在现代电子设备中，双倍数据速率（DDR）存储器是应用为广泛的动态随机存取存储器（DRAM）类型，像计算机、笔记本电脑、服务器等众多电子设备都离不开它。DDR 存储器的供电需要两组电源轨，分别是 VDDQ（漏极到漏极电压）和 VTT。通常情况下，由于电流需求较高，VDDQ 轨由开关电源供电，而 VTT 轨则可根据电流需求采用无源端接或有源端接供电。接下来，我们将深入探讨 DDR 存储器端接电源 VTT 的相关知识。
用于 DDR 设计的串联短截线端接逻辑（SSTL）
在 DDR 设计中，采用了串联短截线终端逻辑（SSTL）。该电路通过一个串联电阻（RS）连接输出缓冲器（驱动器）与存储器（接收器），同时使用一个终端电阻（RT）连接到终端电源轨（VTT）。一般来说，典型的 VTT 电压和 VREF 参考电压均等于 VDDQ/2。
当输出缓冲输出高电平时，开关管 Q1 导通、Q2 关断，电流从 VDDQ 经 Rs、Rt 流向 VTT，此时 VTT 吸收电流，接收端输入电压 VIN 高于 VREF；当输出缓冲输出低电平时，开关管 Q1 关断、Q2 导通，电流从 VTT 经 Rt、Rs 流向地，VTT 向外输出电流，接收端输入电压 VIN 低于 VREF。
为了避免数据读写出错，VIN 必须落在规范阈值窗口内。以 DDR2 对应的 SSTL_18 标准为例，高电平识别要求 VIN 必须高于 VREF + 125mV，接收端才能正确判定为高电平；低电平识别要求 VIN 必须低于 VREF - 125mV，接收端才能正确判定为低电平。若 VIN 超出规范区间，就会引发内存读写故障。
无源端接功耗分析
图 2、图 3 分别展示了 SSTL_18（DDR2）无源端接的高、低电平数据线简化电路。假设示例参数为：VDDQ = 1.8V，VREF = 0.9V；驱动管 Q1/Q2 导通电阻 RON 典型值 20Ω；串联电阻 Rs = 20Ω，匹配电阻 Rt = 25Ω；无源端接由两只等值电阻 Rp 构成分压网络。
在 DDR 存储器中，多条位线共用同一个 VTT 电压。当高电平位线与低电平位线的数量恰好相等时，来自高电平位线的 VTT 灌电流（流入端接的电流）等于来自低电平位线的拉电流（流出端接的电流），此时净 VTT 电流为零，VTT 电压恰好等于 VDDQ/2。然而，在实际应用中，高电平位线和低电平位线的数量往往不相等，这时 VTT 电压就不等于 VDDQ/2，净 VTT 电流和 RP 电阻值决定了实际的 VTT 电压。
假设低电平位线的数量多于高电平位线，净 VTT 电流流出端接，VTT 电压低于 VDDQ/2。经计算，为了使高电平位线上的 VIN 高于逻辑高阈值（VREF + 125 mV = 1.025 V），VTT 电压必须高于 0.54 V。对于一个具有 32 条数据线和 10 条地址线的 DDR2 存储器应用，总共有 42 条线。若假设 VTT 端接拉出电流且 VTT 电压为 0.54 V，经计算，如果所有线均为低电平位线，该应用需要两个 2.07 Ω 的电阻，这些电阻产生的总功率损耗为 0.91 W。为了使 VTT 电压高于 0.54 V（以增加裕量），RP 电阻值必须更小，但两个电阻上的功率损耗则会增加。
有源端接
TPS51200 器件是一款专门为低输入电压、低成本、低噪声的空间受限型系统而设计的灌电流和拉电流双倍数据速率（DDR）终端稳压器。该器件集成了一个能够拉取和灌入电流的高性能低压降（LDO）线性稳压器，可保持快速的瞬态响应，仅需 20μF 超低输出电容。它支持远端电压检测功能，并能满足 DDR、DDR2、DDR3、DDR3L、低功耗 DDR3 和 DDR4 VTT 总线终端的所有电源要求。
TPS51200 支持启动和关断跟踪。在跟踪启动期间，一旦 REFIN 电压大于 0.39V，VO 就会跟随 REFOUT。REFIN 通过分压器来跟随 VDDQ 电源轨的上升，REFOUT 会生成存储器应用的 DDR VTT 基准电压，它能够支持 10mA 的拉电流和灌电流负载。
无源端接与有源端接的对比
相比无源端接，有源端接具有明显的优势。以 TPS51200 为例，输出电流 2A 时，电压偏差可控制在 25mV 以内。而无源端接工作期间，VTT 电压在电流增大时会显著下降。当电流水平为 0.35 A 时，VTT 电压从 0.9 V 降至 0.55 V。如果电流高于 0.35 A，VTT 电压会降至 0.54 V 以下，高电平位线上的 VIN 电压将不再保持在规格窗口之内，可能会发生读 / 写错误。
在功率损耗方面，有源端接也远低于无源端接。当 VTT 电流为 0 A 时，有源端接工作期间的功率损耗几乎为 0 W，而无源端接工作期间则为 0.81 W。当 VTT 电流为 0.35 A 时，有源端接的功率损耗为 0.315 W，仅为无源端接 0.93 W 功率损耗的三分之一。这意味着在待机模式下 VTT 电流非常小时，无源端接比有源端接消耗的功率大得多。
