小舍YZ 发表于 2017-11-9 15:43:52

fpga电源设计注意事项

为FPGA系统设计一个稳定可靠地电源并不是一件简单的事情。

作为系统的动力,电源的可靠性直接应将系统的稳定和可靠运行。而fpga供电与一般的系统不同,fpga往往内核电压低,且IO与内核等部分分别供电,这就对电源的上升时间和纹波系数要更高的特殊要求。

为保证FPGA正常启动,内核电压VCCINT的上升时间tr必须在特定的范围内。
电压上升必须单调,不允许有波动。过长的缓升时间可能会导致启动电流持续较长时间。
如果电源向FPGA提供大电流,则较长的上电缓升时间会引起热应力设计经验表明,大部分情况下内核电压VCCINT先于I/O电压VCCO供给是比较好的做法。

注意事项:

在设计可编程门阵列(FPGA)电路时,必须极端重视电源问题,从而使最终产品能在所有可能的工作条件下无缺陷和处于最优状态。
FPGA 电路电源有两项需考虑的问题: FPGA 电路上电要求和FPGA电路功率分析。

FPGA电路有多路电源输入。为优化开机接通时的电流拖曳,防止锁死和永久性的电路损坏,这些电源输入必须有精确的上电序列和/ 或正确的电压变化率。如果FPGA电路包括一片或多片专用集成电路(ASIC),或需要配置与FPGA 通信的器件,上电过程也许相当复杂。在这种情况下,可能要在FPGA自身完全配置前或配置后,依照某种时序给其它器件上电。同时也需要防止开机接通时的毛刺干扰和降低开机接通的功耗。如果FPGA在开机时发生问题,比如锁死,稳压电路也不能为调试提供多少有用信息。

FPGA电路的功耗与几项因素,特别是与其设计相关。这些因素包括配置FPGA 所使用硬件描述语言的优化质量,与I/O 的连接接口,以及I/O 流量的频率。您需要在所有可能工作条件下测试FPGA电路功耗,从而确定设计必须提供的最大电源功耗。

FPGA电路的初步功率分析采用估算算法。您可在FPGA制造商提供的文档中找到这些算法。估算算法的精度很低。它的主要目的是为设计师在考虑功率分配时,提供估计FPGA电路平均功耗和最坏条件功耗的一个起算点。有些FPGA制造商更进一步提供用于功耗计算的软件工具。(Cyclone II PowerPlay功耗估算)

CYCLONE II电源主要分为:内核电源,IO电源,PLL电源,参考电压,JTAG/AS电源

zhangyukun 发表于 2017-11-10 09:41:05

fpga电源设计注意事项

zxopenljx 发表于 2020-6-28 11:40:17

fpga电源设计注意事项

zxopenljx 发表于 2023-10-12 17:35:53

fpga电源设计注意事项

雷1314521景 发表于 2023-10-13 08:55:36

fpga电源设计注意事项
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(出处: 集成电路技术分享)
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