在現代電子設計中，一個常見但常被忽視的問題是印刷電路板（PCB）上電源管理的復雜性。許多工程師在未經充分考慮的情況下為電路板上電，這可能導致設備損壞或性能下降，尤其是在量產階段，這些問題往往更加凸顯。當產品的生產流程開始，器件和設計的容差面臨實際檢驗時，之前未被發現的問題可能會導致項目延期和成本飆升。
隨著集成電路技術的不斷進步，越來越多的功能模塊被集成到單個芯片中，這使得電源管理變得更加復雜。現代系統通常包含多個電源，這些電源的電壓可能相同，但大多數情況下是不同的。隨著片上系統（SoC）的普及，對電源時序控制和管理的需求也日益增長。
為了指導設計工程師正確地為各種集成電路（IC）設計電源上電序列，許多半導體公司，如ADI公司，會在其產品數據手冊中提供詳細的指導信息。然而，對于某些IC而言，正確的電源上電序列是至關重要的，這一點在ADI公司的多款產品中都有明確要求。這些產品包括使用多個電源的轉換器（如模數轉換器ADC和數模轉換器DAC）、數字信號處理器（DSP）、音頻/視頻處理芯片、射頻組件以及許多其他混合信號IC。
在設計這些需要多個不同電源的IC時，設計工程師必須考慮一些微妙的電源問題。目前，常見的電源電壓包括+1.8V、+2.0V、+2.5V、+3.3V、+5V、?5V、+12V和?12V等。為了確保電路的正常運行，工程師需要仔細分析并設計一個可靠的上電和關斷序列。
以ADI公司的PulSAR ADC系列為例，這些ADC通常需要三個或更多獨立電源，包括數字電源（DVDD）、模擬電源（AVDD）和數字輸入/輸出電源（OVDD）。在AD7654這款16位ADC的數據手冊中，明確列出了其絕對最大額定值（AMR），這些值對于避免器件損壞至關重要。數據手冊中顯示，AVDD、DVDD和OVDD的電壓范圍都是?0.3V至+7V，但DVDD和OVDD之間存在一定的限制，即OVDD最多只能比DVDD高0.3V。這意味著DVDD必須在OVDD之前或與之同時上電，否則可能會損壞器件。
除了電源限制外，PulSAR ADC的模擬輸入和數字輸入也有一定的限制。例如，模擬輸入不得超過AVDD +0.3V或AGND ?0.3V，否則模擬內核可能會上電到閂鎖狀態。同樣，數字輸入必須小于DVDD +0.3V，以確保數字內核不會因ESD二極管的正偏而損壞。
在PulSAR ADC系列中，還有一些速度更快的新型器件，如AD7621和AD7623，它們采用更低的2.5V電源，并具有明確規定的上電序列。這些器件的數據手冊中也列出了相應的絕對最大額定值，并強調了電源時序的重要性。
ADI公司的Σ-Δ型ADC，如AD7794，也需要注意電源時序問題。這款24位ADC的基準電壓必須小于AVDD + 0.3V，因此AVDD必須先于基準電壓或與之同時上電。
為了解決這些電源時序問題，ADI公司提供了多種電源時序控制器件。這些器件的工作原理是在第一個調節器的輸出電壓達到預設閾值時，開始一段時間延遲，然后使能后續調節器上電。這種方式可以方便地控制電源的上電和關斷序列，而無需更改PCB布局布線。
因此，對于現代電子設計而言，正確的電源時序控制至關重要。設計工程師需要仔細分析電路需求，選擇合適的電源時序控制方案，以確保產品的可靠性和性能。
