【導讀】同所有的精密電子電路一樣，選擇合適的外圍元件和電路布線能夠獲得盡可能好的性能。本應用筆記將描述PMU元件MAX9949/MAX9950在電路設計、補償、布線和散熱處理方面的要求。討論了多種措施來指導系統設計人員采用正確的布局和信號走線技術。對布線設計和元件的相關介紹將減少用戶在使用PMU時的噪聲，并有助于處理散熱問題。
器件描述
MAX9949/MAX9950是適用于自動測試設備(ATE)和其他類似儀器的雙路PMU器件。它具有尺寸小、寬加載、測量范圍，精度高等特點，非常適合每引腳或每點需要一個PMU的測量設備。MAX9949/MAX9950內置緩沖驅動，可以根據用戶需求對PMU器件電壓和電流的工作范圍進行擴展。
典型電路
推薦電路布局
應使用具有單獨的電源層和地層的多層印刷電路板。電源層和地層的敷銅厚度應為1盎司。如果所采用電路板的層數有限，則可以將VCC、VEE和VL等多個不同的電源電壓都設計在同一個電源層。注意：因為模擬地(AGND)是內部電路的參考地，所以應當盡可能保持干凈。因此元件數字部分的工作電流應避免流過模擬輸入端附近的模擬地(AGND)平面。對此最好的辦法是將地平面分割為模擬地(AGND)和數字地(DGND)。但是，如果電路板的布線水平高，地平面也是可以公用的。
放大電路的補償電容CCM應放置在離PMU器件盡可能近的地方，以減少寄生效應。(請參考MAX9949/50數據資料的功能框圖部分)。
敏感輸入
由于PMU可以測量非常小的電流信號，所以對噪聲非常敏感。信號輸入端口：RxCOM、RxA、RxB、RxC、RxD和RxE應當同那些具有大的電流噪聲的端口，比如數字開關端口，進行充分的隔離。同樣道理，檢測電流信號的輸入端口RxDx和RxAx也應如此。
噪聲信號
DUTHx和DUTLx的比較器輸出部分能產生很大的dV/dT噪聲，所以，這些輸出端口應當同PMU器件的敏感信號輸入端口進行充分隔離。
數字信號輸入端口也應當同PMU的敏感信號輸入端口充分隔離。
當使用內部比較器(尤其是采用公用地平面設計時)，作為1位A/D轉換器，或當比較器電平與模擬輸入非常接近時，應當將比較器上拉電阻增大到10K， 并且并聯一個1nF的電容。請注意：這將顯著增大比較器的上升時間。比較器輸出為低電平有效，由于并不影響對過流故障的快速檢測，這種折衷還是可以接受的。
補償
供電
所有供電端都應當在盡可能靠近PMU引腳的位置放置高頻旁路電容。大多數情況下，0.1µF的陶瓷電容即可滿足要求。MAX9949/MAX9950能為負載提供高達25mA的驅動電流。對于使用低阻抗負載或容性負載的應用，需要電源端提供更大的電流。在每4到6個PMU器件的電源部分增添一些1µF的旁路電容有助于改善電路的動態特性。
主放大器
PMU的主放大器經過一個120pF電容補償后，對于高達2500pF的負載可保持穩定。小的補償電容可以獲得快速的上升時間，但延長了放大器的建立時間。
散熱
MAX9949/MAX9950采用64-TQFP封裝，具有高效的散熱性能。有兩種封裝供用戶選擇：裸露焊盤位于封裝頂部(-EPR)或位于封裝低部(-EP)。
在使用封裝底部導熱的器件時，電路板上的散熱焊盤應做在頂部布線層。請注意：裸露的焊盤在電氣上已連接到芯片的負電源(VEE)。因而該焊盤必須連接在系統的VEE，或保持浮空。不要將裸露焊盤連接到其它電氣網絡。裸露焊盤的寬度和長度不要超出散熱焊盤1mm。參考EIA/JEDEC標準的JESD51-5和JESD51-7以了解進一步的細節。)
在采用封裝頂部導熱的器件時，建議采用有效的散熱措施。在封裝頂部安裝一個液冷硅樹脂散熱器或水冷/液冷散熱片。請務必注意，裸露焊盤在電氣上已連接到芯片的負電源(VEE)。
結論
通過合理選擇外圍元件和布線，用戶能在最終產品中充分發揮PMU的高精度和高效性能。
推薦閱讀：
