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兩種能夠幫助工程師簡化FPGA的電源解決方案

電子設計 ? 來源:互聯網 ? 作者:佚名 ? 2018-03-26 09:08 ? 次閱讀

我不得不承認,隨著時間的推移為 FPGA 供電變得越來越復雜,本文提供一些建議,希望可以幫助簡化 FPGA 的電源解決方案,使用戶能夠創建出快速便捷的解決方案。

在為 FPGA 供電時需要考慮若干電源設計方面的問題,比如:

  • 增加了輸出電壓軌數量

  • 需要為電軌設置設定點精度

  • 需要優化設計中的無源板面布局才能實現極低的紋波噪聲

  • 需要 AC 瞬態響應,以及補償環路

另外,不要忘了還有排序以及更多所需功能。圖 1 顯示了 FPGA 開發套件中典型的 FPGA 電源解決方案。設計該方案除了要選擇正確的器件和電感器外,還需要具備一些其它的專業知識。例如,需要考慮部件放置和板面布局方面的細節。

圖 1. 典型的 FPGA 電源解決方案

那么,如何才能簡化設計呢?

幸運的是,有多種解決方案都有助于實現簡化。在本文中,我將重點介紹兩種能夠幫助您快速便捷地實現設計目標的創新技術。

第一種需要著重介紹的技術是用于創建 FPGA 電源解決方案的 WEBENCH FPGA Architect 設計工具(原理設計加仿真結果)。

WEBENCH FPGA Architect 設計工具可幫助您:

  1. 選擇您想要的 FPGA 廠商

  2. 選擇您將使用的 FPGA 產品系列

  3. 滿足由 FPGA 廠商提供的 FPGA 電源估計器工具定義的電源需求

執行這幾個簡單步驟就可成就 FPGA 電源解決方案,并在產品尺寸、效率和成本方面全方位實現優化。這種易用型工具能幫助您克服初始障礙,將設計時間從幾天縮短至幾分鐘,從而贏得領先優勢。

第二種是集成型電感器電源模塊,它可以切實簡化設計方案。

電源模塊主要在單個 IC 封裝中集成電感器,但也可集成其它外部組件,如 FET、補償環路(若需要)以及反饋電阻器等。電源模塊的功能特性非常豐富,例如可將啟用和電源指示良好引腳用于排序,而且僅需最少的外部組件,如輸入電容器、輸出電容器、可能還需要一個反饋電阻器。該模塊有助于將圖 1 的電源解決方案簡化為圖 2 的方案??蓪⒓尚碗姼衅麟娫茨K用于為 FPGA 供電,并被 FPGA 廠商視為一種適合的電源解決方案。此外,這些模塊還有助于簡化板面布局,幫助您以前所未有的速度完成設計。

圖 2.采用 LMZ30602 的集成型電感器電源模塊

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