在现代电子设计中，一个常见但常被忽视的问题是印刷电路板（PCB）上电源管理的复杂性。许多工程师在未经充分考虑的情况下为电路板上电，这可能导致设备损坏或性能下降，尤其是在量产阶段，这些问题往往更加凸显。当产品的生产流程开始，器件和设计的容差面临实际检验时，之前未被发现的问题可能会导致项目延期和成本飙升。
随着集成电路技术的不断进步，越来越多的功能模块被集成到单个芯片中，这使得电源管理变得更加复杂。现代系统通常包含多个电源，这些电源的电压可能相同，但大多数情况下是不同的。随着片上系统（SoC）的普及，对电源时序控制和管理的需求也日益增长。
为了指导设计工程师正确地为各种集成电路（IC）设计电源上电序列，许多半导体公司，如ADI公司，会在其产品数据手册中提供详细的指导信息。然而，对于某些IC而言，正确的电源上电序列是至关重要的，这一点在ADI公司的多款产品中都有明确要求。这些产品包括使用多个电源的转换器（如模数转换器ADC和数模转换器DAC）、数字信号处理器（DSP）、音频/视频处理芯片、射频组件以及许多其他混合信号IC。
在设计这些需要多个不同电源的IC时，设计工程师必须考虑一些微妙的电源问题。目前，常见的电源电压包括+1.8V、+2.0V、+2.5V、+3.3V、+5V、−5V、+12V和−12V等。为了确保电路的正常运行，工程师需要仔细分析并设计一个可靠的上电和关断序列。
以ADI公司的PulSAR ADC系列为例，这些ADC通常需要三个或更多独立电源，包括数字电源（DVDD）、模拟电源（AVDD）和数字输入/输出电源（OVDD）。在AD7654这款16位ADC的数据手册中，明确列出了其绝对最大额定值（AMR），这些值对于避免器件损坏至关重要。数据手册中显示，AVDD、DVDD和OVDD的电压范围都是−0.3V至+7V，但DVDD和OVDD之间存在一定的限制，即OVDD最多只能比DVDD高0.3V。这意味着DVDD必须在OVDD之前或与之同时上电，否则可能会损坏器件。
除了电源限制外，PulSAR ADC的模拟输入和数字输入也有一定的限制。例如，模拟输入不得超过AVDD +0.3V或AGND −0.3V，否则模拟内核可能会上电到闩锁状态。同样，数字输入必须小于DVDD +0.3V，以确保数字内核不会因ESD二极管的正偏而损坏。
在PulSAR ADC系列中，还有一些速度更快的新型器件，如AD7621和AD7623，它们采用更低的2.5V电源，并具有明确规定的上电序列。这些器件的数据手册中也列出了相应的绝对最大额定值，并强调了电源时序的重要性。
ADI公司的Σ-Δ型ADC，如AD7794，也需要注意电源时序问题。这款24位ADC的基准电压必须小于AVDD + 0.3V，因此AVDD必须先于基准电压或与之同时上电。
为了解决这些电源时序问题，ADI公司提供了多种电源时序控制器件。这些器件的工作原理是在第一个调节器的输出电压达到预设阈值时，开始一段时间延迟，然后使能后续调节器上电。这种方式可以方便地控制电源的上电和关断序列，而无需更改PCB布局布线。
因此，对于现代电子设计而言，正确的电源时序控制至关重要。设计工程师需要仔细分析电路需求，选择合适的电源时序控制方案，以确保产品的可靠性和性能。
