减少负载突变时的输出电压变化。
• REF：当输入电压达到0.6V或更高时，REF引脚电平变为“高”，提供VTT输出；当输入电压降至0.15V或更低时，REF引脚电平变为“低”，VTT状态变为高阻态。

五、使用注意事项

1. 绝对最大额定值：虽然产品经过严格的质量控制，但如果超过绝对最大额定值，可能会导致产品损坏。在特殊情况下，需采取物理安全措施，如使用保险丝。
2. GND电位：确保GND端子电位在任何工作条件下都是最低电位。
3. 热设计：考虑实际工作条件下的允许损耗（Pd），进行充分的热设计，确保环境温度Ta不超过100℃，芯片结温Tj不超过150℃。
4. 终端短路和错误安装：安装IC时，要注意IC的方向和位置，避免短路和错误安装导致IC损坏。
5. 强电磁场环境：在强电磁场环境中使用IC可能会导致误操作，需注意防护。
6. 内置热关断保护电路：内置热关断保护电路（TSD电路）的工作温度为175℃（标准值），具有-15℃（标准值）的迟滞宽度。当芯片温度升高，TSD电路启动时，输出端子将关闭。该电路主要用于防止IC热失控，不能替代正常的热设计。
7. 输出与GND之间的电容：避免在输出和GND之间连接大于1000μF的电容，以免在Vcc和VIN短路时，电容中的电流流入输出端，损坏IC。
8. 设置基板检查：在使用设置基板进行检查时，要注意对低阻抗引脚连接电容可能对IC造成的应力。在组装过程中提供接地，运输和存储时要小心静电防护。
9. IC端子输入：避免将低于GND（P基板）的电压施加到输入端子，以免激活寄生元件，导致电路干扰和故障。
10. GND布线模式：当同时存在小信号GND和大电流GND时，建议采用单点接地，以分离小信号和大电流布线，避免布线电阻和大电流引起的电压变化影响小信号GND。
11. 输出电容：为了稳定输出电压，必须在VTT输出端子连接输出电容。建议连接一个10μF的陶瓷电容（X5R或X7R），具体需根据实际温度和负载条件进行检查。
12. 输入电容：输入电容用于降低连接到输入端子（VCC和VTT_IN）的电源输出阻抗。建议使用低温系数的1μF（VCC）和10μF（VTT_IN）电容，具体需根据电源输入特性和PCB布线电容及阻抗进行检查。
13. 输入端子：VCC、VTT_IN和REF端子相互独立。VCC端子具有UVLO功能，REF引脚包含使能电路。无论输入端子的输入顺序如何，当UVLO电压达到阈值且REF电压达到EN引脚阈值时，VTT输出将激活。
14. REF引脚：REF引脚控制IC的开启和关闭。当REF电压达到EN-ON电压时，输出电压开始工作。由于BD3537F没有“软启动功能”，需要通过额外的元件R1、R2和C4来设置启动时间。
15. 工作范围：在工作范围内，电路的操作和功能通常在指定的环境温度范围内得到保证，但电气特性值可能无法保证，但在工作范围内不会发生剧烈变化。
16. 允许损耗Pd：参考热降额特性图表，确保使用时不超过允许损耗，以免导致IC功能下降。
17. 强电磁场环境：在强电磁场环境中使用IC可能会导致误操作，需注意防护。当输出端子连接包含大电感组件的负载时，建议插入保护二极管，以防止启动和关闭输出时产生反电动势。
18. 应用电路确认：虽然提供了应用电路示例，但在使用IC之前，需要彻底确认其特性。当IC与外部电路一起使用时，要考虑外部元件和IC的静态特性以及瞬态特性的变化，确保有足够的余量。

六、总结

ROHM的BD3537F终端稳压器为DDR-SDRAM提供了高性能、可靠的电源解决方案。在设计过程中，工程师需要充分了解其特点和参数，并严格遵循使用注意事项，以确保电路的稳定性和可靠性。大家在实际应用中有没有遇到过类似稳压器的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。