CXTP65198 DDR终端稳压器 | 3A吸/源电流 | 支持DDRIII/LPDDRIII/DDRIV | 1.1V-3.5V输入 - 嘉泰姆电子

CXTP65198 DDR终端稳压器 | 3A吸/源电流 | 支持DDRIII/LPDDRIII/DDRIV | 1.1V-3.5V输入 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXTP65198
产品类型:LDO线性稳压器
产品系列:存储器电源解决方案DDR 存储器电源方案
产品状态:量产
浏览次数:11 次
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产品简介

CXTP65198 是一款3A吸/源电流DDR终端稳压器,支持DDRIII/LPDDRIII/DDRIV VTT总线终端,输入电压1.1V-3.5V,控制电压2.9V-5.5V,集成PGOOD与EN控制,采用WDFN-10L 3x3封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)1.1V~3.5V
输出电压 (VOUT)2.5~12V
输出电流 (IOUT)4.5A
工作频率1000kHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-10
Dropout voltage240 @ 0.3A
Quiescent current0.7mA
Psrr.60dB@1kHz
Noise30μVRMS
Protection过流/过温
FeaturesEnable Input;OCP;Power Good;Stable with Ceramic Capacitor
ApplicationDDRI;DDRII;DDRIII;DDRIV
Temperature range-40℃~125℃
Output capacitorCeramic
Precision25±mV
Isource/Isink (max) (A)3

产品详细介绍

CXTP65198 DDR终端稳压器
3A吸/源电流 | 支持DDRIII/LPDDRIII/DDRIV | 1.1V-3.5V输入

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXTP65198 | 封装:WDFN-10L 3x3

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXTP65198 是一款高性能 sink/source 跟踪终端稳压器,专为 DDRIII、低功耗 DDRIII(LPDDRIII)及 DDRIV 内存总线终端(VTT)供电而设计。该芯片集成了高速运算放大器,可提供快速负载瞬态响应,并仅需 3 颗 10μF 陶瓷输出电容 即可稳定工作。CXTP65198 支持 远程感测(Remote Sensing) 功能,完全符合 JEDEC 规范对 DDR 内存 VTT 终端的所有要求。芯片输入电压范围 1.1V 至 3.5V,控制电压范围 2.9V 至 5.5V,具备 3A 源电流和 3A 吸电流能力,内置高侧 N-MOSFET 和低侧 N-MOSFET,分别实现电流源和电流阱功能。CXTP65198 采用热效率优异的 WDFN-10L 3x3 封装,是笔记本、台式机、服务器、电信/数据通信设备、液晶/等离子电视、复印机/打印机及机顶盒等系统中 DDR 内存供电的理想选择。

核心优势: 3A吸/源电流 | 支持DDRIII/LPDDRIII/DDRIV | VIN 1.1V-3.5V | VCNTL 2.9V-5.5V | 远程感测 | 仅需3颗10μF陶瓷输出电容 | 电源良好指示(PGOOD) | 使能控制(EN) | 软启动 | UVLO/OCP/热关断 | WDFN-10L 3x3封装。

1. 产品概述与市场定位

在当代计算机系统、服务器及嵌入式平台中,DDR 内存的高速运行对供电质量提出了严苛要求。DDR 总线终端电压(VTT)必须精确跟踪 VDDQ/2,并具备快速响应负载变化的能力,以保障数据总线的信号完整性。CXTP65198 作为一款 线性 sink/source 跟踪终端稳压器,其核心优势在于 宽输入电压范围(1.1V-3.5V)宽控制电压范围(2.9V-5.5V),可灵活适配多种系统电源架构。芯片内部集成的高侧 N-MOSFET 与低侧 N-MOSFET 分别负责电流源和电流阱,无需外部功率晶体管,大幅降低了系统 BOM 成本与 PCB 面积。

芯片的 远程感测(SENSE) 功能可精确补偿输出路径上的压降,确保负载端电压始终精准跟踪 REFIN 电压。内置的 高速误差放大器 提供卓越的负载瞬态响应,配合 3 颗 10μF 陶瓷输出电容 即可实现稳定输出,满足 JEDEC 对 DDRIII/LPDDRIII/DDRIV 所有 VTT 规格要求。REFOUT 基准输出 提供 10mA 源/吸电流能力,可为系统提供 VDDQ/2 参考电压。新增的 PGOOD(电源良好)EN(使能) 引脚,为系统提供了更智能的电源管理能力。CXTP65198 采用 WDFN-10L 3x3 超小型封装,是高密度、高性能 DDR 内存供电方案的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

3A吸/源电流满足DDR VTT高瞬态需求
宽输入电压VIN 1.1V-3.5V
宽控制电压VCNTL 2.9V-5.5V
远程感测精确补偿线路压降
陶瓷电容兼容仅需3x10μF输出电容
REFOUT基准输出10mA源/吸电流
电源良好指示开漏PGOOD输出
使能控制支持S3待机放电
完整保护软启动/UVLO/OCP/热关断
  • 高速误差放大器:提供快速负载瞬态响应,确保 VTT 电压在负载突变时保持稳定,满足 DDR 内存对供电动态性能的严格要求。
  • 远程感测(SENSE):通过 SENSE 引脚直接检测负载端或输出电容正端的电压,精确补偿 PCB 走线和连接器引入的压降,保证 VTT 精度。
  • 陶瓷输出电容兼容:专为低 ESR 陶瓷电容优化设计,仅需 3 颗 10μF 陶瓷输出电容即可稳定工作,降低系统成本并节省 PCB 空间。
  • REFOUT 基准输出:提供 REFIN 基准电压输出,具备 10mA 源/吸电流能力,可用于外部电路或作为系统参考。
  • PGOOD 电源良好指示:开漏输出,当 SENSE 电压处于电源良好窗口(典型 ±20%)内时,PGOOD 引脚呈现高阻抗,外部上拉电阻将其拉高,可用于系统上电时序控制或故障报警。
  • EN 使能控制:支持外部逻辑信号控制芯片的开启与关断。在 DDR 应用中,可将 EN 连接至 SLP_S3 信号,在 S3 待机状态下关断 VOUT 并快速放电,有效降低系统待机功耗。
  • 软启动功能:内置软启动电路,在启动过程中平滑建立输出电压,避免冲击电流对系统造成干扰。
  • 全面保护机制:包括 VCNTL UVLO(欠压锁定)、REFIN UVLO、输出过流保护(OCP)以及热关断保护(TSD),确保芯片在异常条件下安全运行。OCP 限流典型值为 4.5A,当 VOUT 超出 PGOOD 窗口时,限流值自动降低三分之一,实现非锁存保护。
  • 超小封装:WDFN-10L 3x3 封装,占板面积仅 9mm²,适合高密度 PCB 布局。

3. 典型应用电路

CXTP65198 的典型应用电路极为简洁:VIN 引脚连接 1.1V-3.5V 电源(通常为系统 VDDQ),VCNTL 引脚连接 2.9V-5.5V 控制电源(通常为 3.3V 或 5V 系统电源),REFIN 引脚连接 DDR 内存的 VDDQ 参考电压(通常为 VDDQ/2),VOUT 引脚输出 VTT 终端电压,SENSE 引脚连接至负载端或输出电容正端实现远程感测,REFOUT 引脚通过 0.1μF 陶瓷电容接地提供基准输出,EN 引脚连接系统电源状态控制信号(如 SLP_S3),PGOOD 引脚通过上拉电阻连接至 VCNTL 或系统电源,PGND 和 GND 分别连接功率地和模拟地。输入 VIN 和 VCNTL 各需 10μF 和 1μF 至 4.7μF 陶瓷电容,输出 VOUT 需 3 颗 10μF 陶瓷电容。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(DDR内存VTT终端供电)

图2. CXTP65198 内部功能方框图
内部集成:高速误差放大器、高侧N-MOSFET(源电流)、低侧N-MOSFET(吸电流)、REFOUT缓冲器、软启动控制、UVLO检测、过流保护(OCP)、热关断保护(TSD)、PGOOD比较器、EN逻辑控制、远程感测放大器等。

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN, VCNTL 电源电压 -0.3 6 V
EN, REFIN, SENSE 输入电压 -0.3 6 V
VOUT, REFOUT, PGOOD 输出电压 -0.3 6 V
PD @ TA=25°C 最大功耗 (WDFN-10L 3x3) 2.5 W
θJA 结到环境热阻 40 °C/W
θJC 结到外壳热阻 7.5 °C/W
TJ 结温范围 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
控制电压 VCNTL 2.9 5.5 V
输入电压 VIN 1.1 3.5 V
结温范围 -40 125 °C
关键电气特性 (TJ=-40°C 至 85°C, VIN=1.5V, VCNTL=3.3V, VREFIN=VSENSE=0.75V, COUT=10μF×3, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
VCNTL 工作电流 VEN=VCNTL, 空载 0.71 mA
VCNTL 关断电流 VEN=0V, VREFIN=0V, 空载 65 μA
VIN 工作电流 VEN=VCNTL, 空载 150 μA
VIN 关断电流 VEN=0V, 空载 0.15 μA
VOUT 输出电压 (VIN=1.5V) IOUT=0A 0.75 V
VOUT 输出电压 (VIN=1.35V) IOUT=0A 0.675 V
VOUT 输出电压 (VIN=1.2V) IOUT=0A 0.6 V
VOUT 输出电压偏移 IOUT<±2A ±25 mV
VOUT 源电流限流 VOUT 在 PGOOD 窗口内 4.5 A
VOUT 吸电流限流 VOUT 在 PGOOD 窗口内 4.5 A
VOUT 放电电阻 VREFIN=0V, VOUT=0.3V, VEN=0V 18 Ω
PGOOD 阈值 (上下限) 相对于 REFOUT ±20 %
PGOOD 启动延迟 上升沿延迟 2 ms
PGOOD 输出低电平 IPGOOD=4mA 0.4 V
REFOUT 电压容差 IREFOUT=±10mA ±15 mV
REFOUT 源/吸电流限流 40 mA
UVLO 阈值 (上升) VCNTL 上升 2.7 V
EN 逻辑高电平 1.7 V
EN 逻辑低电平 0.3 V
热关断阈值 160 °C
热关断滞后 15 °C

5. 工作原理与设计指导

5.1 跟踪稳压器架构

CXTP65198 采用线性 sink/source 跟踪稳压器架构。芯片内部包含一个高速误差放大器(OP)、一个高侧 N-MOSFET(源电流路径)和一个低侧 N-MOSFET(吸电流路径)。所有控制电路由 VCNTL 电源供电。在正常工作状态下,误差放大器通过调节高侧和低侧 MOSFET 的栅极驱动电压,使 SENSE 引脚电压精确跟踪 REFIN 引脚电压。当负载需要电流时(源电流),高侧 N-MOSFET 导通,VIN 向 VOUT 供电;当负载需要灌入电流时(吸电流),低侧 N-MOSFET 导通,VOUT 向 PGND 释放电流。这种推挽式结构确保 VTT 总线始终保持稳定,无论负载电流方向如何变化。

5.2 REFIN 与 REFOUT

REFIN 引脚是误差放大器的基准输入端,其电压直接决定 VOUT 的输出目标值(VOUT = VREFIN)。REFIN 输入电压范围为 0.5V 至 1.8V,具有 UVLO(欠压锁定)功能,当 REFIN 电压低于约 390mV 时,芯片输出被禁止,防止 VTT 在 VDDQ 未就绪时异常输出。REFOUT 引脚是内部缓冲器的输出,可提供与 REFIN 相等的电压,并具备 10mA 源/吸电流能力。REFOUT 可用于外部电路参考或作为系统其他模块的基准源,需通过 0.1μF 陶瓷电容接地以滤除噪声。

5.3 PGOOD 与 EN 控制

CXTP65198 提供了灵活的电源管理接口。PGOOD 是开漏输出引脚,当 SENSE 电压处于 REFOUT 的 ±20%(典型值)窗口内并持续 2ms(典型值)后,PGOOD 内部开关管关断,外部上拉电阻将其拉至高电平,指示 VTT 输出正常。当 SENSE 电压超出 PGOOD 窗口时,PGOOD 引脚在 10μs(典型值)内拉低,向系统提供快速故障指示。EN 引脚用于控制芯片的使能状态。当 EN 为高电平时,芯片正常工作;当 EN 为低电平时,芯片进入关断模式,VOUT 通过内部放电电阻(典型 18Ω)快速放电至 GND,同时 REFOUT 和内部电路保持工作(若 VREFIN > 0.4V 且 VCNTL 存在),或完全关断(若 VREFIN=0V)。在 DDR 应用中,可将 EN 连接至南桥的 SLP_S3 信号,在 S3 待机状态下快速关断 VTT,降低系统功耗。

5.4 保护机制

  • VCNTL UVLO(欠压锁定):当 VCNTL 电压低于 2.5V(典型下降阈值)时,芯片关闭所有输出,防止控制电路在欠压条件下异常工作。UVLO 上升阈值为 2.7V(典型),滞后 120mV,确保可靠启动。
  • REFIN UVLO:当 REFIN 电压低于约 390mV 时,芯片输出被禁止,防止 VTT 在 VDDQ 未就绪时异常输出。
  • 过流保护(OCP):源电流和吸电流路径均通过内部检测电阻实时监测。当输出电流超过限流阈值(典型 4.5A)时,OCP 电路将限制电流至设计值。若 VOUT 超出 PGOOD 窗口,限流值自动降低三分之一(非锁存保护),进一步保护芯片和负载。
  • 热关断(TSD):当芯片结温超过 160°C(典型)时,高侧和低侧功率 MOSFET 同时关断,芯片停止工作;当结温降至 120°C(典型)以下时,芯片自动恢复至正常工作状态。这种滞回设计避免了热振荡。

6. 基于 CXTP65198 的 DDR3/DDR4 内存供电设计实例

设计目标:一款高性能服务器主板,配置 8 条 DDR3/DDR4 DIMM 插槽,VDDQ=1.5V(DDR3)或 1.2V(DDR4),VTT 需提供 3A 峰值源/吸电流能力,要求 VTT 精度 ±20mV,支持远程感测以补偿 DIMM 插槽压降,并具备 PGOOD 指示和 S3 待机关断功能。

  • 系统配置:选用 CXTP65198,VIN 接系统 1.5V(DDR3)或 1.2V(DDR4),VCNTL 接 3.3V 系统电源,REFIN 接 VDDQ 分压电阻网络(VDDQ/2)。输出电容选用 3 颗 10μF 陶瓷电容(X5R/X7R,耐压 6.3V),输入 VIN 和 VCNTL 分别并联 10μF 和 1μF 陶瓷电容。SENSE 引脚连接至最后一个 DIMM 插槽附近的 VTT 走线端,实现精确远程感测。PGOOD 引脚通过 10kΩ 电阻上拉至 VCNTL,EN 引脚连接至系统 SLP_S3 信号。
  • 参数设置:在 S0 正常工作状态下,EN 为高电平,VOUT 输出 0.75V(DDR3)或 0.6V(DDR4),为 DIMM 提供 VTT 终端电压。REFOUT 输出 0.75V 或 0.6V 基准,通过 0.1μF 电容滤波后可作为系统参考。PGOOD 在 VOUT 建立并稳定后拉高,指示 VTT 正常。
  • 性能验证:在 1.5A 负载瞬态条件下,VOUT 电压过冲/下冲小于 30mV,恢复时间小于 2μs。输出电容仅需 3 颗 10μF 陶瓷电容,满载时输出电压偏移 ±25mV,完全满足 JEDEC 对 DDR3/DDR4 VTT 的精度要求(±40mV)。
  • 热设计:在 TA=50°C 环境温度下,芯片功耗约 0.9W(取决于 VIN 与 VOUT 压差及负载电流),θJA=40°C/W 时结温约 86°C,远低于 125°C 推荐结温上限。Exposed Pad 需焊接至大面积 PGND 铜皮,并通过过孔散热至内层地层。
  • PCB 布局要点:VIN、VCNTL 和 VOUT 的陶瓷电容尽可能靠近芯片引脚放置,距离小于 0.5 英寸。SENSE 走线采用 Kelvin 连接,从负载端单独引出,避免与 VOUT 大电流路径重叠。PGND 和 GND 在 Exposed Pad 处单点连接,模拟地与功率地分开布线。PGOOD 和 EN 信号走线应远离功率噪声源。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXTP65198 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,助您快速完成 DDR 内存供电方案设计。

7. PCB 布局与散热设计建议

  • 输入电容放置:VIN 输入电容(10μF 陶瓷)和 VCNTL 输入电容(1μF 至 4.7μF 陶瓷)必须尽可能靠近芯片对应引脚,距离小于 0.5 英寸(12.7mm),以减少寄生电感对高频瞬态响应的影响。
  • 输出电容放置:VOUT 输出电容(3 颗 10μF 陶瓷)应靠近 VOUT 引脚放置,但 SENSE 检测点应位于输出电容正端或负载端,以实现最佳远程感测效果。输出电容的地端应直接连接至 PGND 平面。
  • SENSE 走线:SENSE 信号为高阻抗模拟信号,走线应远离噪声源(如 SW 节点、电感、大电流路径),建议走线宽度 10mil 以上,并用地线包围保护。采用 Kelvin 检测方式,从负载端或输出电容正端单独引出。
  • REFOUT 电容:REFOUT 引脚需 0.1μF 陶瓷电容接地,电容应紧靠 REFOUT 和 GND 引脚,滤波效果最佳。
  • PGOOD 和 EN 走线:PGOOD 为上拉输出,EN 为逻辑输入,走线长度尽量短,避免与功率走线平行耦合,防止误触发。
  • 地线分割:PGND(功率地)承载大电流,应使用宽铜皮或整层地平面;AGND(模拟地)为小信号参考地,应独立走线。PGND 和 AGND 在 Exposed Pad 处单点连接(建议在芯片下方通过过孔连接)。
  • 散热设计:Exposed Pad(裸露焊盘)必须焊接至 PCB 地平面,并通过多个过孔(建议 0.3mm 直径,间距 1.0mm)连接至内层和底层地平面,以增强散热。根据热设计公式 PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA) / θJA,在 TA=85°C 时最大功耗约 1W(TJ=125°C),需确保实际功耗不超过此值。在 4 层 PCB 上,增加 Exposed Pad 下方的铜皮面积和过孔数量可有效降低 θJA

8. 订购信息与技术支持

CXTP65198 采用 WDFN-10L 3x3 封装,无铅、RoHS 合规,符合 IPC/JEDEC J-STD-020 标准。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计和 FAE 现场支持。

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