[Prog_Vladimir 0]

Добрый день.

За неимением опыта прошу помощи в расчете фильтрующих конденсаторов для 1.2В, 2.5В и 3.3В (количество и емкость). FPGA EP4CGX15BF14. Поюзал PDN tool альтеровский, пишет, что необходимо более 300 конденсаторов. Видимо, неправильно ввожу входные данные. Может быть, есть у кого готовые примеры для этой или схожей ПЛИС?

[vadimp61 0]

Добрый день.

За неимением опыта прошу помощи в расчете фильтрующих конденсаторов для 1.2В, 2.5В и 3.3В (количество и емкость). FPGA EP4CGX15BF14. Поюзал PDN tool альтеровский, пишет, что необходимо более 300 конденсаторов. Видимо, неправильно ввожу входные данные. Может быть, есть у кого готовые примеры для этой или схожей ПЛИС?

Тут есть схема демо платы на вашеем цыклоне

подсмотрите как делает сама Altera

http://www.altera.com/products/devkits/alt...iv-starter.html

[VladimirB 1]

Тут есть схема демо платы на вашеем цыклоне

подсмотрите как делает сама Altera

http://www.altera.com/products/devkits/alt...iv-starter.html

Xilinx для каждой ПЛИС и каждого варианта корпуса чётко пишет в UG кол-во, номиналы и тип кондёров. А на отладочных платах на это забивают.

 

А вообще плисина маленькая - ставьте несколько BULK танталов с низким ESR, несколько BULK керамики X5R-X7R 10-47мкф и

побольше X7R 0.1мкф и будет вам счастье.

Главное про плейны не забудьте. И питание трансиверов надо хорошенько фильтровать.

[Prog_Vladimir 0]

Xilinx для каждой ПЛИС и каждого варианта корпуса чётко пишет в UG кол-во, номиналы и тип кондёров. А на отладочных платах на это забивают.

 

А вообще плисина маленькая - ставьте несколько BULK танталов с низким ESR, несколько BULK керамики X5R-X7R 10-47мкф и

побольше X7R 0.1мкф и будет вам счастье.

Главное про плейны не забудьте. И питание трансиверов надо хорошенько фильтровать.

 

У Альтеры нет такой информации как у Ксайлинкса? Было бы спокойней сделать все по их документации

 

[Prog_Vladimir 0]

И вот еще вопрос. Необходимо ли отделять питание трансиверов от остального? Ферритовыми бусинами, например. Или достаточно отфильтровать +1.2 В и завести куда надо?

[des00 25]

У Альтеры нет такой информации как у Ксайлинкса? Было бы спокойней сделать все по их документации

у альтеры такой документ называется Device Family Pin Connection Guidelines

[Pathfinder 0]

Вот здесь такая же тема. Объединить бы их...

Уже в который раз убеждаюсь, что линейная структура форума скорее мешает, чем помогает организовывать информацию.

Вот этот вопрос, например, можно отнести куда угодно, и к FPGA, и к проектированию печатных плат, и к источниками питания с системами его распределения, и к высокоскоростной цифровой электронике, и к "для начинающих".

 

ставьте несколько BULK танталов с низким ESR, несколько BULK керамики X5R-X7R 10-47мкф и побольше X7R 0.1мкф и будет вам счастье.

Несколько - это сколько? 5? 10? 100? 500? Как отразятся на цене, трудоёмкости производства, массе, габаритах и надёжости устройства лишние компоненты, наверно, можно не напоминать.

Опять же, ESR низкий по сравнению с чем? По мере уменьшения ESR цена растёт очень быстро, и чем ниже ESR, тем сильнее резонанс с паразитными последовательными индуктивностями. С ним-то что делать?

И как после такого проектирования можно вообще что-то гарантировать относительно рабочего диапазона температур, наработки на отказ, или хотя бы банальной работоспособности при изменении прошивки?

 

Вот вся беда рекомендаций многих производителей компонентов как раз в том, что они либо на качественном уровне и слишком общие ("чем больше - тем лучше"), либо слишком частные ("при таких-то условиях делай так-то"). А инженеру-то приходится решать задачи количественные, и они очень редко подпадают под шаблоны, предлагаемые производителем.

Изменено 26 марта, 2012 пользователем Pathfinder

[VladimirB 1]

Вот здесь такая же тема. Объединить бы их...

Несколько - это сколько? 5? 10? 100? 500? Как отразятся на цене, трудоёмкости производства, массе, габаритах и надёжости устройства лишние компоненты, наверно, можно не напоминать.

Опять же, ESR низкий по сравнению с чем? По мере уменьшения ESR цена растёт очень быстро, и чем ниже ESR, тем сильнее резонанс с паразитными последовательными индуктивностями. С ним-то что делать?

И как после такого проектирования можно вообще что-то гарантировать относительно рабочего диапазона температур, наработки на отказ, или хотя бы банальной работоспособности при изменении прошивки?

Хорошо, допустим вы чего-то намоделируете в софтине от Альтеры по индуктивностям и резонансам.

Предположим, что ESR конденсаторов будет как в даташите и вы не нарвётесь на бракованную китайскую партию или подделку.

 

Но как эта софтина учтёт поведение DC-DC конвертера?

Откройте pdf на 5 какой-нибудь источник питания, например, техасовский PTH08T210 с турботрансом

- http://www.ti.com/lit/gpn/pth08t210w. Они тоже имеет склонность к возбуждению, и рекомендации по выходной ёмкости и её ESR, в большинстве случаев противоречащие рекомендациям производителей ПЛИС.

 

Так что, критерием истины может быть только практика.

 

 

[Pathfinder 0]

Выбор инструмента в данном случае не принципиален, можно хоть руками на калькуляторе считать.

 

Бракованные и поддельные компоненты являются источником проблем вне зависимости от того, на сколько хорошо спроектировано устройство. Но обратное не верно. Если устройство спроектировано плохо, проблемы могут возникнуть и с хорошими компонентами.

 

Про стабилизаторы, кстати, есть в теме, ссылка на которую приведена выше.

Стабилизатор является линейной системой, и её, как правило, аппроксимируют первым порядком (ESR+ESL). В этом случае необходимо знать всего два параметра, которые можно определить по реакции на скачок тока ("Load Transient Response"). В принципе, этой характеристики достаточно, чтобы построить даже точную модель, но проблема в том, что она обычно приводится в виде картинки, и её надо сначала оцифровать. В идеале конечно удобнее иметь готовые точные SPICE модели (TI, кстати, их выкладывает).

 

Что касается противоречий. При проектировании любого сколь-нибудь сложного устройства их действительно много, и поиск оптимального решения как раз и есть работа инженера. Если бы устройство можно было собрать как конструктор из кубиков, зачем были бы нужны инженеры? Вполне хватило бы менеджеров. Конечно, всегда можно как-нибудь понатыкать каких попало компонентов, кое-как запустить всё это на одном макете, сказать "я всё сделал" и с чистой совестью впаривать этот продукт потребителю. Но ведь продукция в конечном счёте нужна не для того, чтобы её продать, а для того, чтобы ею пользовались.

 

По поводу проблем с рекомендациями от производителей я с вами полностью согласен, и уже написал выше.

[diklaker 0]

Хорошо, допустим вы чего-то намоделируете в софтине от Альтеры по индуктивностям и резонансам.

Предположим, что ESR конденсаторов будет как в даташите и вы не нарвётесь на бракованную китайскую партию или подделку.

 

Но как эта софтина учтёт поведение DC-DC конвертера?

Откройте pdf на 5 какой-нибудь источник питания, например, техасовский PTH08T210 с турботрансом

- http://www.ti.com/lit/gpn/pth08t210w. Они тоже имеет склонность к возбуждению, и рекомендации по выходной ёмкости и её ESR, в большинстве случаев противоречащие рекомендациям производителей ПЛИС.

 

Так что, критерием истины может быть только практика.

 

День добрый. Можете объяснить, что такое турботранс? Не совсем понимаю как они это сделали, что дает такие результаты улучшения на переходных процессах?

 

[Kuzmi4 0]

2 diklaker

pth08t210w.pdf

TurboTrans allows the transient response of the regulator to be optimized externally, resulting in a

reduction of output voltage deviation following a load transient and a reduction in required output capacitance.

This feature also offers enhanced stability when used with ultra-low ESR output capacitors.

[LV26 0]

И вот еще вопрос. Необходимо ли отделять питание трансиверов от остального? Ферритовыми бусинами, например. Или достаточно отфильтровать +1.2 В и завести куда надо?

 

Хороший тон - поставить отдельные линейные стабилизаторы.

TPS74401RGWT, например

[diklaker 0]

2 diklaker

pth08t210w.pdf

Смотрел, спасибо. Собственно, там написано, подключите резистор к необходимым контактам, он улучшит выходные характристики, это и есть турботранс. Этот момент я понял. Непонятно каким образом обработка происходит. Ведь получается это часть обратной связи, вероятно заведеная на контроллер, либо на компаратор и фиксирует перепады выходного напрпяжения и как-то обработывает их на уровне ШИМа. Не железно же она это делает. Знать бы какой контроллер они используют. Может я не внимательно изучил документацию.

 

[dmitry-tomsk 0]

Низкий импеданс PDN меньше 10 МГц гарантируется типовой схемой включения dc-dc, от 10 до 30 - керамикой в больших корпусах 10-47 мкФ, от 30 до 300 - керамикой в маленьких корпусах 0.1-1 мкФ, выше 300 - конденсаторами под крышкой плис. Для расчёта есть hyperlynx, причём число конденсаторов будет определяться тем, насколько результаты сосредоточенного анализа будут уходить от результатов распределенного.

[Bad0512 2]

Низкий импеданс PDN меньше 10 МГц гарантируется типовой схемой включения dc-dc, от 10 до 30 - керамикой в больших корпусах 10-47 мкФ, от 30 до 300 - керамикой в маленьких корпусах 0.1-1 мкФ, выше 300 - конденсаторами под крышкой плис. Для расчёта есть hyperlynx, причём число конденсаторов будет определяться тем, насколько результаты сосредоточенного анализа будут уходить от результатов распределенного.

Если стоит задача минимизировать количество блокирующих кондёров, то никакой hyperlynx не поможет. Минимально допустимое количество кондёров определяется в основном динамическим потреблением ПЛИС, которое зависит в первую очередь от дизайна внутри ПЛИС. И даже имея готовый дизайн, фирменные эстиматоры потребеления врут процентов на 30-40%. Проверено неоднократно на сложных проектах. А hyperlynx - он больше для очистки совести да для пускания пыли в глаза начальству нужен.